Δίκτυα Επόμενης Γενιάς και Πράσινη Ανάπτυξη

5o Διεθνές Συνέδριο ΕΕΤΤ

Δίκτυα Πρόσβασης Επόμενη Γενιάς: Για τον Πολίτη και την Οικονομία

Δίκτυα Επόμενης Γενιάς και Πράσινη ΑνάπτυξηΧ. ΜπούραςΚαθηγητής,Τμήμα Μηχ. Η./Υ & Πληροφορικής, Παν. Πατρών, και Ερευνητικό Ακαδημαϊκό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστώνhttp://ru6.cti.gr/bouras/

5o Διεθνές Συνέδριο ΕΕΤΤΔίκτυα Πρόσβασης Επόμενη Γενιάς: Για τον Πολίτη και την Οικονομία

ΔΝΓ και Πράσινη Ανάπτυξη

Πολλοί αναρωτιούνται: Γιατί να γίνονται επενδύσεις σε δίκτυα νέας γενιάς όταν χρειαζόμαστε επενδύσεις σε “πράσινες” τεχνολογίες;

Τα Ευρυζωνικά Δίκτυα Νέας Γενιάς είναι Πράσινη Τεχνολογία!

Είναι καταλυτής (enabler) για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας άλλων δυνατοτήτων μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου


ΔΝΓ και Πράσινη Ανάπτυξη

Πράσινη ανάπτυξη στον ίδιο τον τομέα των ΔΝΓ Θετική επίδραση των ΔΝΓ στην Πράσινη Ανάπτυξη και άλλων τομέων Ωφελούμενοι τομείς

ΤΠΕ Ενέργεια Μετακινήσεις …

Οι τομείς Ενέργειας Μεταφορών Κτιρίων

είναι μεταξύ αυτών που συνεισφέρουν πιο πολύ στην παραγωγή και εκπομπή αερίων θερμοκηπίου


Η Ψηφιακή Ατζέντα για την Ευρώπη Η έξυπνη χρήση της τεχνολογίας και η

εκμετάλλευση των πληροφοριών θα βοηθήσει την ΕΕ να αντιμετωπίσει προκλήσεις όπως η κλιματική αλλαγή Για την αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων η

ατζέντα ορίζει μεταξύ άλλων πως ο τομέας ΤΠΕ θα πρωτοπορήσει στην αναφορά των ίδιων εκπομπών αερίων θερμοκηπίου, εξασφαλίζοντας πως έως το 2011 θα έχει υιοθετηθεί μια κοινή μεθοδολογία, ανοίγοντας το δρόμο ώστε να ακολουθήσουν και άλλοι τομείς


Τομέας ΤΠΕ και εκπομπές αερίων θερμοκηπίου Η αναφορά SMART 2020, το Νοέμβριο του 2008, περιγράφει τη δραματική

επίδραση των ΤΠΕ στη μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου Αν και η παραγωγή αερίων από την ίδια τη βιομηχανία των ΤΠΕ αλλά και τη

χρήση των προϊόντων ΤΠΕ, θα διπλασιαστεί μέχρι το 2020, οι ΤΠΕ βρίσκονται στην μοναδική θέση να μπορούν, με κατάλληλες πολιτικές, να βοηθήσουν άλλους τομείς να μειώσουν τις εκπομπές κατά μέγεθος πενταπλάσιο αυτού

Τα δίκτυα νέας γενιάς και τα δίκτυα πρόσβασης νέας γενιάς δεν περιλαμβάνονται ως ξεχωριστή οντότητα στην ανάλυση καθώς δεν υπάρχουν αρκετά στοιχεία σε παγκόσμιο επίπεδο για να αναλυθούν

Όμως αναγνωρίζεται πως ο ρόλος των δικτύων νέας γενιάς είναι σημαντικός εκτιμάται πως η γρηγορότερη εξάπλωση αυτών των δικτύων θα βελτιώσει τις προβλέψεις για μειώσεις εκπομπών αερίων θερμοκηπίου.


