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The WEAF Mnecosystem (water, earth, air, fire micro/nano ecosystem): a perspective of micro/nanotechnologies as pillars of future 6G and tactile internet (with focus on MEMS)
Microsystem Technologies ( IF 2.1 ) Pub Date : 2021-01-07 , DOI: 10.1007/s00542-020-05202-z
J. Iannacci

In these days of great attention around the dawn of 5G deployment, the future 6G scenario poses challenges and sketches trends that, according to the opinion of prominent scholar and scientists, fall far beyond the boundaries of the field that 5G will manage to conquer. In a nutshell, the classical approaches in designing devices, systems and infrastructures, which have been seamlessly followed from 1 to 5G, will not be suitable to build the artificial intelligence-driven (AI) 6G network. Self-adapting capabilities, which 6G will push to the edge, urge for a pronounced separation between hardware (HW) and software (SW), this being in full contrast with the consolidated HW-SW co-design philosophy followed up to date. On one side, algorithms will have to be able to estimate the physical resources they can rely on in order to run in an optimal way. On the other hand, the HW will need to gain more symmetry with respect to the SW, in terms of flexibility, functions reconfigurability and self-adaptivity/self-evolution. This work envisions a prime role for micro/nanotechnologies, embodying materials, electronics and micro/nanosystems, in the future scenario of 6G and of the tactile internet. Such a part is expected to be so prominent that a reformulation of the common concept of HW, triggered by micro/nanotechnologies, is suggested in the next pages. To this end, the WEAF Mnecosystem, i.e. the water, earth, air and fire micro/nanotechnologies Ecosystem, is conceived, leveraging the analogy with the four classical elements in nature. In brief, earth and air represent the classical concepts of HW and SW, respectively. Water is the new formulation of HW that, like water, is liquid in terms of functional characteristics. Moreover, it gains some features typical of the SW (i.e. air). Fire, eventually, is the HW devoted to harvest, store and transfer energy, making it available everywhere at the network edge, i.e. when needed, where needed. Concerning the few reference application examples that are going to be listed below, for the purpose of this work they will focus on MEMS technology.



中文翻译:

WEAF微生态系统(水,地球,空气,火微/纳米生态系统):将微/纳米技术视为未来6G和触觉互联网(以MEMS为重点)的基础的观点

在5G部署即将来临之际的今天,当今备受瞩目,未来的6G场景带来了挑战,并勾勒出了一些趋势,根据著名学者和科学家的观点,这些趋势远远超出了5G将要征服的领域的界限。简而言之,从1G到5G无缝遵循的设计设备,系统和基础架构的经典方法将不适合构建人工智能驱动(AI)6G网络。自适应能力(6G将不断发展)要求在硬件(HW)和软件(SW)之间实现明显的分离,这与迄今为止遵循的合并的HW-SW共同设计理念形成了鲜明的对比。一方面,算法必须能够估计其可以依靠的物理资源,以便以最佳方式运行。另一方面,就灵活性,功能可重构性和自适应性/自我发展而言,硬件将需要相对于软件获得更多的对称性。这项工作设想了在未来的6G和触觉互联网中,微材料/纳米技术的主要作用,其中包括材料,电子和微/纳米系统。预计这一部分将如此突出,以至于在下一页中提出了由微观/纳米技术引发的硬件通用概念的重新表述。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,在灵活性,功能可重构性和自适应性/自我发展方面,硬件将需要相对于软件获得更多的对称性。这项工作设想了在未来的6G和触觉互联网中,微/纳米技术的主要作用,其中包括材料,电子和微/纳米系统。预计这一部分将如此突出,以至于在下一页中提出了由微观/纳米技术引发的硬件通用概念的重新表述。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,在灵活性,功能可重构性和自适应性/自我发展方面,硬件将需要相对于软件获得更多的对称性。这项工作设想了在未来的6G和触觉互联网中,微/纳米技术的主要作用,其中包括材料,电子和微/纳米系统。预计这一部分将如此突出,以至于在下一页中提出了由微观/纳米技术引发的硬件通用概念的重新表述。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,功能可重配置和自适应/自我进化。这项工作设想了在未来的6G和触觉互联网中,微材料/纳米技术的主要作用,其中包括材料,电子和微/纳米系统。预计这一部分将如此突出,以至于在下一页中提出了由微观/纳米技术引发的硬件通用概念的重新表述。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,功能可重配置和自适应/自我进化。这项工作设想了在未来的6G和触觉互联网中,微/纳米技术的主要作用,其中包括材料,电子和微/纳米系统。预计这一部分将如此突出,以至于在下一页中提出了由微观/纳米技术引发的硬件通用概念的重新表述。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,在6G和触觉互联网的未来场景中,包含材料,电子和微/纳米系统。预计这一部分将如此突出,以至于在下一页中提出了由微观/纳米技术引发的硬件通用概念的重新表述。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,在6G和触觉互联网的未来场景中,将包含材料,电子和微/纳米系统。预计这一部分将如此突出,以至于在下一页中提出了由微观/纳米技术引发的硬件通用概念的重新表述。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,在下一页中建议。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,在下一页中建议。为此,构想了WEAF微生态系统,即水,地球,空气和火的微/纳米技术生态系统,并利用自然界中的四个经典元素进行类比。简而言之,土和空分别代表了硬件和软件的经典概念。水是硬件的新配方,就像水一样,就功能特性而言是液体。此外,它具有SW的一些典型功能(即空气)。归根结底,消防是专门用于收集,存储和转移能源的硬件,可在网络边缘的任何地方(即在需要时,在需要时)使用。关于下面将列出的几个参考应用示例,出于这项工作的目的,他们将专注于MEMS技术。

更新日期:2021-01-07
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