5G技術(shù)將使得任何連接的用電設(shè)備都能感知并智能地響應(yīng)需求或其他變化，這對(duì)能源使用具有深遠(yuǎn)的影響。
這樣，制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、公共交通、公共服務(wù)和ICT網(wǎng)絡(luò)本身所消耗的能源就可以大大減少。同樣，響應(yīng)式電網(wǎng)將在需要時(shí)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(huán)境技術(shù)。從更智能的汽車，到改善的空氣質(zhì)量，再到更高效的能源消耗，5G將為改善我們的環(huán)境做出重大貢獻(xiàn)。
1、智能電網(wǎng)
目前，許多國(guó)家的智能電網(wǎng)已經(jīng)使用計(jì)量、通信和控制技術(shù)來(lái)管理能源使用，但是5G將把資源管理提升到更高的一個(gè)層次。物聯(lián)網(wǎng)連接的設(shè)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(wǎng)需求激增，并且能夠動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在不使用時(shí)會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，這再次大大降低了能源需求。實(shí)際上，最近的O2報(bào)告認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可能帶來(lái)家庭能源使用減少12%，相當(dāng)于640萬(wàn)噸二氧化碳。5G將使風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源的使用不斷增加，但它們可能會(huì)不穩(wěn)定，因此5G將能夠更好地管理這些資源，以平衡發(fā)電和消耗。
2、智慧城市
智慧城市旨在解決許多影響城市環(huán)境的問(wèn)題，城市生活對(duì)環(huán)境的影響就是其中之一。連接到電動(dòng)汽車、交通信號(hào)燈、智能電表、垃圾箱、城市花園等等的傳感器會(huì)將信息發(fā)送回管理者，后者可以設(shè)計(jì)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(shè)備和傳感器可以提供大量的數(shù)據(jù)，這將使地方政府能夠利用AI系統(tǒng)來(lái)調(diào)整能源支出?？梢栽谡麄€(gè)城市實(shí)施智能能源政策，以減少能源使用，監(jiān)測(cè)和管理空氣質(zhì)量以及跟蹤電力、水和廢物。
根據(jù)麥肯錫的報(bào)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(jié)省25-80升水。
3、智能路燈
互聯(lián)街道照明是任何智慧城市的關(guān)鍵要素，可以通過(guò)多種重要方式幫助改善環(huán)境。最明顯的是，結(jié)合大數(shù)據(jù)，可以對(duì)需求進(jìn)行分析，以確保只有在居民或交通需要時(shí)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(guò)時(shí)將熄滅)。2018年O2的一份報(bào)告發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用智能LED路燈、5G傳感器和無(wú)線技術(shù)可以為平均城市節(jié)省130萬(wàn)英鎊的電費(fèi)。路燈也可以安裝傳感器以監(jiān)測(cè)空氣污染或溫度。
4、水管理
管道泄漏和其他斷水事故意味著全球大量水資源浪費(fèi)，實(shí)際上，美國(guó)研究組織Brookings在2019年的一份報(bào)告中估計(jì)，爆裂的管道，泄漏和盜水造成的水損失占全球供應(yīng)量總數(shù)的50%或新興市場(chǎng)的75%。管道中或地面以上與物聯(lián)網(wǎng)相連的傳感器將在水過(guò)多流失之前提醒管道的損壞或泄漏。
同樣，可以設(shè)置家庭的5G智能計(jì)量水以限制使用。農(nóng)場(chǎng)灌溉非常耗水，使用水時(shí)沒(méi)有過(guò)多考慮土壤中的水分。5G傳感器將用于確保水不會(huì)浪費(fèi)在不需要的農(nóng)作物上。
5、智能電動(dòng)汽車
盡管由5G驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛汽車還有一段距離，但與能夠支持?jǐn)?shù)百萬(wàn)個(gè)連接設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)配對(duì)時(shí)，它們有望比目前的汽車更加高效。5G導(dǎo)航將允許快速直接地到達(dá)目的地，并且可以避免和減少路障和延誤(防止汽車排隊(duì)釋放有毒煙霧)。汽車或周圍基礎(chǔ)設(shè)施中的傳感器會(huì)立即提醒維護(hù)操作員有關(guān)路面損壞的信息，從而再次提高了效率。
