5G技術改變環境的幾種方式分析

文章來源:千家網碳交易網2020-05-18 21:59

5G技術將使得任何連接的用電設備都能感知并智能地響應需求或其他變化,這對能源使用具有深遠的影響。這樣,制造業、農業、公共交通、公共服務和ICT網絡本身所消耗的能源就可以大大減少。 同樣,響應式電網將在需要時提供能源,配備5G的家庭將能夠管理自己的能源使用情況,從而減少資源消耗。
 
在本文中,我們將介紹5G將幫助交付的一些最具變革性的環境技術。從更智能的汽車,到改善的空氣質量,再到更高效的能源消耗,5G將為改善我們的環境做出重大貢獻。目前,許多國家的智能電網已經使用計量、通信和控制技術來管理能源使用,但是5G將把資源管理提升到更高的一個層次。物聯網連接的設備(例如,在智能汽車、家庭、建筑物和體育館中)將迅速警告其本地電網需求激增,并且能夠動態響應。
 
物聯網設備在不使用時會進入睡眠狀態,這再次大大降低了能源需求。實際上,最近的O2報告認為物聯網技術可能帶來家庭能源使用減少12%,相當于640萬噸二氧化碳。 5G將使風能和太陽能等可再生能源的使用不斷增加,但它們可能會不穩定,因此5G將能夠更好地管理這些資源,以平衡發電和消耗。
 
智慧城市旨在解決許多影響城市環境的問題,城市生活對環境的影響就是其中之一。連接到電動汽車、交通信號燈、智能電表、垃圾箱、城市花園等等的傳感器會將信息發送回管理者,后者可以設計城市以使用更少的電力并減少碳排放。道路、汽車、街道照明、家庭、建筑物等中的設備和傳感器可以提供大量的數據,這將使地方政府能夠利用AI系統來調整能源支出??梢栽谡麄€城市實施智能能源政策,以減少能源使用,監測和管理空氣質量以及跟蹤電力、水和廢物。根據麥肯錫的報告,到2025年,智慧城市的溫室氣體排放量將減少10-15%,每人每天可節省25-80升水。
 
互聯街道照明是任何智慧城市的關鍵要素,可以通過多種重要方式幫助改善環境。最明顯的是,結合大數據,可以對需求進行分析,以確保只有在居民或交通需要時才亮燈。同樣,路燈將與路燈通信,以確保路人的通道變亮,并且始終被光圈圍住(但路人走過時將熄滅)。 2018年O2的一份報告發現,通過采用智能LED路燈、5G傳感器和無線技術可以為平均城市節省130萬英鎊的電費。路燈也可以安裝傳感器以監測空氣污染或溫度。
 
管道泄漏和其他斷水事故意味著全球大量水資源浪費,實際上,美國研究組織Brookings在2019年的一份報告中估計,爆裂的管道,泄漏和盜水造成的水損失占全球供應量總數的50%或新興市場的75%。管道中或地面以上與物聯網相連的傳感器將在水過多流失之前提醒管道的損壞或泄漏。同樣,可以設置家庭的5G智能計量水以限制使用。農場灌溉非常耗水,使用水時沒有過多考慮土壤中的水分。5G傳感器將用于確保水不會浪費在不需要的農作物上。
 
盡管由5G驅動的自動駕駛汽車還有一段距離,但與能夠支持數百萬個連接設備的網絡配對時,它們有望比目前的汽車更加高效。5G導航將允許快速直接地到達目的地,并且可以避免和減少路障和延誤(防止汽車排隊釋放有毒煙霧)。汽車或周圍基礎設施中的傳感器會立即提醒維護操作員有關路面損壞的信息,從而再次提高了效率。
 
如前所述,土壤中的5G傳感器將能夠監測水分含量,這意味著浪費在農作物上的水更少,但是這些傳感器也將能夠評估農作物是否接受了足夠的陽光或過多的陽光。他們將能夠檢查土壤中養分的平衡,以及植物是否在枯萎,從而防止它們變質。這意味著傳感器將提醒用戶冰箱或櫥柜中購買的食品已達到最佳狀態。這將防止糧食浪費,根據聯合國糧食及農業組織的報告,為我們的消費而生產的糧食約有1/3是被白白浪費掉了,其中包括40%以上的水果和蔬菜。
 
聯合國認為,到2050年,將有68%的人口生活在人口稠密的城市地區,造成更多的浪費、擁堵和污染。借助遍布整個智能城市基礎設施(例如,附在路燈、建筑物或路標上)的傳感器,環境管理部門將能夠通過空氣質量系統使用實時準確的數據來進行管理和決策。這可用于管理污染熱點??諝鈨艋飨到y(可能安裝在智能建筑、車輛和消費類設備中)也可以連接到5G傳感器,以檢測空氣中的顆粒。
 
建筑物消耗了世界上大部分的能源,并且結合了5G傳感器的設計可以顯著減少能源消耗。照明、供暖、制冷和其他操作可以根據需要分配,建筑物本身產生的能量(例如,通過太陽能再次根據需要重新分配)。
 
在辦公室中,可以將5G與大數據和AI相結合,根據需要自動調整照明,采暖或空調。像醫院這樣的資源密集型建筑物也可以利用5G傳感器和AI來根據歷史模式提供重癥監護。在擁有許多多功能建筑物的大學校園或辦公建筑中,這也可能很有用。此外,物聯網設備可以能知道人們已經離開了建筑物,或是超過預設的時間將自動關閉電源,節省能源消耗。
 
連接5G的電表基礎設施將減少斷電和電力峰值,并幫助消費者降低每月的電費賬單,從而可以通過遠程移動設備訪問天然氣、電力和水的讀數。連接到智能電表的家庭能源管理系統將允許住戶修改其公用事業用途。據歐盟委員會估計,到2020年,將推出約2億個智能電表和4500萬個燃氣表,以滿足72%的電力用戶和40%的天然氣用戶的需求。
 
這是一個有爭議的問題,因為5G基礎設施將需要更多的設備,更多的小蜂窩發射機和更多的數據中心,所有這些都意味著對資源使用和能源消耗的增加。一些報告估計,到2040年,ICT行業占全球排放的百分比可能會從目前的3%躍升至14%,這是不理想的結果。但是,大多數網絡公司在設計和構建組件時都會考慮到效率的顯著提高。華為已經在中國建立了5G基站,這些基站使用電源管理軟件并需要更少的發熱電子組件,使得5G基站電能消耗比4G站少20%。

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