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保護地球,5G 可以!

發佈時間: 2020-09-21 | 來源: 人民郵電報 | 作者:  | 責任編輯: 楊臻

同呼吸,共命運!地球是我們賴以生存的家園,但是卻正在遭受很多磨難:全球氣候變暖、臭氧層遭破壞、酸雨蔓延、森林銳減、土地荒漠化、生物多樣性減少、海洋污染……越來越多的人深刻地認識到,節能、環保刻不容緩!

  據測算,2019年全國環保産業營業收入約1.78萬億元,同比增長11.3%,遠高於同期國民經濟增長速度。環保産業的發展不僅帶來了可觀的經濟效益,也産生了良好的環境效益。而這當中,少不了科學技術的助力。越來越發達的科技,將幫助我們更好地保護地球——5G,就可以!

低碳綠色,5G可以!

5G時代正迎面而來。然而,隨著5G的到來,你是否也被一些謠言所迷惑?網上不斷有傳言稱,速度比4G快百倍的5G,輻射也成倍增長,還有傳言 5G基站幾乎拖垮了國家電網。這是真的嗎?5G輻射是不是真的那麼可怕?5G基站會拖垮電網嗎?答案當然是否定的。

實際上,網路提速和基站輻射增值毫無關聯。通信的輻射能量是被嚴格控制在安全範圍內的,5G基站功率略大於4G基站,但是功率只有200瓦左右,只相當於常見家用電器的功率,輻射可能比一些微波爐還低。而且,5G網速提升,並不是通過大幅度增加基站發射功率,而是通過擴容傳輸頻寬,採用大規模天線等先進技術實現的。所以,在5G時代,因為使用Massive MIMO和超級上行技術,5G基站增益比4G大,使得基站數量並不比4G多。用戶所處的位置信號好,手機端發射器搜索信號的功率要求就會降低,功率降低,輻射自然下降。就像在偏遠郊區,基站信號弱,手機持續大功率搜索信號導致發熱就是輻射增強的體現。因此5G反而減少了手機自身産生的輻射。5G帶來的只會是更智慧更便捷的生活。  

當我們看到5G相對於4G,在速度、延遲、容量上有飛躍式的提升,可能也會認為5G基站需要消耗大量能源才能驅動。其實,相關研究表明,5G設備的能源利用率比4G更高,這意味著使用更少的電能,傳輸更多的數據。5G是能量效率很高的技術,比4G更加綠色環保。據測算,5G在消耗1000瓦電量時會支援5425GB流量的傳輸,而4G大約只有200GB。從這點可以看出,雖然5G基站整體消耗電量似乎比4G多,但是在效率上卻是4G的25倍左右。換算成單數據耗電量時,5G反而比4G低很多。比如華為5G AAU産品每比特能效可以達到0.13瓦特/Mbps,相比4G網路,已經實現25倍能效提升。鄔賀銓曾指出,5G的頻譜利用率比4G高3倍,華為做的5G基站比4G基站能耗節約20%,重量減少20%。與此同時,産業鏈也在積極推動5G設備性能的提升,進一步降低5G基站硬體、軟體、配套設備的能耗。有預測表示,未來全球90%的站點升級5G時,市電將不需要進行改造。當5G普及後,人們可能用5G替代有線上網,這時候企業就會把數據中心遷移至雲端,手機甚至可能會取代電腦,在同樣的應用規模下,5G基站的總能耗相比寬頻設備反而更加節能了,拖垮國家電網一説實為謠言。  

除此之外,5G與物聯網連接也將減少能源消耗,因為設備能在不工作的時候實現自動關機。家用電器、交通網路、建築、工廠、路燈等領域的感測器將實時監測和分析它們的能源需求與消耗,並自動優化能源使用。  

從另一個角度來看,5G可以大量獲取工廠生産實時運作數據,並通過人工智慧分析,有效提高産品品質和降低成本。5G還將實現更加靈活、互聯、協同的生産,讓人與機器的配合更為協調,有效提高生産效率。  

總而言之,5G的到來不僅不會給社會帶來環境的污染、能源的浪費,反而通過高頻寬、低時延的特性,讓社會變得更為智慧,也能為社會發展帶來更高的效率、更低的能耗。我們有理由相信,5G將會為人類帶來一個更低碳更綠色的未來。守護生態,5G可以!

