创立智能“事物”网络将使人类能够比以往任何时候都更有功率,并且对环境也会更好……
作家安德鲁·麦卡菲(McAfee)在其著作《从少到多》中应战了人们普遍认为的人类正在掠取地球直至消灭的假设,相反,他认为,咱们一直在进步功率。
官方数据也支持他。在美国,从19世纪到20世纪30年代,均匀玉米产量保持相对平稳,自1940年以来,它们增长了五倍多。
但工业出产不仅仅是变得更加高效,并且也越来越干净了。美国政府数据显示,尽管国内出产总值大幅上升,但1970年至2019年间,六种常见空气污染物的总量下降了77%。
这怎么或许?
答案很简单:立异。
正如McAfee所说:“之所以会产生这种情况,是因为资源成本高,而公司不愿花这笔钱,而技能进步不断拓荒新的方式来出产更多的产出(如作物),一起削减在材料投入(如肥料)上的支出。”
好消息是,这一立异周期仍然很强劲。事实上,有一项特别的技能将带来一系列新的显着改进。
当然,这便是物联网。
在工业物联网中,越来越多的设备将从“蠢笨”走向“智能”。它们将无缝地相互同享数据,然后运用机器学习实时批改这些数据。这些批改将使流程运行得更快、更高效。
据分析机构JuniperResearch称,工业物联网连接数量将从2020年的177亿个跃升至2025年的368亿个。
出产功率的进步将是巨大的。国际经济论坛(WEF)估量,到2030年,仅工业物联网就能够为全球经济增加14万亿美元的产值。
但风趣的是,与McAfee等思想家提出的论点一致,专家认为这种增长将有利于可继续开展。
国际经济论坛认为,84%的物联网部署目前正在处理或有或许处理联合国的17个可继续开展方针。它说:“咱们的分析支持了许多人的直觉,即物联网具有能够在不损害商业可行性的情况下实现最大化的开展利益……物联网能够成为可继续开展的游戏规则改变者。”
工业物联网能够做到这一点的一种方法是实现循环经济,即运用废物创造新产品。代尔夫特理工大学的研究人员对此进行了调查,他们现已确认了五种物联网功能,使这成为或许。
▲盯梢:物联网传感器同享有关产品标识、方位或共同成分的信息。
▲监测:物联网传感器同享有关产品运用、情况或环境的信息,这包含警报和通知。
▲操控:制造商能够依据预界说的选项,经过软件长途操控产品的功能,这包含推送定时更新。
▲优化:企业能够经过运用高级算法对运营进行继续改进。
▲规划进化:产品或服务的规划能够依据其他生命周期阶段的数据反馈进行改进。这包含功能晋级以及新产品和服务的开发。
与此一起,其他机构则更进一步,对物联网资源功率的才干做出了详细猜测。
在其《新式技能的可继续性》陈述中,TransformaInsights对2030年做出了以下猜测:
▲物联网对燃料消耗的净影响将使(碳氢化合物)燃料削减3.5PWh
▲物联网将节约近2300亿立方米的水——这要归功于智能水网运营、作物管理和长途病虫害防治的改进。
▲物联网将使全球用电量增加34太瓦时(TWh),但将被物联网处理方案节省的160太瓦时电力抵消。
▲物联网处理方案将使二氧化碳排放量削减十亿吨。
毋庸置疑,可继续的物联网只有在安全的情况下才干蓬勃开展。工业物联网的数十亿台设备将引发数据海啸,其间每个端点都将成为攻击者的潜在切入点,并且每个数据流都有或许被偷听。如果没有强壮的安全性,歹意实力很简单损坏网络。
但是保护‘事物’带来了一系列不同于保护人类的问题,人类能够回答问题并输入暗码,而机器则需求不同的身份验证方法,这使得很难确认长途对象的真实身份。
安全专家表示,最好的战略是在设备、云以及设备和长途服务器之间的通信通道这三个方位从头开端构建安全性。值得幸亏的是,该职业现在正在拟定规范,以便价值链中的每个参与者至少能够遵循相同的基本技能和规划准则。
上述猜测供给了许多对物联网的长时刻影响持乐观态度的理由。但咱们不必比及2030年才干看到结果,如今多个现有用例现已交给,下面让咱们探索其间一些。
才智农业
怎样才干少花钱多办事?听起来很对立。但是在曩昔的100年里,农业一直在“处理这个问题”。
现在,随着全球人口到2050年将抵达98亿,国际将需求将咱们今日的食物量增加一倍——并且要运用土地和水等显着有限的资源。
由物联网供给支持的才智农业将让这成为或许。
尽管曩昔的改进本质上大多是关于机械的,但数字东西将带来出产力的下一个飞跃。位于田间或嵌入设备的实时传感器将协助农人更多地了解他们的土地和家畜,然后更好地决定将精力和资源分配到哪里。
这有时被称为精准农业,而许多立异公司现已将其付诸实践。
