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            無線供電可能是實現5G可持續智慧城市的關鍵

            2022-09-19 13:57 千家網

            導讀:現在,5G正在解決大規模連接問題,但有一個障礙沒有得到足夠的重視,阻礙物聯網的部署:供電。


            據估計,物聯網(IoT)目前連接了超過100億臺設備,預計在5G環境下將快速增長,思科預計,到2030年連接的設備將超過5000億臺。 5G 覆蓋的支柱之一是它能夠將連接設備的數量增加幾個數量級;我們將第一次擁有一個可以真正連接世界上所有設備的網絡。

            這種可擴展性可以使廣泛的新的物聯網應用成為可能,包括改善供應鏈和加快制造過程的大規模超高速網絡。但隨著5G覆蓋的增長,推動可持續智慧城市應用的物聯網數據是最受期待的。物聯網的5G實時數據能力應用于智慧城市應用時,可以平衡電力負載,降低成本,減少不必要的資源消耗,提高安全性。

            現在,5G正在解決大規模連接問題,但有一個障礙沒有得到足夠的重視,阻礙物聯網的部署:供電。今天典型的有線和電池供電方式無法滿足為數千億設備供電的挑戰;人類在 200 年內沒有制造那么多電池,我們不可能連接那么多電池。我們需要重新思考如何為傳感器和設備供電以應對挑戰并實現支持 5G 的物聯網的承諾。幸運的是,還有另一種選擇:無線供電。

            電線和傳統電池無法為未來提供動力

            雖然在全球范圍內,5G確實可以通過數千億新的連接設備來擴大物聯網的規模,但傳統的電力傳輸機制限制了5G上的物聯網部署。無線供電是我們需要的現代電力基礎設施,它可以與5G一起部署。無線供電是安全可靠的電力,可以從很遠的地方自動傳輸到設備上。

            智慧城市將需要大都市規模的網絡來提高運營效率,向公眾傳遞關鍵數據,并改善市政服務。例如,設備中的物聯網傳感器可以傳輸關于城市周圍空氣質量、溫度、資源消耗、總體健康和活動水平的信息,從而能夠進行快速分析,以設計和部署改進措施——但所有這些傳感器都需要電源。

            安全的無線供電已經存在,并且可以大規模部署以將無線電力與 5G 一起集成到建筑物和基礎設施中。這將減少布線和維護成本,同時提供無線供電,使建筑物內的個人消費智能家居小工具、手機、平板電腦、游戲設備等也自動充電。

            另一方面,電池具有巨大的環境成本:提取稀土金屬、制造電池并最終處理它們對我們的環境造成了嚴重破壞。

            電池化學采礦對全球生態系統、人口和野生動物的健康產生了負面影響。

            電池的能量成本通常是墻上插座的等效能量的 5000 倍。這來包括自原材料、制造、運輸等成本。

            電池處置正在成為一場環境噩夢,隨著越來越多的設備壽命短,這意味著電池,即使是可充電電池,在全球范圍內都被大量處置。

            無線驅動可持續的 5G 未來

            可持續性是智慧城市愿景的核心組成部分。5G 使智慧城市能夠利用數據和技術來提高效率、提高生產力并將城市轉變為可持續發展的中心。無線電源通過減少與傳統電源相關的過多電池和電子設備浪費來實現這一目標。

            獨立研究公司Sustaintalytics估計未來五到十年無線供電可能對物聯網產生的影響。該公司僅研究了三個潛在的物聯網傳感器用例,這些用例不到未來幾年預計部署的傳感器總數的 1%。即使在容量有限的情況下,切換到無線電力對環境的積極影響預計也將是顯著的:

            避免了 41000-83000 公斤的廢物

            消除了 238000-476000 個標準容器(40 英尺)的電池廢物

            相當于從道路上減少了 66000-132000 輛汽車

            避免了 468-936 噸鋰節水 936M-1.87B 升(相當于 720 個奧林匹克規模的水池)

            避免 306,500-613,000 次排放 (tCO2e)

            同樣,這些是無線供電對 1% 的物聯網設備的估計影響。將這些數字推斷出更廣泛的無線電力部署,無線電力在提高可持續性方面的巨大潛力成為焦點。

            推動技術趨勢

            在智慧城市環境中,無線電力基礎設施可以減少與傳統電力相關的浪費,同時還可以更廣泛地部署5G 網絡連接的傳感器。這些可以推動智能交通、停車和交通管理計劃,同時支持其他領域的創新,包括醫療保健、教育和公共服務。

            這僅僅只是開始。5G 已經全面激發了新的技術趨勢。當 5G 與無線電力相結合時,這兩種技術可以打開創造力的閘門,開啟跨領域的創新,包括智能汽車、智能家居、虛擬現實等等。

            5G 改變了游戲規則。它的可擴展性、速度和數據容量有可能推動物聯網創新。人們對這些可能性感到興奮,包括智慧城市的潛力。但在物聯網的承諾能夠完全實現之前,我們需要克服傳統電源對物聯網的限制。5G 部署的無線供電可能是實現這一可持續愿景的關鍵。

            本文作者:Hatem Zeine 是 Ossia 的創始人、總裁兼首席技術官。


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