MIT：連接和5G讓行業脫碳成為可能（22頁）.pdf

1、 與以下機構聯合出版連接和5G如何賦能行業轉型性的碳減排連接和5G讓行業脫碳成為可能1 MIT Technology Review Insights序“連接和5G讓行業脫碳成為可能” 是一份由愛立信提供贊助的 麻省理工科技評論 洞察 報告。 該報告通過2021年7月和2021年8月與全球范圍技術、 業務和可再生能源高管的訪談編撰而成， 其目的在于評估如何利用5G和其他數字蜂窩技術實現能源、 制造業和交通運輸三部門的脫碳。 撰寫者為RossOBrien， 編輯為Francesca Fanshawe， 發行人為Nicola Crepaldi。 該研究編輯獨立， 且所表述觀點為 麻省理工科技評論 洞

2、察之觀點。 特別感謝以下人士為此花費的時間和提供的見解： Mehdi Akbarian, Einride 貨運出行平臺產品副總裁（瑞典）Adam Bell, Nearfield Management 首席執行官（泰國）David Hart, 愛立信工業4.0轉型負責人（美國）Ashok Joshi, 艾默生環境優化技術公司銷售副總裁（香港）Antonello Monti, 亞琛工業大學教授（德國）Tomas Palacios, 麻省理工學院電氣工程與計算機科學系教授（美國）Veronique Pevtschin, TheGreenShot 首席執行官（比利時）Andrew Pickford,

3、Ernst & Young Transactions 預備合伙人（香港） Per Rosenqvist, Statkraft Financial Energy 董事總經理（瑞典）Tony Sandberg, 斯堪尼亞集團電動汽車擴展總監（瑞典）Alan Seigrist, Energybox 首席財務官兼戰略主管（香港）Hosein Torabmostaedi, Hyperbat 及 Unipart Manufacturing 數字和創新經理（英國）Nick Warren, WindAid Institute 執行董事（秘魯）2MIT Technology Review Insights前言歡

4、迎閱讀本期 麻省理工科技評論 洞察 報告。這份由愛立信贊助的報告發布于我們收到IPCC第六次評估報告第一部分之際， 第六次評估報告明確指出 “除非立即、 快速和大規模減少溫室氣體排放， 否則將全球升溫限制在接近1.5C乃至2C恐難實現1。 ” 通過參與指數路線圖的制定， 我們知道將全球升溫限制在1.5C與2030年全球總排放量減半密切相關2。 實現如此大規模的減排需要隨時可用的指數解決方案。 諸多此類解決方案已經數字化， 并在指數路線圖中有述。作為研究機構、 以愛立信為代表的技術創新者和氣候行動組織的成果， 該路線圖與 巴黎協定 一致， 同時提供了致力于2030年將全球溫室氣體排放量減半的36

5、項可擴展解決方案。這份應時推出的 洞察 報告重點關注能源和電氣化、 制造業和交通運輸三個部門的脫碳機會。 我們期待其能夠激發您了解如何利用5G幫助企業實現可持續發展目標的興趣。該報告在結論部分指出， 移動基礎設施是唯一且關鍵的脫碳推動因素。 連接， 尤其是具有超低時延和高速度的5G， 讓數字化的擴展與迅猛增長成為可能。 5G可以作為指數型數字技術 （如人工智能、 擴展現實和物聯網 （IoT） ） 籍以實現蓬勃發展的平臺。 例如， 借助5G技術， 我們預測物聯網連接數量將從2020年的124億呈指數增長至2026年的264億?；ヂ摷夹g讓私營和公共部門能夠通過各種利用方式和解決方案應對碳化和氣候變

6、化。 高效率的物流和制造、 可再生能源系統和低碳運輸僅為已知利用方式中的一部分。 可以預見， 未來幾年還將出現更多難以預見的用途和收益。然而， 正如IPCC的報告所指出的， 時間并不站在我們這邊。 但在2020-21年以及新冠全球大流行期間， 我們已經看到實踐慣例和排放水平存在迅速改變的可能。 基于這些見解， 我們可以利用以移動網絡服務和云技術為支撐的數字化讓企業脫碳逐年加速。 我們需要立即采取行動并不斷推進數字化， 從增加創新平臺5G接入開始， 讓可擴展技術、數字實踐和低碳發電解決方案實現蓬勃發展。誠摯感謝所有為本報告提供見解的人士， 期待您喜歡本篇5G相關介紹。Erik Ekudden愛立

7、信高級副總裁兼首席技術官3 MIT Technology Review InsightsPreface .2Executive summary .4Key takeaways .5The new case for cloud computing .7More talk than action .8Rethinking technology obsolescence .11The cloud is different .12The need to move .13Exploring the cost of technology obsolescence .15Look beyond the co