Τομέας ΤΠΕ και εκπομπές αερίων θερμοκηπίου Ο τομέας των ΤΠΕ συνεισφέρει περίπου 2%-2,5% των συνολικών

εκπομπών αερίων θερμοκηπίου Το ¼ είναι από την παραγωγή προϊόντων ΤΠΕ και τα ¾ από τη χρήση των ΤΠΕ. 0,53 GtCO2e το 2002, 0,83 GtCO2e το 2007 και εκτίμηση για 1,43 GtCO2e το

2020. Η αύξηση των εκπομπών αερίων από τον τομέα ΥΠΕ, παρά την συνεχή

βελτίωση των τεχνολογιών και την παραγωγή ενεργειακά αποδοτικών προϊόντων, οφείλεται στην πολύ μεγάλη αναμενόμενη αύξηση της ζήτησης σε προϊόντα και υπηρεσίες από τις αναπτυσσόμενες χώρες

Όμως οι ΤΠΕ έχουν μεγάλη δυνατότητα για συνεισφορά στον μετριασμό των εκπομπών αερίων σε άλλους τομείς. H εκτιμώμενη συνεισφορά στη μείωση εκπομπών αερίων το 2020 είναι 7,8

GtCO2e 5-πλάσια των εκτιμώμενων εκπομπών του ίδιου το τομέα ΤΠΕ το 2020


ΔΝΓ και ενεργειακή αποδοτικότητα

Στην αναφορά NGNs and Energy Efficiency της ITU-T εκτιμάται πως η (παγκόσμια) μετάβαση σε Δίκτυα Νέας Γενιάς μπορεί να επιφέρει σημαντική μείωση στην κατανάλωση ενέργειας και να μειώσει τη συμβολή του Τομέα των Τηλεπικοινωνιών στην παγκόσμια θέρμανση



Σύγκλιση σε συστήματα IP (Internet Protocol) Η μετάβαση σε ΔΝΓ εκτιμάται πως θα επιφέρει μείωση της

κατανάλωσης ενέργειας κατά 30%-40% με εισαγωγή της βασισμένης στο IP μετάδοσης

Η μετάβαση έχει βελτιώσει σημαντικά την αποδοτικότητα Ειδικά στην μετάδοση φωνής όπου οι τεχνικές συμπίεσης μειώνουν

60%-70% τις ανάγκες σε εύρος ζώνης Η σύγκλιση σε μία ενιαία πλατφόρμα μειώνει τις ανάγκες σε

εξοπλισμό Η χρήση ενιαίων συσκευών για πρόσβαση σε πολλές υπηρεσίες

μειώνει την ανάγκη για παραγωγή πλαστικών και μεταλλικών τμημάτων

δημιουργεί ανάγκη για ανεξάρτητη λειτουργία που οδηγεί σε τεχνικές εξοικονόμησης ενέργειας στις συσκευές



Χρήση ενεργειακά αποδοτικών συσκευών Codes of Conduct (κώδικας λειτουργίας) από την ΕΕ για

εξοπλισμό ΤΠΕ Εφαρμογή πολλαπλών τρόπων ενεργειακής συμπεριφοράς στον

δικτυακό εξοπλισμό Ας μην ξεχνάμε πως υπάρχουν πάρα πολλές δικτυακές συσκευές

πελάτη που γενικά υπολειτουργούν Δικτυακή σύνδεση always on, αλλά γενικά χρησιμοποιείται μόνο

συγκεκριμένες περιόδους την ημέρα Σύμφωνα με τη ΕΕ η κατανάλωση ρεύματος από δικτυακές

συσκευές μπορεί να φτάσει τις 50 TWh το έτος μέχρι το 2015 (αντιστοιχούν σε εκπομπές 20 MtCO2e)

Αν εφαρμοστεί ο κώδικας η ετήσια κατανάλωση μπορεί να πέσει έως και τις 25 TWh



Ενεργειακά αποδοτική μετάδοσηΟπτική μετάδοση – ένα “πράσινο” σύστημα

μετάδοσης Λιγότερη ενέργεια Μεγαλύτερο εύρος ζώνης Μεγαλύτερες αποστάσεις μετάδοσης χωρίς