例如,法国的Bilberry是为数不多的开发智能作物喷洒处理方案的立异者之一,其他立异者包含FarmWise、SeeTree、SmartAg和约翰·迪尔(JohnDeere)旗下的BlueRiver。其体系将摄像头安装在作物喷雾器上,运用计算机视觉实时分析图画。有了这些数据,它只喷洒杂草。此外,该处理方案还存储了信息,为农人供给更丰厚的土地地图。
Bilberry表示,其东西能够将除草剂的运用量削减80%以上,一起保护环境并显着下降农人的成本。
此外,核心计算机视觉技能也能够运用于其他范畴。Bilberry还练习其体系“检查”传送带上的坏马铃薯并对其进行分类。传统上,人类操作员会完成这项工作,但这项工作很无聊,并且简单犯错。
联网轿车
谈到可继续性,物联网中最重要的“事物”之一便是轿车。联网轿车(通常是电动轿车)比运用汽油的轿车更环保,原因有多种。
咱们先从源头说起,让电动轿车在出产阶段和运用时削减排放。事实上,奈梅亨大学的研究发现,当电动轿车所运用的电力首要来自可再生动力和核能时,它们的终身排放量能够下降70%。
然后是猜测性保护。当传感器分析车辆数据并确诊出毛病时,它能够经过无线方式将其陈述给机械师。它甚至能够在问题产生之前猜测并纠正问题,这关于未联网的汽油轿车是不或许的。猜测性保护能够让车辆在路上行进的时刻更长。
轿车不仅仅是和制造商连接在一起,它们还能够相互“交谈”并与周围的环境交互——交通体系、照明、泊车、电力。所有这些都使城市规划者能够进行实时调整,当交通更加高效时,这也会削减排放。
联网轿车革新的一个更微妙影响或许是新所有权形式的鼓起。在未来经过智能手机“拨打”轿车时,许多司机或许想知道他们是否需求拥有一辆轿车。优步、滴滴和Ola等公司的叫车服务现已在测验这种“移动即服务”(MaaS)形式。
MaaS形式还支持“多式联运”的理念,即在不同的交通东西挑选之间移动,以满足当前的需求。在芬兰,一家名为MaaSGlobal的草创公司现已推出了一款名为Whim的运用,其月度计划包含运用火车、公共轿车、出租车、租车或自行车。据报道,MaaSGlobal已压服12%的赫尔辛基居民抛弃开车。
智能电网
向清洁动力过渡的首要应战之一是可再生动力的不可猜测性。与化石燃料比较,太阳能和风能并不可靠,处理此问题的一种方法是规划新式动力管理方式。
现有电网缺乏灵活性,它们首要是为从发电厂到顾客的单向分销而规划的。它们无法检测到电力峰值、设备毛病和停电,这意味着它们无法实时呼应改变,也无法将电力实时输送到需求的当地。这还意味着电网必须有一些超出预期峰值的剩余发电容量,以满足任何增加的需求。
智能电网则不同。在智能电网中,网络中的每个组件——输电线路、变电站、热电联产、断电传感器、仪表——都是连网的。这些节点都搜集实时数据,而电力公司能够处理这些数据,以便将电力输送到需求的当地。
这很重要。为什么?因为依据国际动力署预计,到2040年全球动力需求将增加37%。
智能电网实验现已进行了大约十年,但5G将加快其开展。5G速度更快,并且能够连接比前几代蜂窝网络更多的设备。它也能够“切片”,让大型企业操控自己的小型网络。
在英国,沃达丰现已开端与英国电力网、ABB、通用电气和西门子协作创立切片网络。协作伙伴将在每个变电站中构建边际软件和运用程序,以便他们能够“呼应电力网络的动态改变,包含大规模转向可再生动力、电动轿车和电加热带来的未来需求”。
沃达丰估量,如果在全国推行,到2050年,该处理方案能够削减63702吨二氧化碳。
冷链物流
每年出产的所有食物中有三分之一被浪费了,甚至有人认为,高收入国家丢掉的粮食数量与撒哈拉以南非洲国家出产的相同多。
好像这还不行糟糕,剩余的食物通常会进入垃圾填埋场,在那里开释温室气体。再加上种植、仓储和运输所需的动力,每年会产生多达30亿吨的二氧化碳。
大多数浪费是能够防止的,食物蜕变是因为温度太高或抵达目的地的时刻太长。
显而易见的补救措施是将产品“从农场到餐桌”保持在完全正确的条件下。
目前,在大多数情况下,由人工对温度灵敏的货品进行检查,并将其记录在纸上或电子表格中。不用说,该体系功率低下且简单犯错。
现在,借助物联网,嵌入式温度传感器能够随时盯梢温度动摇,将结果传送到云端并进行不断的调整。
Dyzle等专业公司现已开宣布结合温度监测和GPS盯梢的体系,他们能够丈量从门的状况到湿度到气压的一切。
物联网改进生物多样性
物联网技能能否协助修正对自然环境造成的损坏?一些项目现已陈述了杰出的结果,而蜜蜂便是一个很好例子。
据估量,自1962年以来,蜂群数量削减了90%。据信这种蜂群溃散症(CCD)的一个原因是一种名为瓦螨损坏者的螨虫,杀虫剂能够供给协助,但国际不想要或不需求更多的杀虫剂。
国际需求蜜蜂,而物联网和大数据能够转这一趋势。