8、st savings .16Conclusion: Changing the cloud conversation .18目錄 01 執行摘要 .4 定義.502 環境可持續性挑戰 .6 周密權衡 .6 致力于指數結果 . 703 電力與能源供應 .9 提高效率 .9 將5G用于遠程監控 . 1204 制造業 .13 更出色的可見性 .13 能源管理以小博大 .15 5G賦能的電動汽車生命周期脫碳 .1605 交通運輸 .17 實現更好的互聯 .17 累積碳收益 .18 更高效的映射 .19 無處不在的移動傳感器 .2006 結論 .2101014MIT Technology Review I

9、nsights0101執行摘要聯合國政府間氣候變化專門委員會 （IPCC） 于2021年8月發布的第六次氣候變化報告將全球變暖的不穩定和惡化狀態 “明確” 歸咎于人類， 并且呼吁須迅速采取行動減少溫室氣體 （GHG） 排放以緩解影響3。 在2015年巴黎協定做出承諾五年之后， 世界各國就全球變暖限制在與工業化前水平相比遠低于2C， 理想情況下控制在1.5C之內達成一致4。 根據IPCC， 這也意味著到2030年將全球排放量減半5。 為此， 企業以及各行業必須加倍進行快速、 精準的溫室氣體減排和清除， 但要做到這一點， 他們還必須致力于深入的運營和組織轉型。 可供組織用以加快脫碳工作的數字技術工

10、具和技術賦能流程已有很多， 但蜂窩基礎設施， 尤其是5G， 則是減少碳足跡唯一既廣泛又強大的推動因素。 兼具超低時延、 實時和預測分析以及傳輸速度階躍變化優勢的5G網絡為企業推進數字化轉型工作和提高效率提供了新的機會。 自動化系統、 移動應用以及數字設備和物聯網的托管網絡均可通過5G實現更快的速度、更大的規模以及更高的靈活性。 通過賦能日益互聯的供應鏈和網絡、 改善數據共享、 優化系統和提高運營效率， 5G以及其他蜂窩技術所具備的能力將可很快促成全球減排工作的指數級加速。能源、 制造業和交通運輸等是溫室氣體排放量最大的行業之一， 卻依賴于通過通信網絡基礎設施相互連接，因此5G的使用對其脫碳工作

11、可能會產生最大程度的影響。 由于其運營模式和業務生態系統也基于相互依賴的網絡 （如 擴展供應鏈） 且可利用連接提高運營效率，這些部門的組織將會從數字蜂窩網絡技術中汲取價值。 他們由此可以實現數據和見解共享的良性循環， 在優化系統的同時降低資源使用和碳排放。 脫碳解決方案的部署速度和效率是其整體影響的關鍵因素， 并將為加快和持續減排工作奠定基礎。 本報告的主要發現包括： 蜂窩數字化轉型提高效率和可持續性。 通過實現核心業務流程的數據驅動型運營， 蜂窩連接讓能源、 制造業和交通運輸部門的組織能夠更為有效地利用能源和材料， 激發循環經濟雄心， 并增強其產品和服務的遠程可追溯性和優化.5G以及其他數字

12、蜂窩技術是這類戰略的關鍵組成部分： 其部署速度、 更低時延以及幫助組織連接和管理各種遠程資產的能力對于解決包括降低成本、 提高產出、 減少碳排放在內人人面對的共同挑戰非常有用。 5 MIT Technology Review Insights基于數據的脫碳。 數字渠道對于當今的業務運營至關重要， 盡管采納數字渠道的主要動機往往是為了提升效率 （以及由此實現成本節約） ， 但其所帶來的更多數據和洞察力也讓企業在環境和運營上更具可持續性。碳中和承諾和環境、 社會和治理 （ESG） 報告讓企業需要通過分析驗證其低碳運營的真實性， 甚至可能需要對產品和服務進行正式的 “無碳” 認證。 而這些功能日益通

13、過蜂窩網絡實現。 以系統賦能系統， 從根本上實現減排。 基于蜂窩的技術讓企業能夠通過改善監控提高能源效率， 或通過優化管理實踐減少浪費和降低材料成本， 從而獲得可觀的可持續性收益。 但只有當5G基礎設施推動互聯系統實現跨供應鏈、 物流網絡和能源網絡共享海量數據時， 全球減排才能發生真正的階躍性變化。 盡管這些在某種程度上可以通過現有通信網絡實現， 但5G的更高速度及可靠性將可讓網絡和組織的價值鏈達到一個新的 水平。 0202定義在本報告中， 有時使用術語 “無線” 、“蜂窩” 和 “5G” 描述不同形式的連接。 盡管含義相似， 但這些術語的用法并不相同。 就本報告而言， 定義如下： “無線”

