Settembre 26, 2021 Grafene, Studi scientifici
Tutti i dettagli confermano ancora una volta la teoria secondo cui i cosiddetti “vaccini” sono stati utilizzati per installare l’hardware necessario al funzionamento di una nano-rete wireless di nanonodi di grafene con varie funzioni, a seconda dello strato della topologia gerarchica, ovvero nanocontroller, nanosensori, punti quantici GQD di grafene e nano-interfacce gateway (nanotransceiver).
Bit software : software di nanonetwork (o nanoreti) elettromagnetici
Studio di riferimento
Dhoutaut, D.; Arbale, T.; Dedu, E. (2018). Bit simulator, an electromagnetic nanonetworks simulator. En: Proceedings of the 5th ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication (pp. 1-6). https://doi.org/10.1145/3233188.3233205
Introduzione
Dopo aver pubblicato il post sulle reti di nanocomunicazione wireless interagenti con il corpo umano, è sorta la seguente domanda : esiste un software per simulare o programmare queste nanoreti ?
Una domanda piuttosto ovvia, perché se non esistessero già tali tecnologie, sarebbe molto difficile far funzionare correttamente l’intero ecosistema grafene/hardware inoculato tramite i cosiddetti “vaccini”.
Dopo aver indagato accuratamente su questa ipotesi, sono state trovate prove attendibili dell’esistenza di programmi informatici specializzati per la simulazione e la programmazione di queste reti di nanocomunicazione già dal 2013 (Piro, G.; Grieco, L. A.; Boggia, G.; Camarda, P., 2013).
Il lavoro analizzato in questo studio (Dhoutaut, D.; Arrabal, T.; Dedu, E. 2018) presenta invece un software di simulazione in grado di “creare istanze di applicazioni e singoli nanodi che convalidano protocolli ed applicazioni di rete (TS-OOK) utilizzati nella nanocomunicazione” applicata alle nanogriglie elettromagnetiche”.
Fatti analizzati
Per sviluppare le nanogriglie wireless per nanosensori (note come WNSN) sono stati creati programmi per computer, in particolare simulatori, per “far fronte alle specificità fisiche e ambientali delle nano-reti, poiché CPU, memoria e potenza sono estremamente limitate e ciò richiede una riprogettazione dell’intero stack della rete, dall’accesso al canale, dalla codifica al routing e alle applicazioni”.
Ciò significa che gli autori dello studio conoscono i metodi di comunicazione necessari per far funzionare questo tipo di reti, il loro comportamento, le caratteristiche, gli errori e i problemi, al fine di fornire uno strumento che faciliti la messa a punto della topologia della rete, la sua disposizione, il posizionamento e l’impatto sulla trasmissione di segnali e dati.
In particolare, va sottolineata l’allusione al protocollo TS-OOK, utilizzato come protocollo predefinito per questo tipo di rete, come confermato dalla seguente affermazione : “È stata proposta la codifica time propagation on-off (TS-OOK), che permette di comunicare utilizzando impulsi elettromagnetici estremamente brevi (fino a 100 fs, femtosecondi), guidati da un orologio molto preciso, che possono essere generati da antenne minuscole e rilevati ed elaborati con una potenza computazionale limitata“.
Pertanto, se esiste una rete di nanosensori e nanodi, come suggerito nelle immagini di campioni di sangue di persone “vaccinate”, allora il protocollo di comunicazione deve necessariamente essere TS-OOK o un suo protocollo derivato.
Questo per la sua semplicità, il basso costo energetico nell’emissione di messaggi e la sua capacità di elaborazione.
Gli autori confermano che il programma BitSimulator “è un software di simulazione dedicato alle nanoreti elettromagnetiche, sviluppato per aiutare i ricercatori a sperimentare e comprendere meglio i protocolli delle nanoreti wireless“.
A questo punto è evidente che esistano gruppi di lavoro dedicati allo sviluppo di software per programmare le nano-grid e i loro nano-nodi, così come alla richiesta di servizi, operazioni, dati e alla loro ricezione ed elaborazione.
