Im Prinzip soll Alles und Jeder ans Internet angeschlossen werden. Ich möchte an der Stelle noch einmal an die Forschung an selbstzusammenbauenden Chips in Spritzen erinnern.
Die Universität von Cambridge hat was zum IoBNT und dem Rest:
https://ioe.eng.cam.ac.uk/Research/Research-Areas
Internet der Bio-Nano-Dinge
![[image]](https://ioe.eng.cam.ac.uk/files/styles/large/public/media/IoBNT.png)
Das Internet der Dinge (IoE) zielt darauf ab, alles um uns herum und sogar in uns zu vernetzen, was zu Schnittstellen führen wird, die sich von der Makro- bis zur Nanoskala erstrecken. Während es mehrere IoE-Implementierungen im Makromaßstab gibt, haben die Fortschritte in der Nanotechnologie und der Kommunikationstechnik den Weg für einen Vorschlag für ein Internet der Nano-Dinge (IoNT) geebnet, das auf synthetischen Materialien, elektronischen Schaltkreisen und der Interaktion durch elektromagnetische Wellen basiert.
Obwohl IoNT-Systeme in einer Reihe von Szenarien eingesetzt werden können, bleibt ihre Biokompatibilität ein Problem für den Einsatz im Körper. Daher wurde der Vorschlag für das Internet der Bio-Nano-Dinge (IoBNT) unterbreitet. Innerhalb des IoE-Rahmens dreht sich die IoBNT-Architektur um die Fähigkeit, mit biologischen Systemen zu kommunizieren und sich mit ihnen zu vernetzen, die zur Durchführung von Vorgängen wie körpereigener Sensorik, Betätigung und Konnektivitätskontrolle verwendet werden können. Die Qualität und die Grenzen solcher Kommunikationsnetze sowie die von ihnen unterstützten Raten können durch eine IKT-Studie dieser Systeme quantifiziert werden. Eine wichtige Motivation für eine IKT-Studie für ein biologisches System ist daher seine mögliche Integration in den IoBNT-Rahmen und damit in den breiteren IoE-Rahmen.
Bio-inspirierte Nanonetzwerke und ICT-inspirierte Neuro-Behandlung
Der menschliche Körper ist ein Kommunikationsnetz aus Nanonetzen, das aus Milliarden von Nanomaschinen, d. h. Zellen, besteht, deren Funktionen von der molekularen Kommunikation abhängen. Die molekulare Kommunikation ist die wichtigste Methode der Kommunikation in biologischen Medien. Diese bioinspirierte Form der Kommunikation findet bereits in unseren lebenden Zellen statt und wird auf komplexe und erfolgreiche Weise koordiniert.
Im Rahmen des MINERVA-Projekts modellieren wir das Nervensystem durch gründliche theoretische und experimentelle Untersuchungen der darin involvierten molekularen Kommunikationskanäle, experimentieren, um Datenkommunikationsschnittstellen mit diesen Systemen einzurichten, und arbeiten an der Entwicklung eines speziellen Simulators für das Nervensystem. Letztendlich wollen wir unser Verständnis dieses komplexen und grandiosen molekularen Kommunikationssystems verbessern und neuartige IKT-basierte Behandlungstechniken für verschiedene Erkrankungen des Nervensystems, wie z. B. Rückenmarksverletzungen, entwickeln. Unser Aufgabenbereich umfasst den Entwurf von Mensch-Maschine-Systemen, den Entwurf und die Entwicklung künstlicher Synapsen in Richtung künstlicher und hybrider neuronaler Netze und neuromorpher Bioelektronik.
Terahertz-Kommunikation
Eines der Hauptprobleme, mit denen IoE in Bezug auf Geräteverbindungen zu kämpfen hat, ist die Verknappung des Spektrums und im Gegensatz dazu die ständig steigende Nachfrage nach Datenraten. Die wichtigsten bekannten Methoden zur Erhöhung der Datengeschwindigkeit sind klar: Erhöhung der Bandbreite oder der spektralen Effizienz oder Verringerung des Signalisierungs-Overheads. Bisher wurde die Datengeschwindigkeit durch die Erhöhung der spektralen Effizienz in Kommunikationssystemen erhöht. Um den Anforderungen des zukünftigen Datenverkehrs gerecht zu werden, ist es jedoch nicht möglich, eine Datengeschwindigkeit von bis zu 10 Gb/s nur durch eine Erhöhung der spektralen Effizienz zu erreichen. Daher benötigen wir neue Technologien wie die Terahertz-Kommunikation (THz), um die Nachfrage der Verbraucher zu befriedigen.