14、是指利用無線電技術傳輸信息的數據通信網絡基礎設施。 雖然該術語通常包括蜂窩網絡， 但在本報告中， 其僅指WiFi、 射頻識別 （RFID） 或基于無線電的設備與單個無線路由器進行通信的其他傳輸模式。 “蜂窩” 在本報告中指基于無線電并通過固定基站相互通信“切換”來自無線設備的信號確保長距離移動連接的通信網絡。 “5G” 是指使用“第五代”技術的蜂窩網絡，該技術能夠利用比前幾代技術更寬的信道、更低的時延和更高的帶寬能力實現更快的連接速度。6MIT Technology Review Insights0202周密權衡致力于減排的資源調配和行動始終在進行， 所投入的人員、 政府和公司數量前所未有。

15、近三分之一的財富500強公司已經承諾到2030年實現主要氣候變化目標， 其中大部分致力于實現 “碳中和” 或 “凈零排放”6,7。減少碳密集型活動以及推動負碳活動的承諾被視為實現巴黎協定將全球變暖控制在2C以下， 理想情況下不超過1.5C國際努力的關鍵所在。 不斷持續且似乎無休無止的氣候災難讓脫碳的必要性更為彰顯。 2021年， 美國和加拿大通常為溫帶的太平洋西北地區出現近50C的極端 “熱穹” 、 中國和整個歐洲發生致命且具破壞性的洪水， 以及從土耳其到加利福尼亞發生全球范圍的野火， 后者到2021年9月為止已經摧毀近100萬英畝的土地8。由66個國家約300名科學家參與編撰的科研綜合評估I

16、PCC第六份氣候變化報告成為迄今針對全球變暖危機最響亮、 最鮮明的警示9。 在確定地球溫度自工業革命以來已經上升1.1C的情況下， 該報告的作者明確將溫度升高歸咎于人類的活動。 他們在報告中寫道， 如果不立即大量減少二氧化碳 （CO2） 和其他溫室氣體排放， 本世紀末氣溫將上升1.5C至2C。 作者得出結論，屆時天氣和環境災害的發生率很可能導致 “通過 臨界點 閾值的風險加大， 一旦超過該閾值， 即使溫度稍后回落， 某些影響也恐將難以避免。 ”10環境可持續性挑戰C自工業革命以來， 地球溫度已經上升了1.1C。 如果不立即大量減少溫室氣體排放， 地球將面臨通過 “臨界點” 閾值的更大風險 ，

17、一旦超過該臨界點 ， 即使氣溫稍后回落 ， 全球環境災難也恐將難以避免。7 MIT Technology Review Insights因此， 政府和企業面臨改變能源和材料生產和消費方式， 快速減少排放的巨大壓力。 脫碳工作必須有針對性、 迅速且持續進行。 解決方案必須立即投入部署。 致力于指數結果 指數路線圖是由研究機構、 技術創新者和氣候行動組織合作于2020年發布的一份報告， 該報告分析了多個工業和經濟部門的全球碳影響， 并確定了36項有助于2030年全球排放量減半的技術和實踐12。 本報告 （ “連接和5G讓行業脫碳成為可能” ） 借鑒了指數路線圖的發現， 并重點關注數字解決方案對于能

18、源、 制造業和交通運輸三個部門相關組織的脫碳影響。 本報告特別研究了5G和其他數字蜂窩技術的使用何以能夠推進這些工作。 5G具備更高多千兆峰值數據速度、 超低時延、 更高可靠性、 更高網絡容量， 其更高的性能和更出色的效率能夠幫助企業和公共基礎設施提供商以彈性和分析洞察能力對要求有效數字化管理和監控分散運營的大量應用和用例進行強化。 憑借更出色的洞察能力和更強大的網絡配置， 5G可幫助工廠、 物流網絡、 電力公司和其他機構實現更為高效、 更自覺、 更有目的性的運營， 確保符合其明確的可持續發展目標。出于以下三個理由， 本報告選擇能源、 制造業和交通運輸作為重點關注領域。 首先， 這些行業在全球

19、范圍均為最大的碳排放者。 根據指數路線圖， 總體而言， 能源使用占溫室氣體排放量的三分之二左右。 其中包括每年320億噸的二氧化碳排放量 （320億公噸， 或約352.7億美噸） ， 以及來自其他溫室氣體的33億噸二氧化碳當量排放量 （CO2e）13。 制造業每年產生170億噸二氧化碳當量， 占全球總量的32%14， 而交通運輸相關的每年排放總量為86億噸二氧化碳當量， 占全球總量的16%15。 這些部門的脫碳將對于實現 巴黎協定 目標存在重大 影響。其次， 所有三個部門均依賴于連接： 制造業、 能源和交通運輸企業由于其運營模式和商業生態系統同樣基于相互依賴的網絡， 因此能夠從蜂窩網絡技術中汲