αναμεταδότες



Σύγκλιση σε ενοποιημένη αρχιτεκτονική δικτύουΛιγότερος εξοπλισμός διαχείρισης Λιγότερες ενέργειες διαχείρισηςΔιαμοίραση εξοπλισμού και διαχειριστικών

λειτουργιών από πολλαπλούς παρόχουςΛιγότερη κατανάλωση ενέργειας για την

υλοποίηση και λειτουργία του δικτύου



Μείωση των τηλεπικοινωνιακών “κέντρων” Τα παραδοσιακά δίκτυα απαιτούσαν διαφορετικά

“κέντρα” ανά τύπο δικτύου Τα ΔΝΓ μειώνουν σημαντικά τον απαιτούμενο αριθμό

κέντρων Μικρότερη ανάγκη για μικρή γεωγραφική απόσταση

ανάμεσα στο συνδρομητή και το “κέντρο” BT: 16 διαφορετικά δίκτυα με 3000 μητροπολιτικά

κέντρα Με τη μετάβαση σε ΔΝΓ θα απαιτούνται 100-120

μητροπολιτικά κέντρα μόνο



Σε έρευνα της PricewaterhouseCoopers για το FTTH Council Europe, για ανάπτυξη δικτύων FTTH 60% σε αστικές περιοχές, 30% σε ημιαστικές και 10% σε αγροτικές

και για οφέλη μόνο από εφαρμογές τηλε-εργασίας

με 10% του πληθυσμού να τηλε-εργάζεται 3 ημέρες την εβδομάδα τηλε-ιατρικής και βοήθειας στο σπίτι

με 20% του γηραιού πληθυσμού να επωφελείται

εκτιμήθηκε πως …



… εκτιμήθηκε πως για τα 15 πρώτα έτη λειτουργίας του δικτύου εξοικονομούνται

εκπομπές 330Kg αερίων θερμοκηπίου ανά χρήστη, ισοδύναμα με τις εκπομπές ενός αυτοκινήτου που κινείται για 2.000

Km. το 80% των παραγόμενων εκπομπών προκαλείται από τις εργασίες

εγκατάστασης του δικτύου για τα επόμενα 15 έτη εξοικονομούνται 780Kg αερίων

θερμοκηπίου ανά χρήστη ισοδύναμα με 4.600 Km κίνησης αυτοκινήτου καθώς δεν υπάρχει πια κατασκευή δικτύου

Το γενικό συμπέρασμα είναι πως τα δίκτυα FTTH είναι βασική υποδομή για την Πράσινη Ανάπτυξη


Το παράδοξο της ενεργειακής αποδοτικότητας Οι περισσότερες τεχνικές μείωσης των εκπομπών

αερίων βασίζονται στην αύξηση της ενεργειακής αποδοτικότητας των συσκευών και των διαδικασιών

Όμως στις ΤΠΕ τα κερδη από την αυξημένη ενεργειακή αποδοτικότητα ξεπερνιουνται από την αύξηση της χρήσης Ενεργειακή αποδοτικότητα μειωμένο κόστος αύξηση

ζήτησης αύξηση συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Khazzoom-Brookes Postulate / Jevons Paradox / rebound effect

Καλύτερη απόδοση στα αυτοκίνητα μεγαλύτερα αυτοκίνητα και κυκλοφορία σε μεγαλύτερες αποστάσεις

Καλύτερη απόδοση στη θέρμανση των σπιτιών μεγαλύτερα σπίτια


Η πρόκληση για τα ΔΝΓ

Στρατηγική μηδενικών εκπομπών (zero-carbon) Ακόμη και υπερβολική αύξηση της ζήτησης, ελάχιστη

αν όχι μηδενική επίδραση στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου

Επιτεύξιμη με τροφοδότηση από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι συνήθως μακριά από πόλεις και τα δίκτυα διανομής τους δεν είναι σχεδιασμένα για μεγάλες αποστάσεις