綠色節能環保産業是戰略新興産業,大力發展環保産業,也是我們統籌經濟高品質發展和生態環境高水準保護的重要舉措。通過5G技術賦能,大數據、雲計算、物聯網、人工智慧等新技術正成為生態環境監管和污染防治不可或缺的手段。

在環衛領域,智慧環衛雲系統和機器人的應用對網路技術提出了更高要求,需要對應模組和網路支撐,而5G技術可通過網路切片提供低時延、高速率服務,使得無人智慧清潔系統、設備獲得更好的安全和性能保障。  

每天早上6時,長沙橘子洲景區的環衛智慧機器人“天團”就上班了。道路清洗車先沿景區主幹道繞洲一圈灑水沖洗路面,將垃圾、樹葉衝掃到道路兩側,無人小掃18C緊隨其後,洗掃地面並將吸拾的垃圾集中運送到垃圾處理站。白天,景區遊客逐漸增多,無人駕駛路面養護車5040上崗,通過噴射氣浪、機器清掃等方式,清理小型垃圾,春天為柳樹降絮等。同時,在遊客更為密集的車站、廣場等處,無人駕駛掃地機器人C200按程式員預設的線路進行區域化即時保潔,確保符合景區“垃圾15分鐘內清離現場”的要求……  

橘洲中聯環境産業有限責任公司負責人介紹,橘子洲景區面積94公頃,綠地植被豐富,之前一直採取傳統人工保潔模式。作為長沙的城市會客廳和網紅打卡地,近年來遊客量屢創新高,尤其節假日客流量激增,環境保潔壓力劇增。2018年4月,長沙市政府正式啟動橘子洲景區智慧環衛設施運用和景區環境提升項目,這是全球首個智慧清潔及新能源無人環衛作業示範生態景區項目。項目運營兩年多來,清潔能源化、智慧化、自動化系列環衛設備已穩定運作,每天服務遊客1.5萬至2.2萬人,日處理垃圾15噸至20噸。目前,中聯環境正與酷哇機器人合作,將現有L2級無人駕駛掃路機和智慧環衛機器人系統升級,隨著項目的成功實施和不斷完善,將為長沙成為中國首個自動駕駛之城打下堅實的基礎。  

在環境監測方面,全天候、全方位,5G和物聯網、區塊鏈、大數據等技術聯合,衛星遙感、無人機、無人船、各種環境監測儀器逐步實現智慧聯網,可以實現環境與平臺、平臺與人之間的實時資訊交互,傳輸污染位置、污染成因、污染圖片,避免找不到污染源頭事件的發生,還可以為多個城市之間提供共用數據,協助聯防聯控。  

在成都,基於5G速率更快、覆蓋更廣的優勢,溫江區通過應用5G智慧環保監測平臺,實現環境指標變化實時傳輸,達到精準溯源治理的目的。在位於金馬街道的大朗河入水口和出水口,5G戶外小型水質監測設備每30秒就會對河水進行自動採樣,並借助5G技術把樣本分析數據實時傳輸至環保人員處。據工作人員介紹,該設備利用5G的NB-IoT頻道作為數據通信,感測器現場採集完數據後,通過5G傳送到雲端伺服器,隨後進行存儲、分析,再傳輸到手機App、數據大屏以及後臺的網站。除了水質,設備還可對空氣品質進行實時監測,若監測數據超出預設範圍,將自動發送警報資訊。據了解,水質監測方面主要監測河水的pH值、化學需氧量、氨氮、水溫等。空氣監測主要針對重點污染工廠生産空間的甲醛、PM2.5、VOC揮發性的有機氣體總量等。同時,部分監測站會針對風速、風向進行監測。據介紹,相比傳統監測方式,線上環境監測更精準也更及時。5G與2G相比,功率更小,更省電;與4G相比,通信費用更低。  

在浙江桐鄉,“智慧環保”也正生動實踐著。從今年5月起,桐鄉正式採用VOCs走航監測方式,對全市各鎮(街道)工業園區及企業集中區域的VOCs成分和濃度進行監測。相比人工監測或大氣自動監測點,走航車內部搭載的檢測儀響應速度為毫秒級,可以進行實時採樣並在短時間內完成分析檢測。走航不僅能給大氣污染“畫像”,還能給桐鄉水質繪製地圖,為進一步“對症下藥”科學治水提供精確的數據支撐。除了走航監測,桐鄉還實施了空氣品質網格化監測監控項目,打造“一圖一碼一指數”證後執法模式,為打贏藍天保衛戰奠定堅實基礎。  

5G在生態環境保護方面的應用,直接作用於環境監測和污染防治等環保領域,通過環保行業的技術創新和市場調節,實現環保與經濟發展的雙贏,形成“金山銀山”與“綠水青山”的相互呼應。高效共贏,5G可以!