20、取價值。 工廠包含由復雜供應鏈提供支持的裝配線， 而配電網和公共交通服務本身就是網絡。 企業利用連接加快圖1： 大氣中溫室氣體增加的潛在后果與未來氣候變化低排放情景 （SSP 1-2.6） 和極高排放情景 （SSP 5-8.5） 相比， 當前的大氣二氧化碳濃度、 全球溫度和全球海平面。統計說明： 社會經濟途徑 （SSP） 為IPCC制定的預計社會經濟全球挑戰情景， 其被用于協助制定于2021年8月9日發布的IPCC氣候變化第六次評估報告。 其被用于推導具有不同氣候政策的溫室氣體排放情景。 場景范圍包括SSP1： 可持續性到SSP5： 化石燃料開發。來源： 政府間氣候變化專門委員會， 20211

21、1當前大氣二氧化碳（ppm=百萬分率）全球溫度相對于-397 ppm1135ppm445ppm未來排放情景全球海平面相對于-2011-202021002011-202021002011-20202100高低+1.1C+0.2m+0.5-0.8m+0.8-1.2m+1.3-2.4C+3.3-5.7C8MIT Technology Review Insights數字化轉型工作， 提高運營效率， 并打造數據和洞察力共享的良性循環， 從而實現碳排放的大幅度減少。第三， 數字蜂窩連接對于這三個行業企業的數字化轉型工作尤為重要。 5G與其他蜂窩技術能夠為所有行業提供性能優勢， 但正如本報告所探討的那樣，

22、部署速度、 低時延、 高帶寬及其連接和管理各種遠程資產的能力對于解決制造商、 電網開發商、 以及運輸和出行公司的常見問題特別有用。 本報告還將論證蜂窩連接的減排作用源自于其改善企業效率和優化的能力。 實現運營績效改善的工具和實踐反過來又可以降低能源消耗、 協助管理庫存、 或提高回收利用效果。蜂窩網絡還可增強企業的分析能力。 物聯網設備、 自動駕駛汽車、 或者僅靠使用智能手機的員工均可將數據輸入數字平臺， 從而讓決策者更好地了解運營情況， 并獲得進行優化所需的洞察力。 同樣的分析工具還可用于諸如測量碳足跡或商業活動ESG影響等應用， 提供看待溫室氣體排放活動的更廣闊視角。 了解運營活動的相應碳排

23、放量可以幫助決策者實現指數式減碳。 最后， 基于蜂窩的功能可以推動打造具有低碳成果的全新顛覆性商業途徑。 新的按需移動模式或自動駕駛汽車正在重新定義交通， 由此為企業和個人創造以更低碳足跡運送人員和貨物的可能。 同樣， 如果制造商使用通過無線連接的增強現實設備制造產品， 或者企業通過5G網絡監控和管理能源消耗水平， 那么不僅可以優化業務運營， 還可對其碳排放產生轉型影響。 本報告 （ “連接和5G讓行業脫碳成為可能” ） 認為， 主要通過5G網絡基礎設施實現的寬帶蜂窩連接是碳減排工作獨特、 強大且直接的推動因素。 隨著日益實現互聯的供應鏈、 運輸和能源網絡通過共享數據提高效率和生產力， 繼而優

24、化系統實現更低碳排放， 寬帶蜂窩連接具備推動脫碳工作轉型加速的潛力。寬帶蜂窩連接是脫碳轉型杠桿獨特、 強大的推動因素， 囊括效率和優化、 分析和洞察、 以及新途徑和顛覆。9 MIT Technology Review Insights提高效率根據IPCC在其最新報告中分析的所有可能情景， 世界將在未來十年內達到1.5C的升溫基準 （與工業化前水平相比） 。 但亡羊補牢為時未晚。 在排放水平大幅降低的情景下， 地球溫度可能會在未來幾年回落到1.5C限值以下。 然而， 若要實現這一目標， 世界必須經歷重大的經濟、 社會和工業變革， 其中包括能源生產的大幅度轉型。 在較早的一份報告中， IPCC估計

25、到2050年， 70%至85%的發電量必須來自可再生能源才能避免氣候變化的最嚴重影響16。 達到這一水平， 世界仍需做出很大努力。 可再生能源政策網絡在2019年的一份報告中估計， 全球電力的四分之一來自可再生能源17。 但勢頭顯然正在增強： 國際可再生能源機構 （IRENA） 報告稱， 2020年全球電網新增可再生能源容量達到260吉瓦， 占全球所有新增電力的80%以上， 超過2019年可再生能源容量增長的50%18。絕大多數 （91%） 新增可再生能源來自風能或太陽能，表明該行業從化石燃料轉型的努力取得了重大進展。指數路線圖19估計， 到2030年， 通過采用太陽能和風能可以貢獻近一半的減