Der Frequenzbereich von 0,3-10 THz wird als THz-Band definiert, und das THz-Band wurde ursprünglich als "Terahertz-Lücke" bezeichnet. Die Nutzung des THz-Bandes ist unerlässlich, um die Spitzendatenrate zu erhöhen und Platz für den immensen Bandbreitenbedarf des IoE zu schaffen. In der THz-Kommunikation planen wir das Design für die Kanalmodellierung, physikalische, MAC- und Netzwerkschichttechniken, die die Nutzung des niedrigen THz-Bandes für die Kommunikation in 4G-Breitbandkommunikationssystemen ermöglichen. In unseren bisherigen Arbeiten haben wir Material- und Umgebungscharakterisierungen experimentell erforscht und eine statistische Signalcharakterisierung des THz-Kanals durchgeführt, um wichtige Parameter wie z. B. Streuverlustkoeffizienten in verschiedenen Bändern für 5G-THz-Indoor-Kanäle zu finden. Diese Studien haben es uns ermöglicht, in unseren jüngsten Arbeiten Designs für THz-Band-Transceiver vorzuschlagen. In Zukunft wollen wir unsere Entwürfe implementieren und sowohl theoretisch als auch experimentell die MAC- und Netzwerkschicht-Architekturen für die THz-Kommunikation erforschen, um die hohen Datenratenanforderungen von Kommunikationssystemen der nächsten Generation als Teil des größeren IoE-Rahmens zu erfüllen.
Kognitives Funk-Sensornetz
Viele Anwendungen des IoE werden auf drahtlose Sensornetzwerke (WSN) angewiesen sein, da sie geringere Datenraten, Kosten und Formfaktoren erfordern. Diese Anwendungen können daher keine THz-Kommunikation nutzen. Derzeit arbeiten WSNs ausschließlich in unlizenzierten Frequenzbändern. Die beträchtliche Zunahme der Anwendungen, die diese Bänder nutzen, führt zu einem Koexistenzproblem. Daher benötigt WSN zusätzliche Fähigkeiten, um die durch andere Anwendungen verursachten Störungen zu bekämpfen. Eine vielversprechende Lösung ist die Nutzung der kognitiven Funktechnologie (CR), um die Sensorknoten mit der Fähigkeit des opportunistischen Spektrumszugangs (OSA) auszustatten. Zu diesem Zweck ist das kognitive Funksensornetz (CRSN) ein kürzlich aufkommendes Paradigma, das darauf abzielt, die einzigartigen Merkmale des CR-Konzepts zu nutzen, um WSN zusätzliche Fähigkeiten zur Erfassung von Ereignissignalen und zur kollaborativen Kommunikation ihrer Messwerte über dynamisch verfügbare Frequenzbänder in einer Multi-Hop-Weise zu verleihen, um letztendlich die anwendungsspezifischen Anforderungen zu erfüllen. Dies ermöglicht die Nutzung des für die anwendungsspezifischen Anforderungen am besten geeigneten Kanals und ist von entscheidender Bedeutung.
Internet der energiesammelnden Dinge
Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) ist ein vielversprechender Kandidat für die effiziente Überwachung und Steuerung der physischen Welt, wann und wo immer sie benötigt wird. Diese Vision erfordert den Einsatz einer großen Anzahl von Sensoren, um eine hochpräzise Datenerfassung in einem großen Ereignisbereich zu gewährleisten. Es ist jedoch eine große Herausforderung, die Batterien von Tausenden oder gar Millionen von Geräten aufzufüllen. Um dieses Problem zu lösen, wird das Internet der Energie erntenden Dinge ins Auge gefasst. Obwohl die ersten Studien zur Anpassung der Energy Harvesting (EH)-Technologie an das Internet der Dinge zufriedenstellende Ergebnisse lieferten, hat sich in letzter Zeit der Bedarf an robusteren, zuverlässigeren und effizienteren Ernteverfahren gezeigt.
