5G 能否帮助保护环境?

杰娜-洛克 Jayna Locke,Digi International 高级营销经理
2021 年 4 月 03 日
随着 5G 网络的推广,许多不同领域都将受益匪浅,包括能源和资源管理。这是否意味着 5G 将有利于环境?当然,在 5G 和碳排放方面,有许多潜在的积极和消极因素。但是,下一代网络技术在全球范围内的推广是如此复杂,以至于没有一个简单的等式可以概括对环境影响的平衡表。 

对于环境管理这一重要事业来说,评估 5G 对环境的任何负面影响并减少这些因素至关重要。这些工作包括通过减少碳排放的措施来抵消温室气体排放,这方面有一些很好的资源。例如,哥伦比亚大学地球研究所(Earth Institute of Columbia University)发表了一篇题为 "5G 对环境的影响 "的文章、 即将到来的 5G 革命:它将如何影响环境该报告不仅探讨了潜在的不利因素,还提出了抵消这些不利因素的重要措施。这些努力包括去碳化、更高效的冷却、可生物降解的传感器、有毒材料回收和网络共享。

本博文的重点是 5G 在以下方面的潜力 积极的 环境影响。还有很多东西需要学习和研究。但是,综合各种假设和一些初步研究成果,我们可以看到一些令人兴奋和充满希望的迹象,即 5G 可以提高许多行业的效率,从而减少化石燃料的使用和由此产生的碳排放。

让我们探讨一下 5G 的承诺(包括更快的速度和更大的吞吐量)如何有助于支持一个更加绿色的未来。

 

5G 如何帮助保护环境?

全世界都在努力减少我们的碳足迹。可持续的方法、更好地管理我们的森林和自然资源,以及改用太阳能和其他可再生能源,都已证明会产生巨大的积极影响。尽管如此,改变是艰难的,尤其是在平衡环保战略与增长和发展之间。
 
今天,美国是 第二大 仅次于中国的全球最大电力消费国。其他正在寻求变得更加机动和现代化的地区正在迎头赶上。对汽车、公用事业和制冷的需求不断增长,这意味着对自然资源和化石燃料的使用越来越多。
 
在一个理想的世界里,公民和企业都会自愿减少能源需求,并采取更好的做法,以确保我们能够在未来几代人的时间里维持我们所知的世界。然而,我们知道,自愿遵守是不可能的。当技术发挥作用时,我们可以减少对自愿努力的依赖,并利用自动化和人工智能来减少能源使用,促进地球的可持续发展。
 
在某些重要方面,5G 有可能促成一系列新的技术和行业实践,从而带来一个更绿色、更环保的未来。
 

网络效率与二氧化碳减排

移动技术与效率从 3G 和 4G LTE 网络迁移到 5G 可能带来的一个令人兴奋的成果就是传输效率。苏黎世大学和 Empa 的一个研究小组分析了 5G 移动标准对温室气体排放的影响,得出结论认为,5G 技术更高的效率不仅能减少碳排放,还能在从智能电网到精准农业等多个领域实现创新应用,从而帮助减少二氧化碳排放。2 排放。这种迁移将在未来十年内发生,因此据研究人员称,"2030 年的 5G 网络每传输单位数据所产生的排放量应比现在的移动电话网络减少约 85%"。
 

减少能源使用

智能电网随着 5G 提供更广泛的覆盖范围、更快的网络速度、更大的带宽和更低的延迟,全球电子设备的使用量将会增加,这无疑会增加对能源的需求。与此同时,全世界都在努力提高能源效率,减少整个电网的能源消耗,从太阳能、风能和水能到设备和建筑的能源利用效率,通过各种努力来减少我们的碳足迹。5G 网络将实现近乎实时的数据传输,这将使人工智能自动化成为现实。更好的设计,如 更高效的电机利用先进算法优化资源利用的技术和应用,将使智能城市和智能建筑朝着净零排放的目标迈进。

大西洋月刊》的一篇题为 5G 能否拯救地球?的文章描述了 5G 国际标准如何要求与目前的 4G 网络相比减少能源消耗,而这可能会改变环境。其目标是 "使用更少的电力传输更多的数据,减少每比特互联网流量所需的瓦特数"。

文章就 5G 有可能减少环境影响的方式分享了一些见解:
  • 如今,在 4G 网络上每千瓦时(kWh)的电量可以下载约 300 部高清电影。有了 5G,同样的千瓦时可支持约 5,000 次超高清电影下载。
  • 基站技术可以大幅改进。基站设计的创新可以通过减少需要冷却的部件来降低发热量,使用开放式空气冷却而不是电力驱动的冷却方法,使用太阳能和液体冷却方法,以及部署电源管理软件来显著减少整体碳足迹。目前,一些机构报告称能源效率提高了 80%。
  • 为不运行的设备和网络提供睡眠模式,可大幅降低功耗。
  • 人工智能和分析可以优化资源的使用,减少风机、通风口和其他机械设备的能耗。
 

