5G技术改变环境的几种方式分析

（文章来源：千家网）

5G技术将使得任何连接的用电设备都能感知并智能地响应需求或其他变化,这对能源使用具有深远的影响。这样,制造业、农业、公共交通、公共服务和ICT网络本身所消耗的能源就可以大大减少。 同样,响应式电网将在需要时提供能源,配备5G的家庭将能够管理自己的能源使用情况,从而减少资源消耗。

在本文中,我们将介绍5G将帮助交付的一些最具变革性的环境技术。从更智能的汽车,到改善的空气质量,再到更高效的能源消耗,5G将为改善我们的环境做出重大贡献。目前,许多国家的智能电网已经使用计量、通信和控制技术来管理能源使用,但是5G将把资源管理提升到更高的一个层次。物联网连接的设备(例如,在智能汽车、家庭、建筑物和体育馆中)将迅速警告其本地电网需求激增,并且能够动态响应。

物联网设备在不使用时会进入睡眠状态,这再次大大降低了能源需求。实际上,最近的O2报告认为物联网技术可能带来家庭能源使用减少12%,相当于640万吨二氧化碳。 5G将使风能和太阳能等可再生能源的使用不断增加,但它们可能会不稳定,因此5G将能够更好地管理这些资源,以平衡发电和消耗。

智慧城市旨在解决许多影响城市环境的问题,城市生活对环境的影响就是其中之一。连接到电动汽车、交通信号灯、智能电表、垃圾箱、城市花园等等的传感器会将信息发送回管理者,后者可以设计城市以使用更少的电力并减少碳排放。道路、汽车、街道照明、家庭、建筑物等中的设备和传感器可以提供大量的数据,这将使地方政府能够利用AI系统来调整能源支出。可以在整个城市实施智能能源政策,以减少能源使用,监测和管理空气质量以及跟踪电力、水和废物。根据麦肯锡的报告,到2025年,智慧城市的温室气体排放量将减少10-15%,每人每天可节省25-80升水。

互联街道照明是任何智慧城市的关键要素,可以通过多种重要方式帮助改善环境。最明显的是,结合大数据,可以对需求进行分析,以确保只有在居民或交通需要时才亮灯。同样,路灯将与路灯通信,以确保路人的通道变亮,并且始终被光圈围住(但路人走过时将熄灭)。 2018年O2的一份报告发现,通过采用智能LED路灯、5G传感器和无线技术可以为平均城市节省130万英镑的电费。路灯也可以安装传感器以监测空气污染或温度。

管道泄漏和其他断水事故意味着全球大量水资源浪费,实际上,美国研究组织Brookings在2019年的一份报告中估计,爆裂的管道,泄漏和盗水造成的水损失占全球供应量总数的50%或新兴市场的75%。管道中或地面以上与物联网相连的传感器将在水过多流失之前提醒管道的损坏或泄漏。同样,可以设置家庭的5G智能计量水以限制使用。农场灌溉非常耗水,使用水时没有过多考虑土壤中的水分。5G传感器将用于确保水不会浪费在不需要的农作物上。

尽管由5G驱动的自动驾驶汽车还有一段距离,但与能够支持数百万个连接设备的网络配对时,它们有望比目前的汽车更加高效。5G导航将允许快速直接地到达目的地,并且可以避免和减少路障和延误(防止汽车排队释放有毒烟雾)。汽车或周围基础设施中的传感器会立即提醒维护操作员有关路面损坏的信息,从而再次提高了效率。

如前所述,土壤中的5G传感器将能够监测水分含量,这意味着浪费在农作物上的水更少,但是这些传感器也将能够评估农作物是否接受了足够的阳光或过多的阳光。他们将能够检查土壤中养分的平衡,以及植物是否在枯萎,从而防止它们变质。这意味着传感器将提醒用户冰箱或橱柜中购买的食品已达到最佳状态。这将防止粮食浪费,根据联合国粮食及农业组织的报告,为我们的消费而生产的粮食约有1/3是被白白浪费掉了,其中包括40%以上的水果和蔬菜。

联合国认为,到2050年,将有68%的人口生活在人口稠密的城市地区,造成更多的浪费、拥堵和污染。借助遍布整个智能城市基础设施(例如,附在路灯、建筑物或路标上)的传感器,环境管理部门将能够通过空气质量系统使用实时准确的数据来进行管理和决策。这可用于管理污染热点。空气净化器系统(可能安装在智能建筑、车辆和消费类设备中)也可以连接到5G传感器,以检测空气中的颗粒。

建筑物消耗了世界上大部分的能源,并且结合了5G传感器的设计可以显著减少能源消耗。照明、供暖、制冷和其他操作可以根据需要分配,建筑物本身产生的能量(例如,通过太阳能再次根据需要重新分配)。

在办公室中,可以将5G与大数据和AI相结合,根据需要自动调整照明,采暖或空调。像医院这样的资源密集型建筑物也可以利用5G传感器和AI来根据历史模式提供重症监护。在拥有许多多功能建筑物的大学校园或办公建筑中,这也可能很有用。此外,物联网设备可以能知道人们已经离开了建筑物,或是超过预设的时间将自动关闭电源,节省能源消耗。

连接5G的电表基础设施将减少断电和电力峰值,并帮助消费者降低每月的电费账单,从而可以通过远程移动设备访问天然气、电力和水的读数。连接到智能电表的家庭能源管理系统将允许住户修改其公用事业用途。据欧盟委员会估计,到2020年,将推出约2亿个智能电表和4500万个燃气表,以满足72%的电力用户和40%的天然气用户的需求。

这是一个有争议的问题,因为5G基础设施将需要更多的设备,更多的小蜂窝发射机和更多的数据中心,所有这些都意味着对资源使用和能源消耗的增加。一些报告估计,到2040年,ICT行业占全球排放的百分比可能会从目前的3%跃升至14%,这是不理想的结果。但是,大多数网络公司在设计和构建组件时都会考虑到效率的显着提高。华为已经在中国建立了5G基站,这些基站使用电源管理软件并需要更少的发热电子组件,使得5G基站电能消耗比4G站少20%。
（责任编辑：fqj）