26、排量20。 然而， 對太陽能和風能資源的日益依賴也為電力生產商帶來管理和運營方面的挑戰。 其一由于可再生能源發電既可變又不確定， 網絡擾動風險日益增加。 并且電力也難以儲存， 這意味著電力公司必須小心平衡發電和用電， 而可再生能源的不可預測性讓這一過程更為復雜。 第三個挑戰是通常容量較小且分布分散的可再生能源發電來源給負荷平衡和能源規劃工作造成壓力， 并且隨著越來越多的房主安裝太陽能電池板并希望將多余的發電量回售電網， 壓力越來越大。 Per Rosenqvist是歐洲最大可再生能源生產商挪威Statkraft Financial Energy的董事總經理， 他表示這些趨勢讓他的公司參與了一個

27、對于Statkraft及其以北歐國家能源密集型工業企業為主的客戶而言均可謂 “復雜的能源轉型項目” 。 Rosenqvist說， 歐洲清潔發電市場過去曾經以可靠且穩定的水電和核電為主，“但隨著我們轉向更具間歇性、 更不穩定的風能和太陽能發電，現在情況正在發生變化。 ” .0303電力與能源供應“5G賦能的蜂窩網絡顯然是可再生能源 “四D” 中每一項的推動因素： 去中心化、 脫碳、 數字化、 以及民主化 （其對于這種快速變化的創業空間日趨重要） 。 ”Antonello Monti, 亞琛工業大學教授10MIT Technology Review Insights圖2： 到2030年能源部門潛在

28、的總減排量隨著全球電力企業越來越依賴規模更小、 更分散、 更不穩定的發電設施， 將清潔電力供應有效連接到主電網成為他們面臨的一項難題。 更好的數據管理、 能源存儲以及配電管理系統的強化可以幫助解決這些問題。 蜂窩連接支持的數字化轉型工作讓電力公司能夠通過更為動態的負荷管理更高效地管理其能源轉型， 而低時延網絡有助于讓規模更小、 更分散的可再生能源生產設施與傳統電網實現同步21。 德國亞琛工業大學專門研究電網自動化的 Antonello Monti教授認為， 歐洲對可再生能源的強有力監管 “創造了對電網邊緣智能連接的需求。 到2030年， 歐盟需要實現55%的碳足跡減少， 而快速的邊緣連接將讓歐

29、洲電力公司有能力為實現這一目標做出貢獻， ” 他說。 Monti認為， 尤其是由于5G技術能夠為電網提供更高水平的可重構性， 允許本地網絡與主網絡分開工作，并可協助可再生能源裝置實現更為動態和高效的運行， 其將成為增強邊緣連接的關鍵工具?！?G網絡能夠讓數百萬構成未來網絡的設備實現整合， ”Monti 分析。他補充說， 由5G推動的基于云的邊緣網絡 “允許企業在靠近設備的地點實現智能化， 從而最大限度縮短往返時延” ， 這里的往返時延是指關鍵數據從設備傳遞 到處理設施， 以及之后連帶調整指令返回設備所需的時間。 正如Statkraft Rosenqvist所解釋的那樣， 這些功能讓能源公司能夠

30、 “進行更為全面的生產線測量” ， 也就是說， 能夠更為有效地權衡生產操作的次序。 根據 Rosenqvist 的說法， 蜂窩技術讓信息 “成本極低且易于獲取” 。 “在我看來， 這就是一場大革命， ” Rosenqvist說?！敖柚?G網絡， 我們能夠非?？焖儆行У貙⒙酚善鬟B接到所有傳感器和機器上， 并且不僅是為我們自己公司或為我們的客戶， 而且為整個價值鏈在耗電側構建一個系統。 ” 據他分析， 這種實時提供信息的方式可以提高能源效率。 來源：指數路線圖報告 ， 2020。22隨著太陽能和風能發電成本的下降， 以及遵循類似軌跡的儲電成本， 到2030年， 能源部門有可能以低成本或零成本實現全

31、球排放量減半18.5 十億噸二氧化碳當量/年9.2十億噸二氧化碳當量/年20202025年份2030年排放量25%50%75%太陽能光伏聚光太陽能風電其他低碳能源減少的甲烷排放該圖表包括該部門與能源生產相關的61億噸二氧化碳當量自身基線排放以及與為其他部門提供電力和熱力相關的額外124億噸排放。11 MIT Technology Review Insights整個歐盟已有多項利用基于云的數據驅動型監控和控制系統實現效率目標的試驗正在進行之中。 這些試驗由一個由技術公司、 研究機構和電力公司組成的歐盟內部聯盟負責實施， 該聯盟稱為面向服務的未來網絡型電網 （SOGNO） 。 致力于SOGNO計劃