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L’articolo di (Dhoutaut, D.; Arrabal, T.; Dedu, E. 2018) spiega come il programma sia in grado di interpretare i segnali TS-OO. Infatti, precisa che “alla ricezione, un impulso viene semplicemente interpretato come un “1” binario e la sua assenza come uno “0” binario.
Sono necessari solo pochi valori per comunicare: la durata di un impulso Tp, la soglia di ricezione di potenza al di sopra della quale si considera ricevuto un bit “1” e la durata del simbolo Ts (il tempo tra due bit consecutivi)“.
In base a questo approccio, i nanodi della rete fungono da ripetitori di segnale per garantire una comunicazione fluida, moltiplicando il segnale.
Questo evita la trasmissione in sequenza dei messaggi, consentendo un trasferimento dei dati più veloce : “Anche se può inviare impulsi estremamente brevi, non ci si aspetta che un singolo nodo li invii molto velocemente (principalmente a causa di limitazioni di potenza e calcolo)… un singolo frame non può essere inviato a velocità estremamente elevata.
Tuttavia, in un ambiente denso, il tasso di trasferimento aggregato di diversi frame di segnali moltiplicati può raggiungere valori molto elevati. Questa capacità di moltiplicazione dei segnali è molto diversa dalle reti wireless tradizionali in cui i frame vengono inviati in sequenza“.
Come indicato, in un ambiente denso come il corpo umano, il trasferimento sequenziale dei dati riduce l’efficienza della propagazione dei segnali, rendendo indispensabile la loro moltiplicazione in più segnali.
Questo è uno degli obiettivi del software di simulazione, che fornisce un ambiente di test per la personalizzazione di multiplexing, frequenza e banda appropriati per la nanogrid.
Un altro aspetto che viene preso in considerazione nella simulazione è il ritardo nella ricezione del segnale tra i nodi, dovuto alla loro localizzazione e al multiplexing.
Questo può influire sulla ricostruzione del segnale, dei dati e quindi del messaggio.
Infatti, si afferma che “la brevissima durata degli impulsi porta con sé un’altra particolarità : il ritardo di propagazione radio non è più trascurabile, neanche su distanze di pochi millimetri.
Questo ritardo può essere molto più lungo della durata di un impulso e causare confusione nella ricezione… Questo è particolarmente vero in reti dense con molti trasmettitori nel raggio d’azione ma situati a varie distanze, perché i nodi riceventi sperimenteranno differenze nell’ordine dei bit in arrivo. In particolare, a seconda delle posizioni relative dei nodi, i bit si sovrappongono in alcuni nodi vicini e non in altri“.
Il simulatore consentirebbe ai ricercatori di sviluppare il pattern, la codifica e la programmazione necessari per ricostruire prima il segnale e poi moltiplicarlo tra i diversi nodi della topologia della nano-rete.
La complessità nell’identificazione degli impulsi e nella loro traduzione in codice binario può essere elevata, come si può evincere dalla seguente affermazione : “Due bit sovrapposti non causano necessariamente un errore.
Nessun errore si verifica quando il frame tracciato contiene attualmente un bit “1” e, al momento della ricezione, arriva un bit “1” da un’altra trama, poiché il livello di potenza sul canale è comunque superiore alla soglia di ricezione e il ricevitore considera di aver ricevuto un “1””.
Anche i bit “0” non generano errori, in quanto silenziosi.
In conclusione, le sovrapposizioni causano errori se viene inviato uno “0” ma arriva contemporaneamente un “1”.
Come indicato, il fenomeno della sovrapposizione del segnale può verificarsi tra i nanodi emettitori e i nanodi riceventi ; in tali casi, il programma di simulazione deve poter facilitare la differenziazione.
Il simulatore deve essere in grado di rappresentare la topologia della nanonet, i suoi nodi, il metodo di applicazione e i protocolli in modo distribuito, come spiegato nel paragrafo successivo : “ogni nodo ed ogni pezzo di codice eseguito sono trattati separatamente.
Trasmissione bit per bit e calcolo degli errori.
Come presentato nella sezione precedente, i meccanismi che influenzano il tasso di errore di bit, ma anche la distribuzione degli errori, dipendono fortemente dalla codifica e dal carico utile stesso.
