10 ứng dụng công nghệ 5G có thể biến đổi môi trường tích cực

Công nghệ 5G cho phép mọi thiết bị sử dụng năng lượng được kết nối có thể cảm nhận và đáp ứng thông minh theo yêu cầu hoặc các thay đổi khác, điều này có ý nghĩa sâu sắc đối với việc sử dụng năng lượng. 

Vì vậy, năng lượng được sử dụng cho sản xuất, nông nghiệp, giao thông công cộng, dịch vụ công cộng và mạng CNTT có thể giảm đáng kể. Tương tự, hệ thống kiểm soát sẽ cung cấp năng lượng cần thiết khi nhận được tín hiệu của người dùng và các hộ gia đình được trang bị 5G sẽ có thể tự quản lý việc sử dụng năng lượng của mình, do đó giảm tài nguyên sử dụng.  

1. Lưới điện thông minh

Các lưới điện thông minh của Vương quốc Anh đã sử dụng các công nghệ đo lường, truyền thông và điều khiển để quản lý sử dụng năng lượng, nhưng 5G sẽ đưa việc quản lý tài nguyên lên một cấp độ khác. Các thiết bị được kết nối IoT (ví dụ như trong xe hơi thông minh, hộ gia đình, tòa nhà và sân vận động) sẽ nhanh chóng cảnh báo về tình trạng lưới điện tại địa phương, sự tăng đột biến về nhu cầu năng lượng để đưa ra các giải pháp ứng phó linh hoạt. 

Các thiết bị IoT khi không sử dụng, cũng làm giảm đáng kể nhu cầu năng lượng. Trên thực tế, một báo cáo gần đây chỉ ra rằng điều này có thể giúp giảm 12% sử dụng năng lượng hộ gia đình, tương đương với 6,4 triệu tấn CO2. Việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời đang gia tăng nhưng có thể không liên tục trong tính nhất quán của chúng, 5G sẽ cho phép quản lý tốt hơn các tài nguyên này để cân bằng việc tạo và tiêu thụ. 

2. Thành phố thông minh

Thành phố thông minh nhằm giải quyết nhiều vấn đề ảnh hưởng đến môi trường đô thị và tác động môi trường của cuộc sống đô thị là một trong những vấn đề này. Các cảm biến được kết nối với xe điện, đèn giao thông, đồng hồ thông minh, thùng rác, vườn đô thị và nhiều thứ khác sẽ gửi lại thông tin cho các nhà quy hoạch có thể thiết kế thành phố của họ để sử dụng ít năng lượng hơn và giảm lượng khí thải carbon.

Các thiết bị và cảm biến trên đường, ô tô, đèn đường, hộ gia đình, tòa nhà... có thể cung cấp dữ liệu cho phép chính quyền địa phương sử dụng các hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) để điều chỉnh chi tiêu năng lượng.

Các chính sách năng lượng thông minh có thể được thực hiện trên toàn thành phố để giảm sử dụng năng lượng, giám sát và quản lý chất lượng không khí, cũng như theo dõi điện, nước và chất thải. Theo báo cáo của McKinsey, đến năm 2025, các thành phố thông minh sẽ giảm lượng khí thải nhà kính từ 10 - 15% và tiết kiệm từ 25-80 lít nước mỗi người mỗi ngày.

3. Đèn đường thông minh 

Ánh sáng đường phố được kết nối, một yếu tố quan trọng của bất kỳ thành phố thông minh nào, có thể giúp môi trường theo nhiều cách quan trọng. Rõ ràng nhất là kết hợp với dữ liệu lớn (big data), các yêu cầu có thể được phân tích để đảm bảo rằng đèn chỉ sáng khi cảm nhận được người dân, phương tiện tham gia giao thông.

