物联网技术助力节能减排

作者：Nordic Semiconductor公司Lorenzo Amicucci

未来世界是由数十亿个电池供电的无线物联网传感器连接，这毫无疑问将会对上游能源供给产生重大影响。但研究表明，-净能源节省仍未来可期。

上游能源成本

根据Transforma Insights和6GWorld最新发表的“到2030年新技术和新兴技术可持续性发展研究”报告显示：从现在到2030年，构建物联网将使得全球用电量增加34太瓦时(TWh)，另外需要使用相当于3 TWh电能的碳氢燃料为组装设备提供动力，以-开发物联网组件。

此外，开发物联网解决方案期间所消耗的水量将达到1.12亿立方米。这份报告还指出，部署物联网将耗用额外的碳氢燃料，分布和部署物联网方案将耗用53 TWh电能。

除了构建物联网的前期能源成本外，由于物联网设备在寿命周期内可能需要多次更换电池，因此制造和处理这些用于物联网产品的电池将进一步影响环境。

最后，还必须考虑支持物联网应用所需的互联网和云基础设施所消耗的能源。总体来说，这对于能源消耗实在不堪重负。

……但可观的净能源节省仍未来可期

尽管如此，全球资源等式仍有它积极的一面。Transforma报告结论指出，物联网应用对环境带来的积极影响，能够抵消最初的投入。物联网最终将证实物超所值。

例如，2030年物联网应用将会节省超过1.8万亿千瓦时(PWh)电能，远远高于2020年的0.6 PWh电能，加上额外节省的3.4 PWh碳氢燃料用量，因而总共节省大约5.2万亿千瓦时(PWh)能源。而为物联网应用提供动力则需要653 十亿千瓦时（TWh）电力。

这意味着物联网技术很快就可以节省足够的能源，以抵偿开发和部署方面的能源支出，并且将会节省大约八倍于消耗量的能源。

这份报告表示，到2030年物联网设备还将节约接近2300亿立方米水源，其中35%来自于改进的水网运营，以及智能灌溉等物联网农业应用所促进的平衡发展。

大数据和企业物联网优势

物联网解决方案的战略设计，旨在提供显著的节能优势；大数据带来的优势，预期会成为抵消物联网的电力消耗和环境影响的重要一环。当与机器学习(ML)应用等有效结合时，物联网将会生成大量的信息，以帮助人们和组织机构更好地了解能源成本，从而做出更好的环境决策。

此外，物联网的主要环境效益来自于企业解决方案。物联网消费设备旨在为消费者提供更好的价值主张，而企业的解决方案则通常是为了某种程度的效率提高。这些效率提升，一般体现在减少电力消耗或减少燃料或水源消耗上。

例如，报告预测到2030年最具影响力的节电应用与智能电网运营密切相关。

蜂窝物联网助力电力企业发展

电力企业不用等到2030年才能体验物联网的益处，他们已经改变运营方式以提高电网性能和最大限度地提高效率。例如，Nordic nRF9160 SiP助力的Apricity Ara解决方案可以通过LTE-M链接来远程控制家用热水器，从而限制高峰时段的电力消耗。这类管理功能可以帮助电力企业避免启用昂贵且效率低下的辅助发电站来满足额外的负载需求。

在其他领域，Irnas研究机构在RAM-1中使用Nordic的 蜂窝IoT 技术，帮助电力企业监控智能电网以提高效率，并帮助将可再生能源更便利地连接到网络。

无电池的未来？

与此同时，专家们一致认为，数十亿物联网产品带来的潜在电池废弃，可能会对环境造成严重影响。但是，假若明天的无线传感器可以从环境中获取能量，情况又会如何？智能的芯片可以减少功率预算，而短距离或蜂窝物联网连接可以充分利用每一微瓦电力。相应地，物联网传感器的更换电池数量将会直线下降，人们将有可能实现一个更可持续的美好未来。

在这个领域中，世界上第一个太阳能蜂窝物联网资产跟踪器，即nRF9160助力SODAQ TRACK SOLAR，无电池型款，可以仅依靠收集的太阳能永久运行，无需进行成本昂贵的电池检查和更换。

Nordic积极倡导可持续发展目标

就企业本身而言，Nordic公司获得STOXX全球ESG领导者指数(可持续发展领先企业基准)认定为前100家企业之一。作为倡导可持续发展的绿色企业，Nordic以可持续发展的政策和实践为先。其产品本身具有灵活性，适用于各种各样的物联网应用，优化能源、旅行、运输、农业、制造、废物处理和智慧城市等领域的资源使用，在定制占空比、吞吐量和电池寿命之间帮助客户折衷权衡。随着世界朝向更可持续的未来发展，物联网开发人员将会发挥非常重要的积极作用。