Ungeachtet der Leistung jeder EH-Methode bietet die Nutzung verschiedener Energiequellen ein großes Potenzial für die Stromversorgung drahtloser Geräte, da die Streuung verringert und die Ausgangsleistung erhöht wird. In Anbetracht dessen haben wir das Forschungsfeld erweitert, indem wir den Begriff "Internet of Hybrid Energy Harvesting Things" geprägt haben, um die Zuverlässigkeit der Energieversorgung einen Schritt weiter zu bringen.Danach haben wir unsere Gewinne aus dem Multi-Source-EH in den verschiedenen Bereichen des IoT umgesetzt. In dieser Phase stellten wir uns ein energieneutrales Internet der Drohnen vor, um fortschrittliche Konnektivität durch Überwindung von Energiebeschränkungen zu ermöglichen. Die gemeinsame Nutzung von drahtloser Energieübertragung (WPT) und Multi-Source-EH erweiterte unseren Horizont, wodurch wir ein Internet der drahtlos betriebenen Dinge entwickelten, das einen völlig ungebundenen und autarken Betrieb im IoT-Bereich ermöglicht. Schließlich wurde das Internet of Energy Harvesting Cognitive Radios ins Auge gefasst, um zwei Hauptprobleme des IoT, nämlich Energie- und Frequenzknappheit, zu mindern. Wir gehen auf diese und verwandte Bereiche näher ein, um die energiebedingten Einschränkungen von IoT-Netzwerken und -Diensten vollständig zu beseitigen und ein Internet der Energie erntenden Dinge der nächsten Generation zu schaffen, das autark, spektrumsbewusst und völlig ungebunden ist.
Internet des Weltraums
Mit den Entwicklungen in der Raumfahrtindustrie ist das Internet of Space (IoS) ein neues Paradigma, das sich im Rahmen des Internet of Everythings herausbildet und interplanetare und suborbitale Netze ermöglicht. Gegenwärtig umkreisen mehr als 2000 Satelliten die Erde, und viele weitere Starts sind geplant, so dass suborbitale Netze unvermeidlich sind. Darüber hinaus rücken unzählige Landungen auf außerirdischen Objekten und die Möglichkeit, einige von ihnen zu terraformen, die Vision des Internet of Space in greifbare Nähe. Die IoS-Vision verbindet alle suborbitalen Geräte und Weltraumobjekte mit dem Internet. Aufgrund der großen Entfernung zwischen den Netzwerkteilnehmern reichen die standardmäßigen IP-basierten Kommunikationstechniken möglicherweise nicht aus, um eine nahtlose Verbindung für interplanetarische Netze zu gewährleisten. Daher bringt das IoS einzigartige Herausforderungen und physikalische Einschränkungen mit sich.
Internet der Fahrzeuge
Nach den jüngsten Volkszählungsdaten gibt es derzeit mehr als eine Milliarde Kraftfahrzeuge auf den Straßen. Mit ihrer ständig wachsenden Zahl erfordern sie eine ständige Interaktion untereinander, mit Fahrern, Passanten und der Straße. Das Internet der Fahrzeuge ist ein revolutionäres Konzept im Rahmen des Internet of Everything, das Menschen, Fahrzeuge, Straßen und Sensoren miteinander verbindet. IoV umfasst sowohl zentralisierte als auch dezentralisierte Komponenten, wobei zentrale Mechanismen für die Entscheidungsfindung zuständig sind und die unmittelbaren Entscheidungen an den Rändern getroffen werden. Alle Komponenten von IoV nutzen ihre eigenen Kommunikations-, Speicher- und Lernfähigkeiten und ermöglichen völlig autonome, sich entwickelnde Netzwerke. IoV wird die Straße, die Verkehrsbelastung und die Wetterbedingungen ständig überwachen und Entscheidungen in Echtzeit treffen. Ein voll funktionsfähiges IoV wird den CO2-Fußabdruck des Verkehrs verringern, die Zahl der Unfälle und Opfer senken, möglicherweise Millionen von Menschenleben retten und mehrere zehn Millionen Verletzungen pro Jahr verhindern. Die IoV-Vision wird es den Menschen auch ermöglichen, weniger Zeit auf der Straße zu verbringen und sich nur noch minimal mit dem Fahren zu beschäftigen.
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Grüße
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Niemals haben wir "unser" Leben im Griff!
Die meisten von uns ziemlich gut, ohne es zu wissen.
, Samstag, 30.12.2023, 19:41 vor 127 Tagen 3619 Views![[[hae]]](images/smilies/hae.gif)
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