研究者建議了多種將信息轉(zhuǎn)換成生物分子然后將它們傳送給接收方納米設(shè)備來解碼的方法，包括分子擴(kuò)散、鈣信號、細(xì)菌和病毒納米網(wǎng)絡(luò)以及使用神經(jīng)元。細(xì)菌和病毒能夠攜帶基因數(shù)據(jù)，這對需要用DNA形式來對信息進(jìn)行編碼的傳感器來說正好合適。
通過電磁通信來交互，是比分子通信更常規(guī)的方法。每個設(shè)備像一個微傳感器微粒，大小在 2 到 6 微米不等。它們的元件，包括天線、電磁收發(fā)器和處理器都是納米級的。如前所述，天線可能是由石墨烯材料制成并且工作在THz 波段。
考慮到要適應(yīng)納米通信的特性，IoNT 的協(xié)議也需要修訂。在分子通信的情況下，這些特性可能包括由于生物環(huán)境中較高的噪聲水平、慢速的分子傳播以及細(xì)菌或病毒的運動而導(dǎo)致的慢速且不可靠的消息傳輸。在電磁通信的情況下，納米級的設(shè)備必須自行供電或者能夠獲取能量;必須能夠適應(yīng)能量獲取階段與傳輸階段在時序上的差異，并能夠處理石墨烯天線的分子吸收導(dǎo)致的對傳輸可靠性可能產(chǎn)生的影響。
兩種網(wǎng)絡(luò)各有千秋
分子納米網(wǎng)絡(luò)：分子納米網(wǎng)絡(luò)而采用的拓?fù)淇梢约俣ǜ鞣N各樣的形狀和尺寸:無尺度的、網(wǎng)格的等等。另一方面，分子納米網(wǎng)絡(luò)的信息損失率是非常高的。比如，分子由于環(huán)境流體運動而導(dǎo)致的擴(kuò)散可能會使其丟失，而像抗生素這樣的外部化學(xué)制劑能夠殺死病毒和細(xì)菌。
這種納米網(wǎng)絡(luò)可以將待傳輸?shù)男畔⒂么鎯υ贒NA 元件中的數(shù)據(jù)(類似于IP包)或者用二進(jìn)制形式來表示。比如，1代表特定的濃度，0代表沒有分子傳輸。由于分子或其他攜帶消息的元件的范圍受到限制，分子納米網(wǎng)絡(luò)中的路由可能是多跳的。一個中繼納米設(shè)備不會有可以用來計算到目的地路由的路由表，因此路由機(jī)制是機(jī)會路由。
電磁納米網(wǎng)絡(luò)：雖然電磁納米網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備有專用的納米存儲器，但是它們可能不能存儲協(xié)議代碼，因而也不能計算到目的節(jié)點的路由。因此，預(yù)期路由架構(gòu)是分層級的，納米設(shè)備在一跳的距離內(nèi)與微網(wǎng)關(guān)通信，也就是一個星形拓?fù)?。因為設(shè)備的內(nèi)存有限，并且只會產(chǎn)生數(shù)納秒內(nèi)就可傳輸?shù)舻暮苌俦忍氐陌?，所以納米設(shè)備和微網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)傳輸不應(yīng)該會碰到封包碰撞。由于納米設(shè)備的能量受限，通信協(xié)議將會是基于查詢的，且各種查詢在微網(wǎng)關(guān)之間路由以到達(dá)特定的設(shè)備。
技術(shù)挑戰(zhàn)關(guān)險重重
實現(xiàn) IoNT 需要考慮的一個重要因素就是必須采集環(huán)境中的納米設(shè)備所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)架構(gòu)：傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使用一定數(shù)量的匯聚點從傳感器采集數(shù)據(jù)，但是這對納米網(wǎng)絡(luò)可能不可行。可能的解決方案是使用微網(wǎng)關(guān)，可以鏈接到納米傳感器的常規(guī)微傳感器從而作為設(shè)備的中間層。在電磁納米網(wǎng)絡(luò)中，每個微網(wǎng)關(guān)需要雙收發(fā)器:一個與納米網(wǎng)絡(luò)在 THz 波段通信，另一個與對等的微網(wǎng)關(guān)在 GHz 波段通信。
路由技術(shù)：大多數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法關(guān)注能效優(yōu)化以及可擴(kuò)展性。然而，納米傳感器和傳統(tǒng)的微傳感器之間有著重要差別，而這會影響到 IoNT 的算法設(shè)計。
首先，與微傳感器相比，納米傳感器使用非常少的能量，因此要求使用能量獲取技術(shù)來給納米傳感器供應(yīng)能量。例如，生化藥劑可以給分子納米傳感器補(bǔ)充燃料，而電磁納米傳感器可以使用納米線振動來產(chǎn)生能量。
其次，納米設(shè)備的存儲設(shè)備以及計算處理能力相對受限，因此對于通信環(huán)境的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也沒有過多了解。這意味著它們不能查找地址或者執(zhí)行路徑計算。
非常規(guī)路由：由于一個納米網(wǎng)絡(luò)只有一個微網(wǎng)關(guān)，要路由批量數(shù)據(jù)就非常困難。一個可能的解決方案是結(jié)合非常規(guī)路由技術(shù)，比如移動容遲網(wǎng)絡(luò)，可以不失時機(jī)地利用裝備了移動設(shè)備的人或者車輛來傳輸數(shù)據(jù)到目的地。在電磁納米網(wǎng)絡(luò)中每一個設(shè)備都能夠裝備一個收發(fā)器，當(dāng)靠近傳感器時就可以用來接收從傳感器發(fā)來的信號。在分子納米網(wǎng)絡(luò)中，一個中間的微網(wǎng)關(guān)需要在向移動載體傳輸數(shù)據(jù)前先融匯采集數(shù)據(jù)。這種方法有點像在某一環(huán)境中移動時從傳感器采集數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)騾”。
系統(tǒng)管理：與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件類似，微網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)管理模塊管理網(wǎng)關(guān)的內(nèi)部操作。除了資源和服務(wù)質(zhì)量管理外，一個主要的功能就是自我認(rèn)知。納米網(wǎng)絡(luò)所在的環(huán)境通常惡劣且多變，這使得納米傳感器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院涂煽啃允艿接绊?。例如，流體運動可能會干擾分子擴(kuò)散，水汽可能會影響電磁信號。