32、的亞琛工業大學教授Monti表示， 一項為愛爾蘭凱里和沃特福德兩個風電場開發且旨在縮短客戶電力中斷持續時間的分散式、 自愈式電網管理系統試驗頗具前景23。 該計劃的許多試驗均基于寬帶蜂窩平臺。 正如Monti所解釋的那樣，“5G賦能的蜂窩網絡是可再生能源去中心化、 脫碳、數字化、 以及民主化 “四D” 中每一項的明確推動因素。 ”由于全球越來越多的可再生能源新發電量將來自小型創業公司， 或來自擁有太陽能發電設備的家庭消費者， Monti認為最后一項 “D” 對于能源行業的可持續未來最為關鍵。 經過民主化的可再生能源越來越容易為個人和小型組織所獲得。易于部署的無線網絡基礎設施還可幫助發電企業創建

33、能源管理平臺， 而Statkraft和其他公司已開始利用這類平臺幫助客戶減少整體排放。 正如Rosenqvist所解釋的那樣，“對我們而言， 單單銷售清潔能源還不夠； 任何能源公司都可以安裝太陽能電池并開始進行銷售。隨著他們要求我們負責整體電源管理產品組合， 我們需要更加貼近客戶。 ” 這樣做還可以獲得附帶好處， 即讓Statkraft的客戶獲得更好的成本可見性， 據Rosenqvist稱這些目標目前幾乎尚未實現。圖3：按技術、 國家和地區劃分的可再生發電量增長來源： IEA 2021年全球能源回顧242021年可再生發電量預計將增長8%以上， 這也是自20世紀70年代以來最快的同比增長。按地

34、區和來源劃分的-年發電量中國太陽能光伏風電水電生物能其他同比增長 （右軸）美國歐盟印度世界其他地區19/2020/2119/2020/2119/2020/2119/2020/21按時期和來源劃分的全球發電量30%20%10%03002001000太瓦時 （TWh）12MIT Technology Review Insights在我們通過遠程方式查明系統出現的問題并授權社區成員進行維修的情況下， 與差旅相關的排放就會減少， 技術人員的效率也會提高。 ”Nick Warren, WindAid Institute 執行董事將5G用于遠程監控作為一個非政府組織， WindAid Institute為

35、秘魯北部的偏遠社區建造了一個由最小功率低于500瓦的60臺風電機組組成的系統。 所產生的電力用于為智能手機、 電腦、 頭燈和水泵充電。 執行董事Nick Warren表示， 在其工作地區目前可用的2G無線覆蓋參差不齊的情況下， 很難對其設施進行遠程監控。 盡管已有基本數據、 應用有限且電力負荷相對較高， WindAid發現遠程監控系統仍然可以協助改善維護和加強監督?！帮L電機組運行條件更大程度的可見性讓我們的差旅大幅度減少； 技術人員通常需要花費幾個小時才能到達現場， 因此在我們通過遠程方式查明系統出現的問題并授權社區成員進行維修的情況下， 與差旅相關的排放就會減少，技術人員的效率也會提高。 ”

36、蜂窩通信是新電網架構和運營模式的關鍵推動因素。 WindAid基于蜂窩的管理系統可以跟蹤包括風速、 風電機組輸出和使用以及電池電量在內的基本運行數據。 整合這些數據可減少風電機組的維修時間， 同時提高系統范圍內的認知和洞察?！霸谶M行常規監控時， 我們可以幫助社區成員確認電子器件、電池維護、 更換葉片等常見的故障排查問題， ” 所有這些工作都將延長風電機組的整體運行時間。該管理系統還讓WindAid能夠對季節性風力強度等環境條件進行分析， 幫助他們改進風電機組和發電系統的設計。 為此， Warren表示，“我們正將新的默認系統打造為風能和太陽能的混合系統。 ” 從長遠來看， 憑借更出色、 更強大

37、移動寬帶連接所提供的更精確數據， Warren相信WindAid可以將遠程風電機組連接到更高效、 更可持續的微電網， 并最終生成可以建立碳信用的精細發電數據。13 MIT Technology Review Insights得?！拔覀兊闹圃炜沙掷m性計劃由對于靈活性的需求所驅動， ” Hyperbat和Unipart Manufacturing的數字和創新經理Hosein Torabmostaedi說?！拔覀兿Ｍ軌驅⑸a線直接放入集裝箱運往世界任何地方， 并在客戶使用地生產電池， 這樣就可以減少運輸、 配送和倉儲過程中產生的排放。 ” 他說。 這些推動制造更加貼近Hyberbat最終用戶的努力

38、成為信息和流程管理計劃的補充， 該計劃 “在從運營部署和規劃到車間層面執行運營的過程將系統作為以數字方式管理與供應商和客戶互動的業務支柱。 對于這些海量數據， Hyperbat認為最好利用5G更高的速度和帶寬對其進行托管， ” Torabmostaedi 說。 他補充說， 由此獲得的靈活性 “不僅影響我們的成本和績效， 也會影響我們的碳減排努力” 。更出色的可見性指數路線圖估計， 材料的再利用和回收可能對制造業的減排影響最大， 到2030年可能占減排量的近一半。 蜂窩連接的生產管理系統和物聯網跟蹤也能夠發揮重要作用。 制造商和生產商已經在利用這些系統： 在工廠和倉庫中進行更有效的溫度和濕度控制

