2024年2月28日,白皮書《Wi-Fi產業中的可持續發展》("SUSTAINABILITY IN THE Wi-Fi INDUSTRY")(以下簡稱“《白皮書》”)在巴塞羅那2024年移動世界大會(MWC)上發布。《白皮書》由世界無線局域網應用發展聯盟(WAA)綠色節能工作組和ABI合作撰寫,首次對Wi-Fi產業對可持續發展的影響進行詳細分析。
當今時代,溫室效應日益嚴峻。隨著地表溫度的攀升,引發一系列極端惡劣天氣,進而導致自然災害,破壞家園、經濟和糧食安全。如果不采取行動,到2050年,全球GDP可能會縮水18%。降低能耗、減少溫室氣體(GHG)排放是阻止和逆轉溫室效應的關鍵,其中電子設備節能減排是減少溫室氣體(GHG)排放的重要舉措之一。在通信領域,家用WiFi設備雖然功耗不大,但是一方面家用WiFi設備都是24小時開機,另一方面家用WiFi設備數量巨大,所以家用WiFi設備總能耗非常巨大。2023年,全球15.5億臺家庭Wi-Fi設備,總計消耗了105.05太瓦時(TWh)電力。按照目前趨勢,到2030年,家用Wi-Fi設備的年能源消耗預計將比2023年增加一倍以上,達到每年215.14 TWh。WiFi設備的節能減排,將對全社會的的可持續發展目標起到重要作用。
《白皮書》分析了不同地區針對Wi-Fi行業可持續性相關的政策、法律法規和行業實踐,對寬帶基礎設施的能耗做了詳細的評估,并針對性提出一系列有效提升效能的方法。《白皮書》對未來對態度審慎而樂觀,即總結了Wi-Fi行業中的可持續發展問題面臨的諸多挑戰,也針對性提出了具體的建議。
不同區域Wi-Fi產業在可持續發展實踐上差異性巨大。《白皮書》分別給出了歐盟、北美和亞太地區的分析。其中歐盟早在2021年就發布了《寬帶設備能耗行為守則》(“Code of Conduct on Energy Consumptionof Broadband Equipment”)。該守則為所有類型的終端用戶設備和網絡基礎設施設定了最大開機狀態和待機狀態的能源消耗限制,簽約方必須確保至少90%的新設備符合這些要求。為了激勵能效的持續改進,這些目標每年都會更新,最新的版本8.1在2023年發布。歐洲電子通信監管機構團體(BEREC)在2023年10月還發布了關于電子通信網絡和服務可持續性指標的報告,明確了跟蹤電信行業對環境影響的指標。
除了歐盟層面,很多歐洲國家以及ISP也做的非常出色,比如:法國、比利時、芬蘭、德國等,這里不再贅述。
美國目前聯邦政府和州政府都未針對優化寬帶設備能耗立法,相關工作主要靠民間自發自愿。美國一些大的ISP以及CPE設備供應商聯合簽署了《小型網絡設備能效持續改進的自愿協議》,但這個協議是非強制性的,也缺乏有效的驗證手段。所以北美寬帶基礎設施的能耗自2015年以來并沒有明顯改善。
亞太地區的情況要更加復雜。不同國家進展參差不齊,中國設立了2030年碳達峰和2060年碳中和的雙碳目標。中國運營商也為此制定了具體的目標,比如:2023年,中國電信在WAA牽頭成立了綠色項目組,以提高寬帶網絡設備的能效,提升網絡效率并為消費者降低維護成本。
從中、美、歐三個地區的分析可以看出來:不同國家和地區針對Wi-Fi行業可持續性相關的政策參差不齊,碎片化,缺乏統一標準,監管和執行力度不足,難以形成統一的推進力量。
《白皮書》還詳細分析了CPE、調制解調器、數字用戶線DSL(Digital Subscriber Line)、混合光纖同軸電纜HFC(Hybrid Fiber-Coaxial)、無源光網絡PON(Passive Optical Network)等設備的能耗狀況。其中,CPE是所有固網接入設備中能耗最大的設備。對于FTTH(GPON)接入,CPE占總所需電力的近95%。所以《白皮書》針對CPE做了更為細致的拆解,對處理器、內存、以太網接口和藍牙等模塊功耗情況進行了評估。此外:(1)Wi-Fi協議版本越高,能力提升,容量提升,能耗也隨之升高,而且往往一個新標準在初期效率極低;(2)CPE空閑和活動狀態能耗之間的差異較小。(3)不同廠家CPE的功耗情況差異較大,具有相似功能的Wi-Fi CPE能耗有時可能相差高達30%。
在分析Wi-Fi能耗數據的基礎上,《白皮書》給出了相應的改進建議。如在產品設計上提出能效設計和極簡設計的策略,在軟件優化策略上提出人工智能Wi-Fi感知技術,以及動態休眠模式等。
目前在WiFi領域的可持續性發展的主要有兩個問題,一是缺乏統一的全球標準,二是目前WiFi設備能耗標準都是單純的能耗標準,沒有考慮到對用戶體驗的影響。《白皮書》認為推動制定保證用戶體驗前提下的、全球統一的WiFi設備能耗標準是當前WiFi領域可持續性發展的重要步驟。
相信,通過全球性的合作、創新的技術解決方案以及消費者、企業和政府的共同努力,我們一定會構建更加綠色、高效和可持續的數字未來。