6、糧食生產(chǎn)和消費(fèi)
如前所述，土壤中的5G傳感器將能夠監(jiān)測(cè)水分含量，這意味著浪費(fèi)在農(nóng)作物上的水更少，但是這些傳感器也將能夠評(píng)估農(nóng)作物是否接受了足夠的陽(yáng)光或過(guò)多的陽(yáng)光。他們將能夠檢查土壤中養(yǎng)分的平衡，以及植物是否在枯萎，從而防止它們變質(zhì)。這意味著傳感器將提醒用戶冰箱或櫥柜中購(gòu)買的食品已達(dá)到最佳狀態(tài)。這將防止糧食浪費(fèi)，根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織的報(bào)告，為我們的消費(fèi)而生產(chǎn)的糧食約有1/3是被白白浪費(fèi)掉了，其中包括40%以上的水果和蔬菜。
7、空氣質(zhì)量
聯(lián)合國(guó)認(rèn)為，到2050年，將有68%的人口生活在人口稠密的城市地區(qū)，造成更多的浪費(fèi)、擁堵和污染。借助遍布整個(gè)智能城市基礎(chǔ)設(shè)施(例如，附在路燈、建筑物或路標(biāo)上)的傳感器，環(huán)境管理部門將能夠通過(guò)空氣質(zhì)量系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行管理和決策。這可用于管理污染熱點(diǎn)?？諝鈨艋飨到y(tǒng)(可能安裝在智能建筑、車輛和消費(fèi)類設(shè)備中)也可以連接到5G傳感器，以檢測(cè)空氣中的顆粒。
8、建筑效率
建筑物消耗了世界上大部分的能源，并且結(jié)合了5G傳感器的設(shè)計(jì)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(jù)需要分配，建筑物本身產(chǎn)生的能量(例如，通過(guò)太陽(yáng)能再次根據(jù)需要重新分配)。
在辦公室中，可以將5G與大數(shù)據(jù)和AI相結(jié)合，根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整照明，采暖或空調(diào)。像醫(yī)院這樣的資源密集型建筑物也可以利用5G傳感器和AI來(lái)根據(jù)歷史模式提供重癥監(jiān)護(hù)。在擁有許多多功能建筑物的大學(xué)校園或辦公建筑中，這也可能很有用。此外，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以能知道人們已經(jīng)離開(kāi)了建筑物，或是超過(guò)預(yù)設(shè)的時(shí)間將自動(dòng)關(guān)閉電源，節(jié)省能源消耗。
9、智能電表
連接5G的電表基礎(chǔ)設(shè)施將減少斷電和電力峰值，并幫助消費(fèi)者降低每月的電費(fèi)賬單，從而可以通過(guò)遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備訪問(wèn)天然氣、電力和水的讀數(shù)。連接到智能電表的家庭能源管理系統(tǒng)將允許住戶修改其公用事業(yè)用途。
據(jù)歐盟委員會(huì)估計(jì)，到2020年，將推出約2億個(gè)智能電表和4500萬(wàn)個(gè)燃?xì)獗?，以滿足72%的電力用戶和40%的天然氣用戶的需求。
10、基礎(chǔ)設(shè)施本身
這是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題，因?yàn)?G基礎(chǔ)設(shè)施將需要更多的設(shè)備，更多的小蜂窩發(fā)射機(jī)和更多的數(shù)據(jù)中心，所有這些都意味著對(duì)資源使用和能源消耗的增加。一些報(bào)告估計(jì)，到2040年，ICT行業(yè)占全球排放的百分比可能會(huì)從目前的3%躍升至14%，這是不理想的結(jié)果。
但是，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)公司在設(shè)計(jì)和構(gòu)建組件時(shí)都會(huì)考慮到效率的顯著提高。華為已經(jīng)在中國(guó)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(fā)熱電子組件，使得5G基站電能消耗比4G站少20%。
類似地，根據(jù)《大西洋》（The Atlantic）的一篇文章，5G可以根據(jù)需要管理基站內(nèi)的太陽(yáng)能或液體冷卻，一些歐洲公司已通過(guò)這種方式將二氧化碳排放量減少了80%。5G將在停機(jī)時(shí)利用睡眠模式，而分析和AI可用于對(duì)用電量進(jìn)行建模。
