科创中国

为了克服已有分子通信方式的吞吐量较低、效率较低的不足，本发明提供一种具有较高的吞吐量、通信效率高的基于二进制分子通信模型的通信方法。

一种基于二进制分子通信模型的通信方法，包括以下步骤：第一步，建立基于二进制分子通信模型，发送方纳米机器释放分子后，分子在介质中以布朗形式运动，一个分子从发送方纳米机器到距离为d的接收方纳米机器所需时间t的概率密度分布函数f(t)，该概率密度分布函数对应的累积分布函数F(t)；第二步，设计发送方和接收方纳米机器之间的传输机制，在二进制分子通信模型中，用发送不同的分子类型来代表比特1或0的传输；第三步，按照第二步的二进制分子通信模型的传输机制，实现高吞吐量和高效率通信。本发明提供一种具有较高的吞吐量、通信效率高的基于二进制分子通信模型的通信方法。

纳米技术与生物医学领域

纳米机器人通信：在纳米医学中，纳米机器人可以在人体内部进行疾病诊断和治疗。基于二进制分子通信模型的通信方法可以实现纳米机器人之间的信息交换和协同工作。例如，纳米机器人可以通过释放特定的分子信号来传递信息，实现对病变细胞的定位和治疗。

生物传感器网络：在生物体内构建传感器网络，用于监测生理参数和疾病状态。二进制分子通信可以作为一种低功耗、高可靠性的通信方式，实现传感器节点之间的信息传输。例如，在人体血糖监测系统中，传感器节点可以通过释放特定的分子信号来传递血糖数据，实现实时监测和预警。

环境监测与物联网领域

环境监测网络：在环境监测中，需要部署大量的传感器节点来监测空气质量、水质、土壤污染等参数。基于二进制分子通信模型的通信方法可以实现传感器节点之间的低功耗通信，延长传感器网络的使用寿命。例如，在森林火灾监测系统中，传感器节点可以通过释放特定的分子信号来传递火灾预警信息，实现快速响应和准确监测。

物联网应用拓展：在物联网中，设备之间的通信需要高效、低功耗的解决方案。二进制分子通信可以为物联网设备提供一种新的通信方式，尤其是在一些对功耗和体积要求较高的场景中。例如，在智能家居系统中，小型传感器节点可以通过二进制分子通信与其他设备进行交互，实现智能化控制和能源管理。

未来通信技术研究领域

新型通信技术探索：二进制分子通信模型为未来通信技术的发展提供了一种新的思路和方法。研究人员可以通过对这种通信方式的深入研究，探索更加高效、可靠、安全的通信技术。例如，结合量子通信技术，实现量子分子通信，提高通信的安全性和抗干扰能力。

跨学科研究平台：二进制分子通信涉及到生物学、化学、物理学、信息科学等多个学科领域。这种通信方法可以作为一个跨学科研究平台，促进不同学科之间的交流和合作，推动相关领域的技术创新和发展。

浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”（2011计划）协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务，以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色，大力培养德智体美劳全面发展，富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。

本发明的技术构思为：在分子通信过程中，如果发送方纳米机器发送分子过快(在单位时间内发送分子数过多)，在生物环境中的分子数量越来越多，而对于接收分子能力有限的纳米机器，那些分子保持在生物环境中最终衰退从而导致分子的流失；如果发送方纳米机器发送分子过慢(在单位时间内发送分子数过少)，而接收方纳米机器接收分子能力较强，也会降低分子通信过程中分子的传输效率。

本发明充分结合分子通信的生物兼容性，低速率，传输范围有限性，较高的丢失率等特点，主要开发一种可用于纳米网络的基于二进制分子通信模型的高吞吐量和高效率通信技术。

本发明的有益效果主要表现在：(1)本发明充分结合了分子通信过程中发送方纳米机器发送分子的快慢会影响接收方纳米机器接收分子多少的特点，开发了提高二进制分子通信模型的吞吐量和效率的通信技术。

(2)建立提高二进制分子通信模型的吞吐量和效率的通信机制，给出了吞吐量和效率的计算公式。通过控制参数的值使得释放的分子在流体介质中传输并能较快被接收方纳米机器接收，从而接收方纳米机器在有效的时间内收到的分子数达到最多，效率最高，大大减少释放分子的衰退及流失。

(3)基于二进制分子通信模型，根据吞吐量和效率的解析表达式，分析出吞吐量和效率随着参数包括发送方纳米机器发送分子的速率，发送方纳米机器在每个time slot发送1的概率，纳米机器之间的距离，生物环境扩散系数，发送方纳米机器在每个time slot释放分子的个数的变化所呈现出的变化趋势。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。