Tương tự, đèn đường sẽ tương tác với một người đang di chuyển để đảm bảo lối đi của người qua đường được chiếu sáng và chúng luôn được bao quanh bởi vòng tròn ánh sáng (nhưng sẽ tắt khi người đi đường đã đi qua). Một báo cáo của O2 năm 2018 cho thấy các cảm biến 5G và công nghệ không dây có thể tiết kiệm cho thành phố trung bình 1,3 triệu bảng tiền điện thông qua việc áp dụng đèn đường LED thông minh. Đèn đường cũng có thể được cố định bằng các cảm biến để theo dõi ô nhiễm không khí hoặc nhiệt độ. 

4. Quản lý nước sạch

Rò rỉ đường ống và vỡ đường ống dẫn nước gây ra một lượng nước khổng lồ bị lãng phí trên toàn cầu, trên thực tế, một báo cáo năm 2019 từ nhóm nghiên cứu của Mỹ, Brookings, ước tính rằng lượng nước tổn thất do vỡ, rò rỉ đường ống và trộm cắp nước chiếm tới 50% tổng số nguồn cung toàn cầu hoặc 75% tại các Quốc gia đang phát triển.

Các cảm biến được kết nối IoT trong đường ống hoặc trên mặt đất sẽ cảnh báo tới đơn vị quản lí về thiệt hại cho đường ống vỡ hoặc rò rỉ trước khi lượng nước tổn thất quá lớn. Tương tự, nước đồng hồ thông minh 5G trong các hộ gia đình có thể được thiết lập để hạn chế sử dụng.

Trang trại là nơi sử dụng lượng nước lớn và nước được sử dụng mà không cần quan tâm nhiều đến độ ẩm của đất. Cảm biến 5G sẽ được sử dụng để đảm bảo nước tưới đủ làm ẩm đất, phù hợp với từng loại cây trồng, tránh lãng phí tài nguyên nước.

5. Xe ô tô điện thông minh

Những chiếc ô tô điện tự lái ứng dụng 5G có cách vận hàng riêng, nhưng khi được kết hợp với một mạng có khả năng hỗ trợ hàng triệu thiết bị được kết nối, chúng sẽ hiệu quả hơn đáng kể so với các phương tiện hiện tại.

Điều hướng 5G sẽ chỉ ra các cung đường có lộ trình nhanh nhất để phương tiện di chuyển tới điểm đến, điều đó có nghĩa phương tiện sẽ tránh được tắc đường, các đoạn đường đang được thi công, sửa chữa góp phần tránh và giảm lượng xe ùn tắc tập trung gây ra nhiều khí thải.

Đơn vị vận hành, bảo trì sẽ nhận được cảnh báo về sự cố ngay lập tức bởi các cảm biến trong xe ô tô hoặc các thiết bị khác quanh khu vực để có phương án xử lý hiệu quả.

6. Sản xuất và tiêu thụ thực phẩm

Như đã đề cập, các cảm biến 5G kiểm soát đất sẽ có thể theo dõi mức độ ẩm, nghĩa là ít lãng phí nước cho cây trồng, ngoài ra, những cảm biến này cũng sẽ có thể đánh giá liệu cây trồng đã nhận đủ hay hấp thụ quá nhiều ánh sáng mặt trời. Cảm biến có thể kiểm tra sự cân bằng các chất dinh dưỡng trong đất và cho biết liệu cây thiếu chất hay không để, qua đó ngăn chặn cây trồng bị chết.

Ngoài ra, các cảm biến có thể cảnh báo chất lượng thực phẩm trong tủ lạnh để các gia đình sử dụng chúng trước khi bị hỏng (nếu chúng được kết nối với IoT). Điều này sẽ ngăn chặn lãng phí thực phẩm (Theo báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc, khoảng một phần ba thực phẩm được sản xuất cho tiêu dùng của chúng ta bị mất hoặc lãng phí điển hình như trái cây và rau quả bị lãng phí lớn hơn 40%. 

7. Kiểm soát chất lượng không khí

Liên Hợp Quốc lập luận rằng vào năm 2050, 68% dân số sẽ sống ở các khu vực đô thị dày đặc dẫn đến nhiều chất thải, tắc nghẽn và ô nhiễm. Với sự trợ giúp của các cảm biến nằm rải rác trong cơ sở hạ tầng thành phố thông minh (ví dụ như gắn đèn đường, tòa nhà hoặc biển báo đường bộ), giúp cơ quan chức năng theo dõi, quản lý các điểm nóng ô nhiễm.

