未來世界是由數(shù)十億個(gè)電池供電的無線物聯(lián)網(wǎng)感測器連接，這將毫無疑問會(huì)對上游能源供給產(chǎn)生重大影響。但研究顯示，未來將有望實(shí)現(xiàn)淨(jìng)能源節(jié)約。

上游能源成本

根據(jù)Transforma Insights和6GWorld最新發(fā)表的報(bào)告《到2030年新技術(shù)和新興技術(shù)的永續(xù)性發(fā)展研究》顯示：從現(xiàn)在到2030年，建置物聯(lián)網(wǎng)將使全球用電量增加34 TWh（terawatt-hour；太瓦時(shí)），另外需要使用相當(dāng)於3 TWh電能的碳?xì)浠衔锶剂蠟榻M裝設(shè)備提供動(dòng)力，以開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)零組件。

另外，開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)解決方案期間所消耗的水量將達(dá)到1.12億立方米。這份報(bào)告還指出，部署物聯(lián)網(wǎng)將耗用額外的碳?xì)浠衔锶剂希謥押筒渴鹞锫?lián)網(wǎng)方案將耗用53 TWh電能。

除了建置物聯(lián)網(wǎng)的前期能源成本之外，由於物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在壽命週期內(nèi)可能需要多次更換電池，因此製造和處理這些用於物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的電池將進(jìn)一步影響環(huán)境。

最後，還必須考慮支援物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所需的網(wǎng)際網(wǎng)路和雲(yún)端基礎(chǔ)設(shè)施所消耗的能源?？傮w來說，這對於能源消耗實(shí)在不堪重負(fù)。

有望實(shí)現(xiàn)可觀的淨(jìng)能源節(jié)約

儘管如此，全球資源等式仍有它積極的一面。Transforma報(bào)告結(jié)論指出，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對環(huán)境帶來的積極影響，能夠抵消最初的投入，物聯(lián)網(wǎng)最終將證實(shí)物超所值。

例如，2030年物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將會(huì)節(jié)省超過1.8萬PWh（petawatt-hour；千兆瓦時(shí)）電能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高於2020年的0.6 PWh電能，加上額外節(jié)省的3.4 PWh碳?xì)浠衔锶剂嫌昧浚蚨偣部晒?jié)省大約5.2萬PWh能源。而為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供動(dòng)力則需要653 TWh電力。這意味著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)很快就可以節(jié)省足夠的能源，以抵償開發(fā)和部署方面的能源支出，並且將會(huì)節(jié)省大約八倍於消耗量的能源。

這份報(bào)告顯示，到2030年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還將節(jié)約接近2300億立方米水源，其中35%來自於改進(jìn)的水網(wǎng)營運(yùn)，以及智慧灌溉等物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用所促進(jìn)的平衡發(fā)展。

大數(shù)據(jù)和企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢

物聯(lián)網(wǎng)解決方案的策略性設(shè)計(jì)，目的在於提供顯著的節(jié)能優(yōu)勢；而大數(shù)據(jù)（big data）帶來的優(yōu)勢，預(yù)期會(huì)成為抵消物聯(lián)網(wǎng)的電力消耗和環(huán)境影響的重要一環(huán)。當(dāng)與機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）應(yīng)用等有效結(jié)合時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)產(chǎn)生大量資訊，以協(xié)助人們和組織機(jī)構(gòu)更加瞭解能源成本，從而做出更好的環(huán)境決策。

此外，物聯(lián)網(wǎng)的主要環(huán)境效益來自於企業(yè)解決方案。物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)設(shè)備目的在為消費(fèi)者提供更好的價(jià)值主張，而企業(yè)的解決方案則通常是為了某種程度的效率提高。這些效率提升，一般體現(xiàn)在減少電力消耗或減少燃料或水源消耗上。例如，該報(bào)告預(yù)測到2030年最具影響力的節(jié)電應(yīng)用將與智慧電網(wǎng)運(yùn)營密切相關(guān)。

蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)電力企業(yè)發(fā)展

電力企業(yè)不用等到2030年才能體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，他們已經(jīng)改變營運(yùn)方式來改進(jìn)電網(wǎng)性能和最大限度地提高效率。例如，採用Nordic nRF9160 SiP構(gòu)建的解決方案Apricity Ara可以通過LTE-M連接來遠(yuǎn)端控制住宅熱水器，從而限制尖峰時(shí)段的電力消耗。這類管理功能可以幫助電力企業(yè)避免啟用昂貴且效率低下的輔助發(fā)電站來滿足額外的負(fù)載需求。

在其他領(lǐng)域，Irnas研究機(jī)構(gòu)在RAM-1中使用Nordic的 蜂巢式IoT 技術(shù)，協(xié)助電力企業(yè)監(jiān)控智慧電網(wǎng)以提高效率，並幫助將可再生能源更便利地連接到網(wǎng)路。

無電池的未來？

與此同時(shí)，專家們一致認(rèn)為，數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品帶來的潛在電池廢棄，可能會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。但是，假使未來的無線感測器可以從環(huán)境中擷取能量，情況又會(huì)如何？高智慧晶片可以減少功率預(yù)算，而短距離或蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)連接可以充分利用每一微瓦特電力。相應(yīng)地，物聯(lián)網(wǎng)感測器更換電池的數(shù)量將會(huì)直線下降，人們將有可能實(shí)現(xiàn)一個(gè)更具永續(xù)性的美好未來。

在這個(gè)領(lǐng)域中，世界上第一個(gè)太陽能蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)追蹤器，也就是採用nRF9160來推動(dòng)的解決方案SODAQ TRACK SOLAR，不需要電池，可以僅依靠擷取到的太陽光就能永久運(yùn)行，無需進(jìn)行成本昂貴的電池檢查和更換。

倡導(dǎo)永續(xù)發(fā)展目標(biāo)

Nordic身為倡導(dǎo)永續(xù)發(fā)展的綠色企業(yè)，將以永續(xù)發(fā)展的政策和實(shí)踐為首先要?jiǎng)?wù)。Nordic的產(chǎn)品本身擁有高靈活性，適用於各種各樣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，最佳化能源、旅行、運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、製造、廢物處理和智慧城市等領(lǐng)域的資源使用，在自訂工作週期、輸送量和電池壽命之間協(xié)助客戶折衷平衡。隨著世界朝向更加永續(xù)的未來發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員將會(huì)發(fā)揮非常重要的積極作用。

（本文作者Lorenzo Amicucci任職於Nordic Semiconductor公司）