研究者建议了多种将信息转换成生物分子然后将它们传送给接收方纳米设备来解码的方法，包括分子扩散、钙信号、细菌和病毒纳米网络以及使用神经元。细菌和病毒能够携带基因数据，这对需要用DNA形式来对信息进行编码的传感器来说正好合适。
通过电磁通信来交互，是比分子通信更常规的方法。每个设备像一个微传感器微粒，大小在 2 到 6 微米不等。它们的元件，包括天线、电磁收发器和处理器都是纳米级的。如前所述，天线可能是由石墨烯材料制成并且工作在THz 波段。
考虑到要适应纳米通信的特性，IoNT 的协议也需要修订。在分子通信的情况下，这些特性可能包括由于生物环境中较高的噪声水平、慢速的分子传播以及细菌或病毒的运动而导致的慢速且不可靠的消息传输。在电磁通信的情况下，纳米级的设备必须自行供电或者能够获取能量;必须能够适应能量获取阶段与传输阶段在时序上的差异，并能够处理石墨烯天线的分子吸收导致的对传输可靠性可能产生的影响。
两种网络各有千秋
分子纳米网络：分子纳米网络而采用的拓扑可以假定各种各样的形状和尺寸:无尺度的、网格的等等。另一方面，分子纳米网络的信息损失率是非常高的。比如，分子由于环境流体运动而导致的扩散可能会使其丢失，而像抗生素这样的外部化学制剂能够杀死病毒和细菌。
这种纳米网络可以将待传输的信息用存储在DNA 元件中的数据(类似于IP包)或者用二进制形式来表示。比如，1代表特定的浓度，0代表没有分子传输。由于分子或其他携带消息的元件的范围受到限制，分子纳米网络中的路由可能是多跳的。一个中继纳米设备不会有可以用来计算到目的地路由的路由表，因此路由机制是机会路由。
电磁纳米网络：虽然电磁纳米网络中的设备有专用的纳米存储器，但是它们可能不能存储协议代码，因而也不能计算到目的节点的路由。因此，预期路由架构是分层级的，纳米设备在一跳的距离内与微网关通信，也就是一个星形拓扑。因为设备的内存有限，并且只会产生数纳秒内就可传输掉的很少比特的包，所以纳米设备和微网关之间的数据传输不应该会碰到封包碰撞。由于纳米设备的能量受限，通信协议将会是基于查询的，且各种查询在微网关之间路由以到达特定的设备。
技术挑战关险重重
实现 IoNT 需要考虑的一个重要因素就是必须采集环境中的纳米设备所产生的大量数据。
系统架构：传统的传感器网络架构使用一定数量的汇聚点从传感器采集数据，但是这对纳米网络可能不可行。可能的解决方案是使用微网关，可以链接到纳米传感器的常规微传感器从而作为设备的中间层。在电磁纳米网络中，每个微网关需要双收发器:一个与纳米网络在 THz 波段通信，另一个与对等的微网关在 GHz 波段通信。
路由技术：大多数传感器网络的路由算法关注能效优化以及可扩展性。然而，纳米传感器和传统的微传感器之间有着重要差别，而这会影响到 IoNT 的算法设计。
首先，与微传感器相比，纳米传感器使用非常少的能量，因此要求使用能量获取技术来给纳米传感器供应能量。例如，生化药剂可以给分子纳米传感器补充燃料，而电磁纳米传感器可以使用纳米线振动来产生能量。
其次，纳米设备的存储设备以及计算处理能力相对受限，因此对于通信环境的拓扑结构也没有过多了解。这意味着它们不能查找地址或者执行路径计算。
非常规路由：由于一个纳米网络只有一个微网关，要路由批量数据就非常困难。一个可能的解决方案是结合非常规路由技术，比如移动容迟网络，可以不失时机地利用装备了移动设备的人或者车辆来传输数据到目的地。在电磁纳米网络中每一个设备都能够装备一个收发器，当靠近传感器时就可以用来接收从传感器发来的信号。在分子纳米网络中，一个中间的微网关需要在向移动载体传输数据前先融汇采集数据。这种方法有点像在某一环境中移动时从传感器采集数据的“数据骡”。
系统管理：与无线传感器网络中间件类似，微网关系统管理模块管理网关的内部操作。除了资源和服务质量管理外，一个主要的功能就是自我认知。纳米网络所在的环境通常恶劣且多变，这使得纳米传感器的数据传输的有效性和可靠性受到影响。例如，流体运动可能会干扰分子扩散，水汽可能会影响电磁信号。