據(jù)估計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)目前連接了超過100億臺設(shè)備，預(yù)計(jì)在5G環(huán)境下將快速增長，思科預(yù)計(jì)，到2030年連接的設(shè)備將超過5000億臺。 5G 覆蓋的支柱之一是它能夠?qū)⑦B接設(shè)備的數(shù)量增加幾個數(shù)量級；我們將第一次擁有一個可以真正連接世界上所有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。

這種可擴(kuò)展性可以使廣泛的新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為可能，包括改善供應(yīng)鏈和加快制造過程的大規(guī)模超高速網(wǎng)絡(luò)。但隨著5G覆蓋的增長，推動可持續(xù)智慧城市應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是最受期待的。物聯(lián)網(wǎng)的5G實(shí)時數(shù)據(jù)能力應(yīng)用于智慧城市應(yīng)用時，可以平衡電力負(fù)載，降低成本，減少不必要的資源消耗，提高安全性。

現(xiàn)在，5G正在解決大規(guī)模連接問題，但有一個障礙沒有得到足夠的重視，阻礙物聯(lián)網(wǎng)的部署：供電。今天典型的有線和電池供電方式無法滿足為數(shù)千億設(shè)備供電的挑戰(zhàn)；人類在 200 年內(nèi)沒有制造那么多電池，我們不可能連接那么多電池。我們需要重新思考如何為傳感器和設(shè)備供電以應(yīng)對挑戰(zhàn)并實(shí)現(xiàn)支持 5G 的物聯(lián)網(wǎng)的承諾。幸運(yùn)的是，還有另一種選擇：無線供電。

電線和傳統(tǒng)電池?zé)o法為未來提供動力

雖然在全球范圍內(nèi)，5G確實(shí)可以通過數(shù)千億新的連接設(shè)備來擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模，但傳統(tǒng)的電力傳輸機(jī)制限制了5G上的物聯(lián)網(wǎng)部署。無線供電是我們需要的現(xiàn)代電力基礎(chǔ)設(shè)施，它可以與5G一起部署。無線供電是安全可靠的電力，可以從很遠(yuǎn)的地方自動傳輸?shù)皆O(shè)備上。

智慧城市將需要大都市規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)來提高運(yùn)營效率，向公眾傳遞關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并改善市政服務(wù)。例如，設(shè)備中的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以傳輸關(guān)于城市周圍空氣質(zhì)量、溫度、資源消耗、總體健康和活動水平的信息，從而能夠進(jìn)行快速分析，以設(shè)計(jì)和部署改進(jìn)措施——但所有這些傳感器都需要電源。

安全的無線供電已經(jīng)存在，并且可以大規(guī)模部署以將無線電力與 5G 一起集成到建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施中。這將減少布線和維護(hù)成本，同時提供無線供電，使建筑物內(nèi)的個人消費(fèi)智能家居小工具、手機(jī)、平板電腦、游戲設(shè)備等也自動充電。

另一方面，電池具有巨大的環(huán)境成本：提取稀土金屬、制造電池并最終處理它們對我們的環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。

電池化學(xué)采礦對全球生態(tài)系統(tǒng)、人口和野生動物的健康產(chǎn)生了負(fù)面影響。

電池的能量成本通常是墻上插座的等效能量的 5000 倍。這來包括自原材料、制造、運(yùn)輸?shù)瘸杀尽?/p>

電池處置正在成為一場環(huán)境噩夢，隨著越來越多的設(shè)備壽命短，這意味著電池，即使是可充電電池，在全球范圍內(nèi)都被大量處置。

無線驅(qū)動可持續(xù)的 5G 未來

可持續(xù)性是智慧城市愿景的核心組成部分。5G 使智慧城市能夠利用數(shù)據(jù)和技術(shù)來提高效率、提高生產(chǎn)力并將城市轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展的中心。無線電源通過減少與傳統(tǒng)電源相關(guān)的過多電池和電子設(shè)備浪費(fèi)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

獨(dú)立研究公司Sustaintalytics估計(jì)未來五到十年無線供電可能對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的影響。該公司僅研究了三個潛在的物聯(lián)網(wǎng)傳感器用例，這些用例不到未來幾年預(yù)計(jì)部署的傳感器總數(shù)的 1%。即使在容量有限的情況下，切換到無線電力對環(huán)境的積極影響預(yù)計(jì)也將是顯著的：

避免了 41000-83000 公斤的廢物

消除了 238000-476000 個標(biāo)準(zhǔn)容器（40 英尺）的電池廢物

相當(dāng)于從道路上減少了 66000-132000 輛汽車

避免了 468-936 噸鋰節(jié)水 936M-1.87B 升（相當(dāng)于 720 個奧林匹克規(guī)模的水池）

避免 306,500-613,000 次排放 (tCO2e)

同樣，這些是無線供電對 1% 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的估計(jì)影響。將這些數(shù)字推斷出更廣泛的無線電力部署，無線電力在提高可持續(xù)性方面的巨大潛力成為焦點(diǎn)。

推動技術(shù)趨勢

在智慧城市環(huán)境中，無線電力基礎(chǔ)設(shè)施可以減少與傳統(tǒng)電力相關(guān)的浪費(fèi)，同時還可以更廣泛地部署5G 網(wǎng)絡(luò)連接的傳感器。這些可以推動智能交通、停車和交通管理計(jì)劃，同時支持其他領(lǐng)域的創(chuàng)新，包括醫(yī)療保健、教育和公共服務(wù)。

這僅僅只是開始。5G 已經(jīng)全面激發(fā)了新的技術(shù)趨勢。當(dāng) 5G 與無線電力相結(jié)合時，這兩種技術(shù)可以打開創(chuàng)造力的閘門，開啟跨領(lǐng)域的創(chuàng)新，包括智能汽車、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)等等。

5G 改變了游戲規(guī)則。它的可擴(kuò)展性、速度和數(shù)據(jù)容量有可能推動物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新。人們對這些可能性感到興奮，包括智慧城市的潛力。但在物聯(lián)網(wǎng)的承諾能夠完全實(shí)現(xiàn)之前，我們需要克服傳統(tǒng)電源對物聯(lián)網(wǎng)的限制。5G 部署的無線供電可能是實(shí)現(xiàn)這一可持續(xù)愿景的關(guān)鍵。

本文作者：Hatem Zeine 是 Ossia 的創(chuàng)始人、總裁兼首席技術(shù)官。