Nano-Nesnelerin İnterneti’nin Gelecekteki Uygulamalarına Yönelik Bir Yol Haritası

Abstract

Boyutları 1 ile 100 nm arasında değişen belirli bir amaca hizmet edecek yapıların geliştirilmesi ve bu yapıların atomik ya da moleküler düzeydeki kontrolü üzerine yapılan bilim ve mühendislik çalışmalarına nanoteknoloji denir. Nanoteknoloji, küçük boyutlardaki veri depolama, algılama, basit hesaplama ve önceden tanımlı komutları yürütme gibi temel görevleri yerine getiren nano ölçekteki bileşenlerin geliştirilmesini sağlamıştır. Nano-aygıtların geliştirilme stratejilerine yönelik farklı yaklaşımlar olmakla birlikte bu konu güncel araştırma alanlarından birisidir. Başlarda tekil olarak ön tanımlı basit işlemlerin gerçekleştirilmesi amacıyla geliştirilen bu pasif cihazlar yüksek hesaplama gücü gerektiren karmaşık işlemler karşısında yetersiz kalmış, bunun sonucu olarak da nano ölçekteki cihazların belli bir amaç doğrultusunda birlikte hareket etmesini sağlayacak aktif bir nano-ağ yapısı ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Diğer yandan günümüzde hemen hemen tüm teknoloji ürünlerinin haberleşme protokolleri vasıtasıyla birbirleriyle iletişim kurabilmeleri beklenmektedir. Bu doğrultuda, nano ölçekteki cihazların mevcut haberleşme teknolojileri vasıtasıyla mikro ya da makro ölçekteki cihazlarla iletişim kurabilmesi ya da bu cihazlar tarafından kontrol edilebilmesi düşüncesi Nano-Nesnelerin İnterneti – Internet of Nano-Things (IoNT) olarak adlandırılan yeni bir ağ paradigmasının doğmasına neden olmuştur. IoNT, hava kirliliği tespit çalışmalarından genetik mühendisliğine, tarım faaliyetlerinden yüksek hızda veri aktarımına kadar birçok farklı alan için yenilikçi uygulamalar sunmaktadır. Son yıllardaki teknolojik gelişmelerle birlikte, önümüzdeki birkaç yıl içerisinde IoNT’nin hayatımızın hemen hemen her alanında karşımıza çıkması beklenmektedir. Ancak IoNT sahip olduğu birçok avantajın yanı sıra, çözülmesi gereken bazı problemleri de beraberinde getirmektedir. Bu problemlerin başında da nano-aygıtların, sahip olduğu özellikler nedeniyle nano-ağ yapılarına özgü haberleşme protokollerine ihtiyaç duyması gelmektedir. Bu bağlamda nano-aygıtlar, nano-ağlar ve nano-haberleşme teknolojileri araştırmacılar için oldukça güncel ve özgün araştırma konuları sunmaktadır.

Keywords

• Nanoteknoloji
• Nano-aygıt
• Nano-Nesnelerin İnterneti

A Roadmap to Future Applications for Internet of Nano-Things

Abstract

Nanotechnology is the scientific and engineering studies on the development of structures that will serve a specific purpose with sizes ranging from 1 to 100 nm and the control of these structures at the atomic or molecular level. Nanotechnology has enabled the development of nanoscale components that perform basic tasks such as small-sized data storage, sensing, basic computation, and executing predefined commands. Although there are various approaches to the development of nano-devices, this subject is one of the current research areas. Originally developed to perform simple predefined tasks alone, these passive devices fell short for complex operations requiring high computing capacity. As a result, it has emerged that there is a need for an active nano-network structure that would allow nano-scale devices to act together for a specific purpose. On the other hand, nowadays, it is expected that almost all technology products will be able to communicate with each other via communication protocols. The idea that nano-scale devices can communicate with micro or macro-scale devices via existing communication technologies or can be controlled by these devices has led to the emergence of a new network paradigm called the Internet of Nano-Things (IoNT). IoNT offers innovative applications for many different fields, from air pollution detection systems to genetic engineering or agricultural activities to high-speed data transfer. With the technological developments in recent years, it is expected that IoNT will appear in almost every aspect of our lives in the next few years. However, in addition to its advantages, IoNT also brings some problems to be solved. The most important of these problems is that nano-devices require communication protocols specific to nano-network structures due to their properties. In this context, nano-devices, nano-networks, and nano-communication technologies offer novel and original research topics for researchers.

Keywords

• Nanotechnology
• Nano-device
• Internet of Nano-Things

References

1. Acharjya, D. P., Geetha, M. K., & Sanyal, S. (Eds.). (2017). Internet of things: novel advances and envisioned applications. Springer International Publishing.
2. Akyildiz, I. F., Brunetti, F., & Blázquez, C. (2008). Nanonetworks: A new communication paradigm. Computer Networks, 52(12), 2260-2279.
3. Akyildiz, I. F., & Jornet, J. M. (2010). The internet of nano-things. IEEE Wireless Communications, 17(6), 58-63.
4. Antonacci, A., Arduini, F., Moscone, D., Palleschi, G., & Scognamiglio, V. (2018). Nanostructured (bio) sensors for smart agriculture. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 98, 95-103.
5. Balasubramaniam, S., & Kangasharju, J. (2012). Realizing the internet of nano things: challenges, solutions, and applications. Computer, 46(2), 62-68.
6. Jarmakiewicz, J., Parobczak, K., & Maślanka, K. (2016). On the internet of nano things in healthcare network. Proceedings of the 2016 International Conference on Military Communications and Information Systems (ICMCIS), (1-6).
7. Maksimović, M., Omanović-Mikličanin, E., & Badnjević, A. (2019). Nanofood and internet of nano things. Springer International Publishing.
8. Meena, N., Sahni, Y., Thakur, D., & Singh, R. (2018). Applications of nanotechnology in veterinary therapeutics. Journal of Entomology and Zoology Studies, 6(2), 167-175.

9. Rafae, H., Jamil, S. W., Aslam, M. I., & Ahmed, I. (2019). Internet of nano things: next step for future of nanotechnology. Proceedings of the 4th International Electrical Engineering Conference (IEEC), (1-8).