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物聯網協助創造永續發展未來
 

【作者: Linda Pettersson】   2023年08月28日 星期一

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物聯網技術節省的能源足以彌補其製造和部署的能源成本,而利用物聯網網羅資料,也足以抵銷物聯網對環境資源的消耗,甚至利用智慧能源分配等技術實現自動化運作。


永續生產運作是保存地球上有限自然資源的關鍵,已經成為人人關心的議題,並且是商業和經濟活動的核心支柱。


為永續發展投資無線技術

未來,物聯網將會成為許多永續發展新構想的重要平台,長期節省的能源很快就會抵銷部署時會產生的巨大前期能源成本。Transforma Insights和6GWorld發佈〈2030年新興技術之永續性研究〉主題報告指出,物聯網技術節省的能源足以彌補其製造和部署的能源成本,所節省的能源約為其消耗能源的八倍。


利用物聯網收集資料帶來眾多好處,足以抵銷物聯網對環境資源的消耗。如果有效地結合機器學習(Machine Learning;ML)等應用,物聯網可以收集大量資訊,幫助人們和組織機構更深入瞭解能源成本,從而做出明智的環境保護決策,甚至利用智慧能源分配等技術實現自動化運作。


以永續方式管理電子垃圾

物聯網的核心是有賴於電子設備的數位網路。自20世紀80年代以來,電子產業的發展速度超過了大多數其他行業,而且方興未艾。根據Fortune Business Insight分析機構預測,矽晶片產業的規模將從2021年的5270億美元增長到2029年的1.3兆美元。


產業快速增長,使得電子廢物(e-waste)的處理成為重大環境問題。不過,一切正在朝著良好的方向發展,根據聯合國資料顯示,如今已經成功回收20%的電子垃圾;此外,聯合國還宣佈了通過減少、維修和回收利用來大幅減少電子廢物的計畫。



圖1 : 產業快速增長,使得電子廢物(e-waste)的處理成為重大環境問題;通過減少、維修和回收利用,可大幅減少電子廢物。(source:Dell)
圖1 : 產業快速增長,使得電子廢物(e-waste)的處理成為重大環境問題;通過減少、維修和回收利用,可大幅減少電子廢物。(source:Dell)

開發永續的解決方案

Nordic Semiconductor正在幫助開發人員建立一些可減少使用有限資源的物聯網解決方案。例如,公司與安富利旗下的硬體培訓社區hackster.io聯合舉辦「更智慧的永續發展世界挑戰賽」,鼓勵參賽者利用感測器和無線連接來規劃、設計和製作尖端解決方案原型,以減少人類的生態足跡。參與者使用Nordic Thingy:53多協定原型構建平台來實現其創新想法。


挑戰賽的總冠軍是來自南非的Elijah Maluleke,他創造了一種智慧水龍頭漏水控制器,只要水龍頭的水流出現異常,閥門就會自動關閉;如果將這款裝置推廣到數百萬個水源,便可以大幅節約水量。另一位參賽者是來自波蘭的Mateusz Paj?k,他利用物聯網技術建立垂直無土栽培農場,以應對糧食儲存危機,並且實現最高產量。


此外,Nordic、Wevolver與競賽贊助商貿澤電子、Soracom和Crowd Supply共同舉辦「Connect for Good:低功耗永續發展挑戰賽」,現在已開始接受報名,截止日期為2023年10月12日,我們鼓勵大家踴躍參賽展現才華。


監測關鍵資源

Nordic客戶也在開發創新的商業解決方案,幫助其他企業和社區實現更加環保的未來。例如MOKO Smart的MK117N智慧插頭,它是由Nordic技術驅動的低功耗藍牙/蜂巢式IoT 電源插頭,可以監控能源使用情況,並且通過遠端控制負載開關來降低功耗。


另一個例子是加拿大科技公司AquaSensing提供的Leak Sensor 1.0,這是一款無需電池的自供電漏水檢測設備,它使用感測器作為電源和檢測漏水。該解決方案從液體中獲取能量為Nordic nRF52832 SoC供電,而這款SoC採用無線方式連接到智慧型手機,讓用戶接收漏水警報。


建立永續的解決方案

使用靈活多樣的物聯網解決方案,能夠根據應用需求來客製化產品工作週期、輸送量和電池壽命之間的平衡。如此可以降低終端產品的能耗,從而為地球帶來益處,產品可廣泛應用於能源、旅遊、運輸、農業、製造、廢物處理、智慧城市等領域的數百萬個物聯網應用中。


Nordic積極打造可永續使用多年的產品,同時確保新迭代運算產品能向後相容前幾代產品。通過無線軟體更新,可以不斷升級軟體以增加新功能。如此一來,客戶無需更換硬體,即可以輕鬆提高現場產品的性能並降低能耗。


擺脫電池束縛


圖2 : 針對能量採集設備客製生產的新一代電源管理 IC,將提高採集能源的穩定性,並且有助於物聯網產品擺脫電池的束縛。(source:Intuz)
圖2 : 針對能量採集設備客製生產的新一代電源管理 IC,將提高採集能源的穩定性,並且有助於物聯網產品擺脫電池的束縛。(source:Intuz)

網路設備供應商思科公司(Cisco)認為,在短短十年內,無線和蜂巢式物聯網感測器的數量將超過500億個。其中許多感測器將由電池供電,而電池每次用完都很難更換,此外,開採電池製造所需的鋰等材料,以及運輸和最終處置電池,都將會對於環境造成重大的影響。


Nordic不斷降低無線連接解決方案的功耗,同時不影響性能。最新一代產品的功耗極低,這意味著在某些應用中,僅從採集源獲取的能量就能夠為產品供電。


未來的無線解決方案將會具有更高的效率,從而大大擴展從採集能量自給自足的應用範圍。針對能量採集設備客製生產的新一代電源管理 IC(PMIC)將提高採集能源的穩定性,並且有助於物聯網產品擺脫電池的束縛。


永續發展的未來

與聰明的工程師和環保意識強的消費者一起,Nordic物聯網解決方案可以確保從設計、製造、使用,直到最終丟棄的所有產品都實現永續性。如果我們擁抱發揮無線技術,並盡己所能減少能源消耗和浪費,地球的未來將會更加美好。


(Linda Pettersson任職於Nordic Semiconductor公司)


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