由于眾多技術的適時集成,人們可以在任何時間、任何地點聯系和連接任何對象。這是應用開發者的沃土。但是,隨著電子設備日益進入社會經濟和個人生活,我們就需要設法延長這些設備的使用壽命,從而既保護環境又可以維持材料供應。
物聯網催生電子廢棄物
美國電子設備管理工作小組發表的《國家電子設備管理策略》認為,“這些技術對于我們的生活和我們日益增長的經濟至關重要。”同時也警告,“然而,隨著這些技術的出現,讓人類健康和環境免遭這些產品的不安全處置與處理帶來的有害影響成為日益嚴峻的挑戰。”
肯尼亞通信委員會首席法律官員Mercy·Wanjau在2011年就指出:“電子廢棄物是增長最快速的廢物之一。”根據國際電聯報告的聯合國大學的估計,2013年有6700萬噸電氣和電子設備投放到市場。同樣在2013年,全世界處理了5300萬噸電子廢棄物(廢棄的電氣和電子設備)。隨著物聯網的廣泛普及,電子廢棄物的產生必然加劇。
因此,電子廢棄物不僅在國家層面(例如,美國國會于2013年7月24日出臺一項關于有毒電子廢棄物的法案,即《負責人電子產品回收法》)而且在國際層面受到廣泛關注。例如,國際電聯正與 “巴塞爾公約”秘書處就控制危險廢料越境轉移及其處置開展合作,并與聯合國大學以及阿拉伯地區和歐洲環境與發展中心(CEDARE)合作,聯合開展“解決電子廢棄物(StEP)計劃”,共同提高電子廢棄物危險意識并鼓勵將電子廢棄物的管理納入國家信息通信技術(ICT)政策的制定中。
國際電聯維護著一個綜合電子廢棄物參考網站,并發布了一個ICT設備使用周期終止工具包。國際電聯與50多家ICT企業和環境組織合作開發了這個工具包,并形成了新的技術標準,如ITU-T L.1000建議書“移動終端及其他ICT便攜設備的通用電源適配器和充電器方案”。這個標準制定了一個通用充電器與多種消費電子設備兼容的技術規范,從而減少浪費并提高使用者的便利性。當新標準在全世界徹底執行時,每年預計將減少8.2萬噸多余充電器和至少1360萬噸Co2排放。
雖然各國政府正密切關注物聯網對社會特別是對安全和隱私的影響,但是卻沒有以同樣的緊迫性對待物聯網對環境可持續性的影響。
物聯網價值鏈中全部電子設備最終將成為電子廢棄物。Elizabeth·Chamberlain和iFixi公司的Kyle·Wiens于2014年1月9日共同發表文章《環境保護者》,對麻省理工學院的Huabo·Dunn與其同事于2013年12月15日發表的一項關于 “電子廢棄物的國內和越境流動 — 在美國的產生、收集和出口分析”的研究發表評論。該文章認為,計算機化物聯網構成元素的增長是輸掉對抗電子廢棄物戰爭的新罪魁禍首:“雖然像冰箱、玩具、家用電器和輔助設備等越來越多的商品計算機化,但是不太明顯的電子廢棄物也將沖擊市場。人們很容易將大型陰極射線管顯示器與電子廢棄物聯系起來,卻不容易將它與音樂生日賀卡聯系在一起。人們毫無顧忌地將它們丟棄,但它們其實也是電子廢棄物。”
當務之急是制造對環境無害的物聯網設備。比利時天主教魯汶大學的研究人員(2013年6月)明確地闡述了他們支持這一觀點的理由:“物聯網的未來需要在我們的自然環境中部署數以萬計的無線傳感器節點(WSN),需要利用一種‘面向環境設計’的方式解決這種大量電子系統的可持續部署。這就需要最小化 1) WSN生產的內含能和碳足跡,2) WSN電子廢棄物的生態毒性, 3) 與生成數據有關的互聯網流量。”
利用物聯網的環境管理
機器到機器(M2M)這類物聯網技術通信,已經應用于改善環境,例如垃圾收集、油品回收、燈泡回收、降低Co2排放、噪音污染控制、廢水管理甚至餐廳烹飪油污的清除。
中國工業和信息化部電信研究院高級工程師兼物聯網和服務資源部副主任李海華,于2013年8月在北京召開的物聯網技術與創新應用設計研討會上報告稱,在中國,“在超過15000個主要污染源的自動監測儀上應用了物聯網。”
比勒陀利亞科學與工業研究院委員會Meraka研究院高級研究員Nomusa Dlodlo,在2012年4月國際環境科學和工程大會上提交的一份《南非在環境管理中采用物聯網技術》文件中,列舉了許多不同領域中物聯網與環境管理的結合。
物聯網和電子廢棄物管理
考慮到物聯網物品內部產生的廢棄電子部件是電子廢棄物的最大來源,物聯網設備提供商必須逐漸重視在設備生產過程中有害物質使用產生的危險。
應該設計和制造減小生命周期中環境影響的產品。環境問題也應該是智能生產的構成部分,它與物聯網有著共生關系。例如,與美國先進制造業合作委員會緊密聯系的喬治亞理工學院制造學院,認為環境是現代制造的核心問題。
追蹤電子廢棄物大有益處。2011年,麻省理工學院感知城市實驗室項目“工作聯絡電話”清晰呈現了“電子廢棄物的復雜產生過程”,讓經濟的低效暴露無遺。更好的遠程跟蹤技術可以提高電子廢棄物數據的準確性。例如,美國環境保護局“已經承認有必要以科學方式獲取美國電子廢棄物流動的最佳信息。”
目前確定物聯網空間標準、協議和規范的工作重點是互操作性,因為在各種各樣的市場中,沒有機器和對象的公用語言。尚未對環境問題納入物聯網標準做出具體的考慮。
現在怎么做?
如果物聯網對象不僅具有標準化的全球定位系統(GPS)跟蹤能力,還具有某些通用電子認證能力,則它將促進回收、重復使用和生命周期管理。這將有助于解決收集和回收的成本問題,并為私營部門開放新的機會,比如稀土金屬的回收。這也可以促進限制某些有害物質使用規定的執行。通用產品代碼(UPC)這類識別系統和國際標準圖書編號(ISBN)已被廣泛使用。當然,針對電子產品也可以研發類似的系統。
已經研發出了某些工具。一種名為EPEAT的環保采購工具能夠幫助購買者識別、比較和選擇環保的更可取的產品,并可以為制造商提供產品設計和開發的環保標準。此外,電子管理倡議建立了電子設備回收的電子管理認證,該認證結合了ISO 14001標準有關環境管理的要求。而且,有各種各樣支持高效電子設備使用和管理的服務。
我們正處在物聯網技術廣泛部署的關鍵時刻。誘人的發展潛力掩蓋著包括電子廢棄物在內的難以預料的影響。政策制定者需要考慮環境的因素。當下采取行動,刻不容緩