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无线供电可能是实现5G可持续智慧城市的关键

  据估计,物联网(IoT)目前连接了超过100亿台设备,预计在5G环境下将快速增长,思科预计,到2030年连接的设备将超过5000亿台。 5G 覆盖的支柱之一是它能够将连接设备的数量增加几个数量级;我们将第一次拥有一个可以真正连接世界上所有设备的网络。

  这种可扩展性可以使广泛的新的物联网应用成为可能,包括改善供应链和加快制造过程的大规模超高速网络。但随着5G覆盖的增长,推动可持续智慧城市应用的物联网数据是最受期待的。物联网的5G实时数据能力应用于智慧城市应用时,可以平衡电力负载,降低成本,减少不必要的资源消耗,提高安全性。

  现在,5G正在解决大规模连接问题,但有一个障碍没有得到足够的重视,阻碍物联网的部署:供电。今天典型的有线和电池供电方式无法满足为数千亿设备供电的挑战;人类在 200 年内没有制造那么多电池,我们不可能连接那么多电池。我们需要重新思考如何为传感器和设备供电以应对挑战并实现支持 5G 的物联网的承诺。幸运的是,还有另一种选择:无线供电。

  电线和传统电池无法为未来提供动力

  虽然在全球范围内,5G确实可以通过数千亿新的连接设备来扩大物联网的规模,但传统的电力传输机制限制了5G上的物联网部署。无线供电是我们需要的现代电力基础设施,它可以与5G一起部署。无线供电是安全可靠的电力,可以从很远的地方自动传输到设备上。

  智慧城市将需要大都市规模的网络来提高运营效率,向公众传递关键数据,并改善市政服务。例如,设备中的物联网传感器可以传输关于城市周围空气质量、温度、资源消耗、总体健康和活动水平的信息,从而能够进行快速分析,以设计和部署改进措施——但所有这些传感器都需要电源。

  安全的无线供电已经存在,并且可以大规模部署以将无线电力与 5G 一起集成到建筑物和基础设施中。这将减少布线和维护成本,同时提供无线供电,使建筑物内的个人消费智能家居小工具、手机、平板电脑、游戏设备等也自动充电。

  另一方面,电池具有巨大的环境成本:提取稀土金属、制造电池并最终处理它们对我们的环境造成了严重破坏。

  ●电池化学采矿对全球生态系统、人口和野生动物的健康产生了负面影响。

  ●电池的能量成本通常是墙上插座的等效能量的 5000 倍。这来包括自原材料、制造、运输等成本。

  ●电池处置正在成为一场环境噩梦,随着越来越多的设备寿命短,这意味着电池,即使是可充电电池,在全球范围内都被大量处置。

  无线驱动可持续的 5G 未来

  可持续性是智慧城市愿景的核心组成部分。5G 使智慧城市能够利用数据和技术来提高效率、提高生产力并将城市转变为可持续发展的中心。无线电源通过减少与传统电源相关的过多电池和电子设备浪费来实现这一目标。

  独立研究公司Sustaintalytics估计未来五到十年无线供电可能对物联网产生的影响。该公司仅研究了三个潜在的物联网传感器用例,这些用例不到未来几年预计部署的传感器总数的 1%。即使在容量有限的情况下,切换到无线电力对环境的积极影响预计也将是显着的:

  ●避免了 41000-83000 公斤的废物。

  ●消除了 238000-476000 个标准容器(40 英尺)的电池废物。

  ●相当于从道路上减少了 66000-132000 辆汽车。

  ●避免了 468-936 吨锂。

  ●节水 936M-1.87B 升(相当于 720 个奥林匹克规模的水池)。

  ●避免 306,500-613,000 次排放 (tCO2e)。

  同样,这些是无线供电对 1% 的物联网设备的估计影响。将这些数字推断出更广泛的无线电力部署,无线电力在提高可持续性方面的巨大潜力成为焦点。

  推动技术趋势

  在智慧城市环境中,无线电力基础设施可以减少与传统电力相关的浪费,同时还可以更广泛地部署5G 网络连接的传感器。这些可以推动智能交通、停车和交通管理计划,同时支持其他领域的创新,包括医疗保健、教育和公共服务。

  这仅仅只是开始。5G 已经全面激发了新的技术趋势。当 5G 与无线电力相结合时,这两种技术可以打开创造力的闸门,开启跨领域的创新,包括智能汽车、智能家居、虚拟现实等等。

  5G 改变了游戏规则。它的可扩展性、速度和数据容量有可能推动物联网创新。人们对这些可能性感到兴奋,包括智慧城市的潜力。但在物联网的承诺能够完全实现之前,我们需要克服传统电源对物联网的限制。5G 部署的无线供电可能是实现这一可持续愿景的关键。

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