伴隨著新一代科技革命和産業變革的到來,能源産業加速實現智慧化、資訊化升級已是大勢所趨。5G與傳統能源行業結合,為行業賦能,在助力實現行業智慧化轉型的同時,達到節約能源的效果,這樣的轉變正在給社會生活帶來全新的面貌。

5G賦能傳統能源行業,“智慧電網”成為率先落地的應用場景。2019年年初,國家電網公司首次提出了“泛在電力物聯網”概念,並於3月8日全面部署實施。與此同時,首批5G牌照于6月6日發放。5G大頻寬、低時延、廣連接的特性,契合了泛在電力物聯網多樣化的通信需求。  

同年9月,在中國能源産業發展年會期間舉辦的“泛在電力物聯網”圓桌論壇上,來自企業和行業智庫的專家學者就5G技術在城市能源轉型中的應用,以及5G能夠給能源行業帶來什麼影響等主題展開了討論。華為中國區5G創新部負責人楊奔介紹,華為與南方電網開展了5G智慧電網聯合創新,實現了首批面向商用的5G智慧電網應用,併發布了《5G電力應用白皮書》。國網南瑞集團通信公司副總經理趙高峰介紹,泛在電力物聯網需要源、網、荷、儲各類設備及人員實現全面感知、泛在接入、全程線上,必然需要一個堅強的電力通信網作為支撐。5G技術有低時延、高可靠、海量連接的特徵,與電網狀態全息感知、數據全面連接、業務全程線上、服務全新體驗的建設目標高度吻合。  

隨著5G技術的不斷突破以及基站建設與應用的不斷開展,5G對於智慧電網的推動作用愈發顯著,多方正在聯合推進5G﹢智慧電網應用落地。在工信部等主管部門的支援下,近期,河北雄安、內蒙古、海南等地紛紛啟動5G智慧電網建設。與此同時,運營商也加快了與電力行業開展5G合作的步伐,不僅發佈了白皮書,還進行了一系列5G賦能電力行業的實踐。  

今年3月,內蒙古開始在全區建設首個5G智慧電網。計劃分兩期進行,建成後,將有效提高電力企業的發電可靠性,實現降本增效。  

海南電網今年也圍繞智慧輸電與防災減災、波浪能與微網、熱帶環境數字化計量、人工智慧等啟動智慧電網綜合示範項目,根據規劃,海南將在2025年建成智慧電網綜合示範省。  

今年7月,山東青島5G智慧電網實驗網項目建設完工,標誌著目前我國規模最大的5G智慧電網正式建成,可成功實現5G智慧分佈式配電、變電站作業監護及電網態勢感知、5G基站削峰填谷供電等多個新應用。  

去年8月,國網青島供電公司、中國電信青島分公司、華為公司三方共同組建5G應用聯合創新實驗室,共同推進5G在智慧電網、能源網際網路體系的應用。截至目前,合作三方在青島已部署30余個5G基站,借助5G技術賦能傳統電網,有效支撐5G智慧電網應用。  

5G技術在智慧巡檢、全景感知、精準控制等各類電力應用場景中均具有極大的潛力。在電力系統輸電、變電、配電以及用電的各個環節,5G都能帶來新的體驗。無人機將採集到的變電站、輸電線路數據資訊實時回傳到指揮中心,及時準確監控故障的發生;維修人員不用爬上危險的高壓線桿,就可以操作維修,排除故障;家裏空調的能效比是否太低,熱水器能否優化加熱時段,通過移動App,能給你提供更精確更個性化的用電服務……5G觸“電”,這樣的智慧場景正走進生活。  

5G與電力行業結合,不僅可以完成電網的智慧升級、智慧轉型,同時也為5G建設提供了便利,實現雙方互利共贏,達到節約能源的良好效果。5G基站的密度遠高於4G基站,用電量會大大增加。科學合理地利用峰谷電價差,可為運營商節約用電成本。國網青島供電公司工作人員介紹,基於5G機房、站點,通過站點智慧儲能參與供電實現智慧削峰填谷,在用電低谷時段智慧電源充電,在用電高峰時段智慧電源放電供5G基站使用,通過峰谷時段的電價差,可以為電信運營商節省電費。  

5G觸“電”,助力電力行業實現了智慧化轉型,同時通過智慧便捷的配電方式,實現了能源的節約與高效利用。5G風口下,智慧電網發展迎來新機遇,智慧電網佈局也成為國家搶佔未來低碳經濟制高點的重要戰略措施。隨著智慧電網行業的高速發展,據預測,2020年我國智慧電網行業市場規模近800億元。‍