我们早已习惯了信息时代的便利,但电子设备的能耗也逐渐变得不可忽视。详细统计这种数字化行为所带来的能耗颇为困难,因为根据不同的评估原则,同一行为的能耗可能会出现几个数量级的差距。这对制定合理的策略提出了挑战。因此,科学家不仅需要找到降低能耗的方式,还需要更准确地评估能耗现状。
由于新冠疫情,许多公司选择了居家办公的工作方式。居家办公不仅明显减少了通勤,还省下了办公室的暖气和电力费用。但是,居家办公,以及随之而来的对互联网的大量使用真的对环境有益吗?要回答这个问题,我们必须了解数字技术对生态有哪些影响,以及如何降低这些影响。但遗憾的是,面对复杂网络化系统,深入的研究和评估会变得极为复杂。
互联网介入大众生活已有大约30年。到目前为止,它已经成为约46亿用户不可或缺的工具。这项成就推动了万维网的快速发展。日常生活中越来越多的领域正在向线上发展,包括电子邮件、即时通讯工具、搜索引擎、社交网络、云存储、流媒体服务等。然而,一个许多用户忽视的事实是:与互联网相关的数字技术也消耗了大量的能源和资源。
有关数字技术的发展对气候的影响,目前几乎还没有任何研究可供参考。只有少数研究表明,无论是在能源、原材料的消耗还是在碳足迹方面,相关的现状都令人担忧。然而,我们很难用一个确定、具体的数字来描述数字技术的能耗,因为不同研究得出的结果存在较大的差异。
近年来,科学家开始频繁地讨论这个复杂的话题。为此,我们分别分析了构成互联网的联网系统和相关技术设备。我们的目标是详细分析出每个独立模块的能耗,并找到尽可能降低能耗的方法。在我们能成功做到这一点之前,还有大量的工作需要推进。但目前我们已经在这方面取得了一些进展。
互联网是由什么组成的?对于这样的评估,我们首先要了解网络涉及哪些硬件和软件系统,它们的使用方式以及需要多少电力和其他原材料。例如,如果我们在搜索引擎上搜索一个术语,这一动作会同时调动物理(硬件)结构和虚拟(软件)结构。前者包括进行查询的设备(例如PC、智能手机或平板电脑)、用于传输数据的多个网络以及处理搜索请求的位于数据中心的服务器。使用一次搜索引擎需要消耗大量能源。
除了数据中心和通信网络,用户的终端设备也会对环境产生影响。2018年,全球约有90亿台终端设备,其中包括20亿部智能手机和10亿部电脑,其余的是近年来越来越流行的其他智能设备。这些智能终端的生态足迹促使我们不得不审视自己的消费习惯:产品所宣传的功能只是噱头还是真的能让我们的生活更轻松?对此,我们很难找到一个客观标准来评估,但可以确定它们对环境的影响。