39、可以降低電力消耗， 減少庫存浪費， 并延長預制食品、 疫苗或微處理器等敏感材料的保質期。 據指數路線圖估計， 到2030年，此類措施可能占該行業運營減排的20%。 生產效率還可再貢獻25%的潛在碳減排量。 對于 Unipart Manufacturing 和 Williams Advanced Engineering 的英國電動汽車電池制造合資企業Hyperbat而言， 生產效率與更大程度的靈活性由此兼0404制造業“最初安裝蜂窩系統存在開銷， 但同時也讓我們避免了另外價值60,000美元的電纜安裝。 其結果， 來我們的現場的承包商越來越少， 為工廠制造和裝運的電纜也越來越少。 此外， 一旦蜂

40、窩網絡以足夠的帶寬啟動運行， 所創建的每個新連接實際上都是免費的。 ”David Hart,愛立信工業4.0轉型負責人17.1.十億噸二氧化碳當量/年8.6.十億噸二氧化碳當量/年20202025年份2030年排放量25%50%75%物料再循環產品材料效率生產效率循環商業模式制冷劑管理14MIT Technology Review Insights利用虛擬現實 （VR） 和增強現實 （AR） 系統讓現場團隊通過支持5G的AR眼鏡進行設計審查和制造過程監督是Hyberbat正在探索用以提高效率的技術杠桿之一。私有無線蜂窩網絡讓工廠車間正在變成更為敏捷的環境。 5G連接與最新技術相結合可以顯著提高

41、制造車間的效率以及跨行業的協作。 Torabmostaedi說， 使用這個VR系統的Hyberbat生產團隊 “需要包括工作訂單指令和高質量生產數據在內的海量數據” ， 而這些數據目前最好使用5G基礎設施進行管理。 雖然準確測量和管理傳統運營活動解決了大部分難題， 但另外還有一個補充方案， 就是從一開始就將可持續性融入建筑設施的設計和運營。 2018年， 電信企業愛立信在德克薩斯州劉易斯維爾為5G無線接入和其他網絡元素建造了一個智能制造設施。 數字化轉型為這項工作提供了支撐： 工業物聯網平臺連接整個混合用途倉庫、 辦公室和生產設施， 收集和分析數據， 并通過移動警報系統溝通應對措施，“讓生產人

42、員知道材料何時用完或機器停機時間是否超出設定閾值， 因此他們對數據采取積極的態度， ” 愛立信5G智能工廠的工業4.0轉型負責人David Hart說。 Hart估計， 這樣不但提高了生產力， 而且將能源使用量減少了15%以上。 與有線或WiFi相比， 蜂窩通信基礎設施的可靠性有助于提高運營彈性?！拔覀冋谕ㄟ^5G連接運行自動導航車輛， 由于通信中斷更少， 其效率比連接WiFi接入點的車輛高出15%， ” Hart說。傳感器和分析平臺可以測量諸如溫度、 濕度和水位等設施內部和周圍場地的環境條件。 Hart分析， 密切的環境監測可以避免諸如芯片組和主板等濕度敏感組件報廢， 并且從長遠來看， 可以

43、對生產條件進行更加精確和全面的分析， 從而通過預測性制造充當可持續性的催化劑?！拔覀儚闹圃煸O備和環境狀況相互連接的網絡中圖4： 到2030年工業部門潛在的總減排量來源：指數路線圖報告 ， 2020。25工業部門占2018年全球二氧化碳排放總量的32%。 如果大型工業企業實現重大改變， 到2030年 與工業相關的排放量可能會減少50%。制冷劑管理這里指的是有效淘汰包括氯氟烴和氫氟烴制冷劑在內破壞環境的制冷劑。15 MIT Technology Review Insights所收集的是真實世界數據， 而非實驗室數據， 這些數據可以在生產力和可持續性方面以及在了解真實制造參數方面讓制造過程獲得巨大收

44、益。 ” Hart表示， 在未來10年里， 制造商 “通過分析映射到單件產品的真實世界實時數據， 將比過去50年更加了解他們的真實操作參數。 這正是工業4.0以及5G和LTE （長期演進技術） 改變制造過程的方式。 ”Hart說， 生產數據的采集和分析精度最終可能開創出為這類設施所生產的產品貼上 “零碳” 標簽的能力，“這與食品行業推出非轉基因和 “全谷物” 標簽的過程沒有什么兩樣。 這樣就會出現愿意購買零碳產品的群體， 而且這個群體還會不斷壯大， ” Hart補充道。能源管理以小搏大作為能源管理系統組成部分的溫度控制對于企業而言是一種特別簡單有效的措施?！昂唵蔚幕鶞蕯祿涂梢宰屇私庖粋€設施