Gli errori devono essere simulati correttamente, specialmente quando si lavora con schemi di codifica.
Bisogna considerare il ritardo di propagazione radio.
Piccoli cambiamenti nella posizione o nel tempo dei nodi simulati influenzano significativamente i bit effettivamente ricevuti e le collisioni.
I protocolli di controllo dell’accesso al canale, come l’uso di preamboli specifici per i frame binari e il calcolo della spaziatura ottimale dei bit, sono fondamentali.
Questi protocolli riducono notevolmente il rischio di collisioni, ma non possono escluderlo, specialmente in ambienti ad altissima densità.
La corretta simulazione dei singoli bit del frame (cfr. caratteristica desiderabile sopra) e la tempistica e la pianificazione degli eventi (compreso il ritardo di propagazione) non possono essere trascurati a questa scala“.
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La piena fattibilità del modello è spiegata nel paragrafo successivo: “In questa scala, la corretta simulazione dei singoli bit del frame (cfr. la caratteristica desiderabile segnalata sopra), la tempistica e la pianificazione degli eventi (incluso il ritardo di propagazione) non possono essere trascurati.
(Numerosi) frame multiplexati attraverso il canale.
Questa è una caratteristica distintiva delle nanocomunicazioni wireless, in cui numerosi frame (possibilmente centinaia o più) possono essere trasmessi via etere.
Ciò implica la capacità dei nodi di decodificare più frame in parallelo.
Questo è tecnicamente possibile, ma il numero di frame decodificati simultaneamente dovrebbe essere limitato per tenere conto delle limitazioni hardware o software“.
In altre parole, nonostante i limiti, la nanorete può trasferire con successo pacchetti di dati simultaneamente e in parallelo, anche interlacciati.
Approfondendo le caratteristiche tecniche della simulazione, i ricercatori confermano il modello di rete gerarchica a tre strati, come spiegato nel post sulla topologia delle nanoreti : “Per mantenere il simulatore semplice e veloce e consentire al ricercatore di controllare l’applicazione e i protocolli di rete, viene fornita un’infrastruttura con tre livelli di rete principali.
– livello di controllo fisico e di accesso al canale;
Questo livello si occupa della propagazione radio e del calcolo degli errori di ricezione.
I dispositivi simulati sono dotati di un esclusivo ricetrasmettitore nano-wireless, la cui portata e orientamento sono configurabili.
Questo livello implementa di default il modello TS-OOK con 100 impulsi fs ed un parametro β configurabile per frame.
Può anche essere facilmente modificato per implementare qualsiasi altro modello basato su impulsi.
Poiché più frame possono essere temporaneamente multiplexati attraverso il canale, i nodi devono tracciarne uno (o eventualmente quelli) a cui sono interessati.
Il numero di frame che possono essere tracciati contemporaneamente è spesso limitato dall’hardware o dal software dei dispositivi.
Questo valore è configurabile nella simulazione tramite il parametro maxCurrentReceptions.
Questo livello è implementato principalmente nella classe C++ Node, con il supporto di strutture di dati di posizione e di interazioni implementate nella classe di routing globale.
A causa della limitata potenza disponibile, il raggio di comunicazione dei nanodispositivi dovrebbe essere molto breve.
Si prevede che nelle nano-reti siano comuni le reti multi-hop e ad-hoc.
Per questo motivo, il livello di routing implementa tre opzioni: no routing, flooding e SLR (Sustainable Longevity Routing)”.
Questa spiegazione caratterizza e conferma l’uso dei protocolli di routing e dei modelli di comunicazione delle nanoreti, indicando esplicitamente l’elemento responsabile della comunicazione nella nanorete.
Questo è il “ricetrasmettitore senza fili (o nano-wireless)“, che si adatta perfettamente ai nanotrasmettitori in grafene, come indicato da (Jornet, JM; Akyildiz, IF 2011 | Jornet, JM; Akyildiz, IF 2012 | Jornet, JM; Akyildiz, IF 2013 | Balghusoon, AO; Mahfoudh, S. 2020).
