各地互联互通的气候影响

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随着人们及个人设备寻求速度更快、更可靠的通信，普及连接的竞赛也正在升温。

但无处不在的连接，以及使用5G和其他技术的网络计算，为气候和可持续发展工作带来了挑战和机遇。

总的来说，全球温室气体排放量中约1.8%-2.8%来自信息和通信技术。5G的兴起——具有超低延迟和高数据速率——可能会达到耗电数十亿的设备上网，这不仅是供消费者使用，而且作为传感器参与机器对机器的通信并消耗更多的电力，反过来看可能会加剧气候变化。

积极的一面是，设备的能效越来越高。半导体的进步和云计算实现了这种能效。根据摩尔定律来看，半导体的计算能力每18个月翻一番，这使我们能够用更少的能量创造出越来越高效的设备。

就在二十年前，大多数人使用的个人电脑都配有耗能的散热风扇和阴极射线管显示器。现在，我们使用的手机和可穿戴设备都是靠电池供电一天或更长时间。移动设备将部分计算转移到数据中心，工程师通过液体冷却和其他技术来提高能源效率。

几年前，一个家庭Wi-Fi网络支持六个设备。现如今，数字可能会达到50多个联网设备，其中大多数是物联网的“智能家居”联网设备，如灯光开关、烟雾报警器、安全传感器、智能手表等。

这些设备中，每个都会消耗一些能量。虽然每台设备的数字通常很小，但它们会进行一个累加堆叠。

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不断提高的效率

一个亮点是在家庭和工业中使用智能设备和传感器来创建更高效的系统。智能设备可以在房间空无一人时自动关灯，或者在建筑物无人时减少对供暖和制冷系统的需求。节省的能量可能甚至超过设备本身的功耗。

5G和Wi-Fi 6e等新技术本质上更高效。一个4G网络可以传输300部高清电影的话，使用同功率的5G网络可以传输5000部电影。

考虑一下最新的趋势：平均而言，地球上的每部智能手机预计每月下载大约19 GB的数据。到2028年，这一数字预计将增加一倍以上，达到46 GB，甚至每月可能高达52 GB。无论是从移动设备还是承载您喜爱的流媒体服务的数据中心传输数据，都需要使用电力。

最大的问题是，设备本身的效率提高，以及这些设备的使用是否会推动其他流程的能效提高，是否会超过上网设备数量的影响。

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选择并使用正确的设备

那么消费者能做什么呢？

人们必须考虑设备的质量，并据此购买。由于前期成本，价格较低的设备可能很诱人，但它们效率如何？考虑设备使用的功率也很重要。如果它需要不断充电，或者总是需要新电池，你或许可能需要考虑其他选项。

如果使用得当，这些设备实际上可以帮助降低功耗并减少气候影响。全面的连接和网络计算使家庭和企业管理例行程序能够提高效率。例如，一个控制LED门廊灯的智能开关，可以根据当地日落和日出时间进行自动调整，或者一个确保所有灯都关闭的家庭就寝程序。智能灌溉控制器可以根据实时和预测的天气条件自动调整浇水计划。办公室中的存在传感器可以关闭灯，并调整未使用房间的加热/制冷。语音助手允许您无需使用手机、平板电脑或PC即访问信息，从而节省电力，因为屏幕的运行需要大量的能量。

时间会告诉我们这在现实世界中的表现，随着技术的不断发展，我们需要对节能战略做出调整。我们还处于无处不在的连接和网络计算的早期阶段，因此我认为这是一个需要进行更多研究的领域，无论是在工程还是政策方面。

了解更多：想深入了解更多关于气候变化的内容吗？来自IEEE Future Directions的小组正在做这件事情：https://ieeetv.ieee.org/channels/ieee-future-directions/ieee-future-tech-forum-climate-change-roundtable。

关于作者：IEEE Impact Creator David Witkowski是IEEE高级会员和IEEE Future Networks部署工作组联合主席，Oku Solutions LLC创始人兼首席执行官，Joint Venture Silicon Valley的Civic Technologies Initiative执行董事，Radio Club of America的Fellow。