45、與其他設施相比消耗了多少能源， ” Energybox的首席財務官兼戰略主管Alan Seigrist解釋說。 Energybox是一家基于物聯網的電力和環境管理系統供應商， 其產品被用于監督大約50,000個美國和歐洲企業設施。 即便簡單的數據， 在定期收集的情況下 （Energybox傳感器每兩到五秒進行一次能源使用采樣） 也可以獲得具有影響力的效果。 Seigrist指出， 這種監控能夠幫助快速識別和分析功耗峰值的根本原因， 不論是因為光傳感器故障還是因為春季花粉堵塞空調機組。 另外Seigrist還表示，“在過去12個月， 來找我們的客戶大幅度增加， 原因就是我們可以幫助他們實現環境、

46、 社會和治理 （ESG） 報告重要部分的自動化。 ”Seigrist解釋說， 為了效率更高，“我們更偏愛選擇無線應用， 因為配置比以太網連接更容易、 更可靠。 在使用4G或5G連接的情況下， 我們的集線器一打開就開始通信。 ” 隨著能源管理系統越來越依賴不斷增長且分散的資產和資源星群， 移動連接也發揮著重要作用：“最難解決的是從集線器到云資源再到傳感器的通信問題， ” Seigrist說?！把赝拘枰渴鸷芏帱c， 并且網絡必須 穩健。 ”通過分析映射到每個單件產品的真實世界實時數據，制造商未來10年將比過去50年更加了解他們的真實操作參數， 這正是工業4.0以及5G和LTE （長期演進技術） 改

47、變制造過程的方式。 ”David Hart， 愛立信工業4.0轉型負責人“16MIT Technology Review InsightsG賦能的電動汽車生命周期脫碳在智能工廠生產 交付消費者上路行駛G的脫碳效應無所不在， 在許多行業的價值鏈和許多產品的整個生命周期均可實現轉型收益。比如， 蜂窩連接可以減少電動汽車從生產到上路使用的碳足跡。通過多接入邊緣計算（MEC） 連接到生產系統的自主和自動機器人。通過能源管理系統管理的電力運輸、 倉儲和存儲設施等碳優化物流服務。 所有物流合作伙伴均符合ESG標準?，F場生產團隊使用VR和AR增強。使用具備可追溯環境足跡的組件。CO2使用通過環境管理系統確保

48、最佳保存條件的材料。123通過跟蹤充電站數據確定可用性、 鄰近性和支付方式。將車載導航系統與公共交通管理網絡、 氣象和路線優化服務相結合， 實現行程能源優化。與交通管理服務共享行程進度和狀態數據， 幫助提高車隊車輛的系統效率。17 MIT Technology Review Insights等運營指標車隊管理系統的斯堪尼亞卡車共有600,000輛。 Sandberg承認， 雖然斯堪尼亞目前并未使用這些指標測量他們車輛的排放量， 但他相信很快就會整合各個運營指標， 并最終通過開發這些指標獲得每輛車碳影響的整體視角。 但這樣反過來又需要進行跨部門的數字整合?！盀榱税l揮每個單獨交通管理系統全部采集數

49、據的潛力并將每個系統與其他系統相互連接起來， 數據必須在公共和私人交通網絡平臺以及新的出行私營公司之間實現共享， ” Sandberg說。 這種跨系統集成提供的實時數據最終可能會形成一個供應鏈參與者可以共享相關商品和服務碳影響信息的數字生態系統?！翱沙掷m發展數據的價值鏈不但很長而且很寬， ” Sandberg補充道。 這種更高程度的可見性將讓可持續轉型無處不在， 并影響整個制造和采購流程。 Hyberbat的Torabmostaedi指出， 越來越多的技術公司開始考慮實現這一點， 比如區塊鏈公司Circularise與保時捷等汽車制造商合作， 利用區塊鏈技術讓購買者能夠識別組件和材料的來源和碳

50、影響。 累積瑞典自動電動卡車公司Einride貨運出行平臺部門的實現更好的互聯與能源部門相仿， 交通運輸的運營結構與通信網絡結構非常相似。 這兩個部門的經濟成功均取決于在共享基礎設施資源 （無論公路、 鐵路還是蜂窩網絡） 之間實現價值單元 （交通運輸中的車輛、 人員和貨物， 或通信部門的數據） 的高效傳遞。 對交通和通信網絡 （如遠程信息處理、 智慧城市分析和交通管理解決方案） 進行整體性和系統性整合所產生的協同效應能夠迅速提高效率， 繼而減少排放。然而， 通過連接加速脫碳的一個關鍵挑戰在于， 目前大多數交通 “系統” 很大程度上仍處于孤立狀態。 由物流公司、 公共地鐵運營商或電動汽車的個體司