Un’altra caratteristica molto interessante del simulatore è la capacità di simulare i pacchetti di dati che vengono trasmessi tra i nanodi della topologia di rete : “I pacchetti contengono un payload binario (che può essere definito dall’applicazione, definito staticamente o definito in modo casuale), insieme a vari metadati che aiutano a visualizzare e comprendere i protocolli coinvolti.
Questi includono identificatori di origine, destinazione, pacchetto e flusso, insieme a pochi altri“.
Ciò permette di simulare il carico di dati che la nano-rete potrebbe avere in un contesto corporeo.
“Una volta ricevuti con successo, i pacchetti vengono consegnati alle istanze di ServerApplication in esecuzione sui nodi.
È possibile impostare il numero massimo di bit difettosi per i quali il pacchetto è ancora considerato corretto.
I pacchetti, anche quelli corrotti, possono essere inoltrati al livello superiore, che consente di implementare uno schema di crittografia o di ridondanza“.
Ciò consente di ridurre l’errore causato da ritardo, multiplexing, sovrapposizione del segnale e così via.
Riflessioni finali
L’articolo dimostra l’esistenza di software e simulatori per la sintonizzazione di modelli di comunicazione e programmazione di segnali, dati e messaggi attraverso la nano-rete wireless di nanonodi di grafene, già individuati nel post sulle reti di nanocomunicazione wireless interagenti con il corpo umano.
Conferma anche l’uso del metodo di comunicazione pulsato TS-OOK per la trasmissione di pacchetti di dati in codice binario tra i nanonodi della rete.
L’articolo evidenzia anche alcuni dei problemi tipici affrontati dai ricercatori per ottenere una comunicazione fluida e senza errori, vale a dire il fattore di ritardo, la distanza e la posizione dei nanonodi nella rete, la sovrapposizione dei segnali e il rumore causato dalla densità del mezzo in cui si trovano i nanonodi (quest’ultimo aspetto è particolarmente importante nel contesto del corpo umano).
Tutti i dettagli forniti in questo studio confermano ancora una volta la teoria secondo cui i cosiddetti “vaccini” sono stati utilizzati per installare l’hardware necessario al funzionamento di una nano-rete wireless di nanonodi di grafene con varie funzioni, a seconda dello strato della topologia gerarchica: nanocontrollori, nanosensori, punti quantici GQD di grafene e nano-interfacce gateway (nanotransceiver).
Bibliografia
1.Balghusoon, AO; Mahfoudh, S. (2020). Routing Protocols for Wireless Nanosensor Networks and Internet of Nano Things: A Comprehensive Survey, 8, pp. 200724-200748. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3035646
2.Dhoutaut, D.; Arbale, T.; Dedu, E. (2018). Bit simulator, an electromagnetic nanonetworks simulator. En: Proceedings of the 5th ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication (pp. 1-6). https://doi.org/10.1145/3233188.3233205
3.Dhoutaut, D. (2021). [Software]. BitSimulator, a C++ wireless nanonetwork simulator for routing and transport levels. http://eugen.dedu.free.fr/bitsimulator/ | [Manual] http://eugen.dedu.free.fr/bitsimulator/manual.pdf
4.Jornet, JM; Akyildiz, IF (2011). Information capacity of pulse-based wireless nanosensor networks. En: 2011 8th Annual IEEE Communications Society Conference on Sensor, Mesh and Ad Hoc Communications and Networks. https://doi.org/10.1109/SAHCN.2011.5984951
5.Jornet, JM; Akyildiz, IF (2012). Joint energy harvesting and communication analysis for perpetual wireless nanosensor networks in the terahertz band. IEEE Transactions on Nanotechnology, 11 (3), 570-580. https://doi.org/10.1109/TNANO.2012.2186313
6.Jornet, JM; Akyildiz, IF (2013). Graphene-based plasmonic nano-antenna for terahertz band communication in nanonetworks. IEEE Journal on selected areas in communications, 31 (12), pp. 685-694. https://doi.org/10.1109/JSAC.2013.SUP2.1213001
7.Piro, G.; Grieco, LA; Boggia, G.; Camarda, P. (2013). Simulating wireless nano sensor networks in the ns-3 platform. In 2013 27th International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops (pp. 67-74). IEEE. https://doi.org/10.1109/WAINA.2013.20