自动驾驶汽车和电动汽车

车联网技术
尽管我们通常认为自动驾驶汽车是使用摄像头和雷达来导航,但实际上 5G 在自动驾驶中发挥着关键作用。5G 将成为以下领域的关键推动因素 联网汽车技术在这种情况下,自动驾驶汽车可以相互通信并与交叉路口通信,以避免事故。这对于在拥堵的城市道路上行驶的车辆尤其有用,因为在拥堵的城市道路上,车辆很难相互避让。鉴于在道路和交叉路口需要瞬间做出人工智能决策,5G 通信将成为实现自动驾驶汽车的关键技术之一。
 
自动驾驶汽车的 5G 未来可能会给环境带来几方面的好处:
  • 自动驾驶汽车的未来将带来模式的转变,据预测,拥有私家车的人会越来越少。computer.org上一篇关于这种转变的文章报道了麻省理工学院的一项研究,该研究预测,共享自动驾驶汽车将使许多车辆不再上路--可能多达80%。共享乘车服务将更受欢迎。这意味着停车库的减少、停车场的缩小以及汽车生产的减少。
  • 道路的磨损将减少,从而大大减少了拓宽和维修道路等基础设施大修所需的资源。
  • 大多数自动驾驶汽车都将是电动汽车,这将大大减少化石燃料的使用。
  • 自动驾驶汽车的程序将努力实现最大里程数。它们还将采用更小的电机,因为在没有驾驶员加速的情况下,加速将不再是一个热门话题。

改善交通管理,减少拥堵

城市街道上的联网汽车
除了相互通信,5G 汽车还能与智能城市基础设施通信。事实上,像 纽约市 今天,我们正在部署支持这一现实的技术。 

从环境角度来看,可能会产生一些积极的结果:
  • 智能交通系统(ITS)将高性能路由器、路边装置(RSU)和交通摄像头等多种技术结合起来,协调城市中的交通路线,并执行自适应交通照明控制,以防止产生烟雾的拥堵。
  • 城市智能电网将能够为自动驾驶汽车提供实时数据,使车辆能够避开拥堵区域。
  • 智能路线规划将有助于优化驾驶时间,减少交通中的空转时间,以及更快地找到加油站和其他服务。 

更高效的基础设施

电话线维护在美国,电信建设从电报到固定电话再到手机。与世界其他地区相比,如非洲的许多国家,从有限的基础设施直接发展到手机,完全绕过了固定电话基础设施。考虑到无需电缆的网络建设节省了大量的资源和燃料,这是令人生畏的。

还有大约 1900 万美国人 没有宽带上网的家庭。一种可能的情况是,这些家庭可能永远无法获得宽带连接。与其建设宽带基础设施,不如在城市基础设施完工后的下一阶段,在农村地区建设 5G 基础设施。

减少电缆和电线的一个净结果是减少了这些网络运行所需的服务量。每当暴风雨破坏电力和通信线路,或工程车辆撞断有线电缆时,大型燃气动力车辆就必须前往所有受影响的地点进行维修。5G 将大幅减少此类服务呼叫。
 

5G 和在家办公运动

在家工作
在 COVID-19 大流行期间,发生了结构性转变。数百万人不再去办公室。世界各地的 IT 团队争先恐后地 使远程工作人员的连接可靠、安全.微软团队(Microsoft Teams)和 Zoom 等云服务迅速流行起来,使团队能够进行远程会议、虚拟面对面交流并完成工作。 

这种转变对有些人来说是暂时的,对有些人来说是永久的,而且很有可能出现的情况是,许多工人将继续在家里工作一部分时间,以减少长时间的通勤和通勤成本。 新闻周刊 报道称,据全球工作场所分析公司(Global Workplace Analytics)估计,到 2021 年底,将有 25% 至 30% 的劳动力每周在家工作多日。5G 的到来将产生直接影响,因为许多工人将发现他们可以在任何地方工作,并享受最佳的互联网连接。

由于在家办公意味着减少通勤,我们观察到的道路上汽车减少、天空中烟尘减少的现象将继续下去。另一种可能的情况是,需要建造的办公室数量将减少,需要在最高负荷下运行的办公室数量也将减少,包括照明、电脑用电、供暖和空调等。 
 

智能城市和工业的绿色技术

智能电网5G 将成为IoT 革命的基础,推动绿色技术的发展,为智慧城市、智慧农业以及制造业、石油和天然气、采矿业等领域的效率和自动化提供支持。自动驾驶汽车和电动汽车只是智慧城市的一个方面。未来几年,随着城市基础设施的更新,将出现各种由互联网支持的新型绿色技术创新。
 
从智能交通到能更有效地管理电力使用和避免停电的智能电网,再到支持更高效建筑、城市照明和水管理系统的传感器,5G 前景广阔。所有这些都将使城市规划者为城市居民提供更好的服务。总之,得益于 5G 的惊人速度,城市将比现在连接得更好,运作得更有效。
 

5G 的未来

5G 已经到来,它有能力让智慧城市变得更加智能,提高能源效率,并实现下一代互联、电动和自动驾驶汽车。Digi 可以帮助您确定向 5G 迁移的正确时机,并提供正确的产品和服务,帮助您实现IoT 和环境管理目标。 联系我们 了解更多信息。
 
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