“我們即將迎來數據海嘯。在未來一切都是物聯網的一部分。這是一場完美的風暴。伴隨著5G技術的即將到來，IP 流量將遠高于預期，因為所有汽車和機器，機器人都在數字化的過程中，他們產生大量數據，并存儲在數據中心中。“——安德斯安德雷| 《到2025年，“數據海嘯”可能消耗全球電力的五分之一 》，英國衛報

全球各地的政府和能源行業總是熱衷于物聯網和智能電網的話題，因為它們可能提供的大量的節能機會。借助從IoT獲得的浩如星海數據，業內人士預計能更好地降低對電網的峰值負載，促進研發新的節能技術，推進節能計劃，以實現移峰填谷和減少總能耗。但是專家們在做出這些預測時，忽視了物聯網本身的巨大能量足跡。目前還不清楚物聯網是否能夠成功抵消其快速增長的自身能源消耗。

根據IEEE 消費電子雜志編輯Peter Corcoran的說法，能源消耗是“物聯網長期可持續性”的三個主要決定因素之一（另外兩個是隱私和網絡安全）。在最近一篇被Corcoran稱為“長期物聯網懷疑論者”的文章中，作者Steven Max Patterson 報道：

業界都預計物聯網設備是低功耗設備，但根據思科的預測，到2020年IoT設備將超過500億，比目前使用的智能手機和平板電腦數量還要大一個數量級。如果考慮這些設備以及它們所連接的網絡和數據中心所消耗的能量，物聯網的能耗增長率將顯著提高。

無線技術比有線通訊技術消耗更多能量。根據Kris De Decker的報道，有線通訊是數字通信最節能的方式。如果通過蜂窩網絡建立連接，能耗將會“飆升”。根據能源高效電信中心2015年發布的報告 ：

“在2015年，無線通訊消耗高達43TWh，而2012年僅為9.2 TWh，增長率為460％。它的碳排放足跡從2012年的6百萬噸增加到2015年高達30兆噸的，相當于增加了490萬輛汽車。高達90％的消費可歸功于無線通訊設備，而數據中心的能耗僅占9％。 “

De Decker解釋說，3G技術使用的能量比有線通訊多15倍，4G技術消耗的能量是其23倍。現在還沒有5G能耗的統計數據。但如果我們的大部分信息通信技術（ICT）基礎設施和傳輸都是有線的，例如使用光纖到戶技術（FTTH），我們“數字世界”的能源足跡將大大減少。盡管光纖比無線技術更安全，更快速，更可靠，更具網絡安全性和能源效率，但電信運營商仍然正在積極推動5g，因為它比鋪設光纖成本低得多。

節能技術效益正在被抵消能源使用抵消

我們在享受數字生活中，產生的能源消耗是有層級的，例如微信文字聊天是能耗最低的。表情包大戰消耗更多能量，而看直播是目前最耗能的在線活動之一，特別高清視頻。現在通訊公司提供更多種類、更低價格的套餐，人們觀看的視頻比以往任何時候都多。同時，技術的進步也改變了人們的使用習慣。例如，智能手機比臺式計算機使用的能量要少得多，但隨著人們喜好智能手機尺寸和使用時間的增加，這或多或少地減少了節能效果。

物聯網消耗能源的四種方式

1. ? 數據中心：

在物聯網世界中，數據來自數十億臺的終端設備，以及集成到我們環境中的傳感器和監控攝像頭，無人駕駛汽車，微芯片。這些都將在數據中心存儲和分析，供VR，AR，人工智能等應用使用 。

據美國國家資源保護委員會（NRDC）2014年評估報告稱，在美國用于在線活動的近300萬個數據中心的能耗可以供紐約市家庭總共使用兩年。“如果不加以控制，信息和通信技術GHGE相對貢獻從2007年的大約1-1.6％，增長到2016年的14%。而到2040年將超過交通運輸行業的能耗水平 。

2. ? 機器對機器（m2m）通信消耗的能量：

機器對機器通信包括物聯網傳輸數據、個人設備的遠程軟件更新，以及向云端提供數據，數碼照片和視頻。雖然許多M2M通信用很少的能量，但一些諸如無人駕駛汽車或可穿戴式醫療設備，傳輸數據相當密集，無論在收集還是傳輸過程中都要消耗大量能量。

m2m通信有著透明、無監督、增長迅速的特點。2015物聯網設備有64億，僅略低于世界人口（86％），但市場預測表明，到2020年這將達到210億個設備 - 大約是世界人口估計值的三倍。

3. ? 生產能耗：

當我們考慮數碼產品從包括采礦，制造，運輸和產品的交付消耗的能量時，它將多于汽車、冰箱等傳統消費品。5G支撐下的物聯網技術將需要數十億個傳感器節點和芯片，每個微芯片都需要數千個半導體。生產半導體所需的能量比傳統商品高出 ?6個數量級 。

除了數十億互聯網連接的“東西”之外，FCC主席Wheeler預計，在“5G世界”中，每個人將擁有大約5-6個無線設備。除此之外，還部署了數以百萬計的小型蜂窩基站來容納物聯網的所有數字“流量”，很明顯，“物聯網“就需要更多的能量。

4. ? 數字技術的更新

在物聯網發展的過程中，能耗最大的因數可能是技術的更新與迭代。目前的技術通常需要每1 - 3年更換一次，這三段了數字設備壽命，加劇了生產中使用過多能源的問題。太過熟悉的“升級”需求將更多地耗盡我們的能量。

電網是否能夠承受物聯網的能源足跡？

我們的能源網絡建立于上個世紀，基于燃燒化石燃料產生和提供能源的模式。而現在可再生能源，如屋頂太陽能，正變得越來越便宜，大有取代煤炭和其他傳統能源的趨勢。如果分布式可再生能源能夠整合到我們飽和且失效的能源網絡中，就仍然能為包括物聯網在內的客戶提供可靠的能源。這對各能源供應商都是更大的挑戰。

5G能源消耗增加和物聯網影響氣候變化？

在這個問題上，我們必須考慮的一點是我們的能源網絡仍然主要依靠化石燃料 ?- 煤，天然氣和石油。因此，支持物聯網及其高能耗的足跡所需的過多能源必然會導致碳排放量大幅增加，從而對我們的氣候產生不利影響。 然而，如之前所說，5G和物聯網的能源足跡是否會被能源效率的提升和企業創新的創新所抵消？我們目前很難給出確定的答案。

參考鏈接

[1] https://whatis5g.info/energy-consumption/

[2]https://www.theguardian.com/environment/2017/dec/11/tsunami-of-data-could-consume-fifth-global-electricity-by-2025