Ngoài ra, hệ thống lọc không khí có khả năng được lắp đặt trong các tòa nhà thông minh, phương tiện và thiết bị tiêu dùng, cũng có thể được kết nối với các cảm biến 5G phát hiện ra bụi trong không khí. 

8. Thúc đẩy xây dựng hiệu quả

Phần lớn năng lượng của thế giới được tiêu thụ bởi các tòa nhà, việc thiết kế toàn nhà kết hợp với cảm biến 5G có thể giảm đáng kể việc sử dụng năng lượng. Hệ thống ánh sáng, hệ thống sưởi ấm, hệ thống làm mát và các hoạt động khác có thể được phân bổ theo nhu cầu, với năng lượng do chính tòa nhà tạo ra (ví dụ thông qua năng lượng mặt trời).

Trong các văn phòng, 5G có thể được kết hợp với dữ liệu lớn (big data) và trí tuệ nhân tạo (AI) để tạo ra các mô hình từ bước chân của con người để xác định khi nào nên điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ sưởi ấm hoặc điều hòa không khí. Các tòa nhà sử dụng nhiều tài nguyên như bệnh viện cũng có thể sử dụng các cảm biến 5G và trí tuệ nhân tạo (AI) để giúp chăm sóc bệnh nhân dựa trên các dữ liệu đã có. Điều này cũng có thể hữu ích trong trường đại học hoặc khuôn viên công ty rộng lớn, nơi có nhiều tòa nhà đa năng. 

9. Đồng hồ đo lường thông minh

Cơ sở hạ tầng công tơ được kết nối 5G sẽ giảm sự cố mất điện và tăng đột biến điện và giúp người tiêu dùng giảm lượng tiêu thụ năng lượng hàng tháng, cung cấp quyền truy cập vào các thiết bị kiểm soát gas, điện và nước thông qua các thiết bị di động từ xa. Hệ thống quản lý năng lượng gia đình được kết nối với đồng hồ đo lường thông minh sẽ cho phép các hộ gia đình điều chỉnh việc sử dụng các thiết bị tiêu thụ một cách tối ưu.

Ủy ban châu Âu ước tính rằng khoảng 200 triệu đồng hồ đo điện thông minh và 45 triệu đồng hồ đo gas sẽ được triển khai vào năm 2020, phục vụ cho 72% khách hàng tiêu thụ điện và 40% khách hàng sử dụng gas.  

10. Cơ sở hạ tầng 5G

Đây là một vấn đề gây tranh cãi vì cơ sở hạ tầng 5G sẽ cần nhiều thiết bị hơn, nhiều trạm phát và nhiều trung tâm dữ liệu hơn, điều đó có nghĩa làm tăng khả năng sử dụng tài nguyên và tiêu thụ năng lượng. Một số báo cáo ước tính rằng phần trăm (%) phát thải trên toàn thế giới của ngành CNTT có thể tăng từ 3% hiện nay lên 14% vào năm 2040 - đây thực sự là kết quả không mong muốn. Tuy nhiên, hầu hết các công ty cung cấp mạng đang thiết kế và xây dựng các giải pháp với hiệu quả tăng đáng kể.

Gã khổng lồ công nghệ Huawei, Trung Quốc đã xây dựng một số trạm 5G chính tại Trung Quốc, các trạm này sử dụng phần mềm quản lý năng lượng và ít linh kiện điện tử sinh nhiệt hơn - tiết kiệm tới 20% lượng tiêu thụ điện so với trạm 4G. Tương tự, 5G có thể quản lý năng lượng mặt trời hoặc làm mát chất lỏng trong một trạm phát theo nhu cầu và theo The Atlant, một số công ty tại châu Âu đã có thể giảm tới 80% lượng khí thải CO2 ra môi trường. 

Theo Tạp chí Điện tử / 5gradar