Η αγορά πράσινης ενέργειας μέσα στις πόλεις θα γίνει ακριβή


Οι δυνατότητες

Όμως τα κέντρα των δικτύων (και γενικότερα τα όποια κέντρα του τομέα ΤΠΕ) δεν χρειάζεται να είναι μέσα στις πόλεις

Η βιομηχανία ΤΠΕ είναι η μόνη που μπορεί να μετακινηθεί εύκολα κοντά σε σημεία παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας

Οι οπτικές ίνες μπορούν να φτάσουν σε μεγάλες αποστάσεις και δεν βάζουν εμπόδια στην μετακίνηση των εγκαταστάσεων

Τα ΔΝΓ μπορούν να εφαρμόσουν και να επιτύχουν μια στραττηγική μηδενικών εκπομπών


ΔΝΓ και τομέας ΤΠΕ

Πολλές υπηρεσίες του τομέα ΤΠΕ είναι διασπαρμένες σε πολλούς εξυπηρετητές που ο καθένας υποαξιοποιείται

Μεγάλοι οργανισμοί/εταιρείες και ο δημόσιος τομέας μπορούν αν συγκεντρώσουν τις υπολογιστικές και αποθηκευτικές τους ανάγκες και να δημιουργήσουν ενεργειακά αποδοτικά υπολογιστικά κέντρα (Green Centres) Πολλοί λιγότεροι εξυπηρετητές – με χρήση τεχνικών virtualisation Ενεργειακά αποδοτικά συστήματα Ενεργειακά αποδοτικός κλιματισμός

Μικρότεροι οργανισμοί/επιχειρήσεις και οι πολίτες μπορούν να “αναθέσουν” τις υπολογιστικές τους ανάγκες σε υπηρεσίες cloud Συσκευές χρήστη με σημαντικά μικρότερες ενεργειακές ανάγκες

Τα παραπάνω γίνονται δυνατά μόνο μέσω των ΔΝΓ που επιτρέπουν την χωρίς καθυστερήσεις πρόσβαση στις υπολογιστικές και αποθηκευτικές υπηρεσίες ως αυτές να ήταν διαθέσιμες από τοπικό εξυπηρετητή


Ενέργειες στην Ιαπωνία

Η Ιαπωνία υλοποιεί ένα πλάνο ενίσχυσης των ΤΠΕ (Hatoyama Plan) κεντρικό σημείο του οποίου είναι η δημιουργία ενός πράσινου υπολογιστικού σύννεφου (Kasumigaseki Cloud) για ηλεκτρονική διακυβέρνηση


ΔΝΓ και Ενέργεια

Οι πάροχοι σχεδιάζουν και δοκιμάζουν τη χρήση δικτύων νέας γενιάς για την παρακολούθηση, τη διαχείριση και τον έλεγχο της διανομής της ενέργειας Η διασύνδεση μεγάλων χρηστών με τα σημεία παραγωγής της

ενέργειας επιτρέπει άμεση αναγνώριση των αναγκών σε ενέργεια και αξιόπιστη και αποδοτική διανομή

Τα δίκτυα επικοινωνίας νέας γενιάς επιτρέπουν στο έξυπνα δίκτυα διανομής ενέργειας (smart grids) όχι μόνο να παρακολουθούν τη χρήση/ζήτηση της ενέργειας αλλά και την από απόσταση ρύθμισή της



Οι απλοί χρήστες ενέργειας (νοικοκυριά) μέσω των δικτύων νέας γενιάς μπορούν να: Έχουν άμεση πληροφόρηση για την κατανάλωσή που

κάνουν και να προσαρμόζουν τη χρήση που κάνουν σε ενέργεια

Ρυθμίζουν από απόσταση συσκευές που καταναλώνουν ενέργεια μειώνοντας τη χρήση αυτής

Εκτιμώμενη μείωση εξόδων για τους καταναλωτές έως και 25%



Τα ΔΝΓ οδηγούνΜείωση της απαιτούμενης παραγωγής

ενέργειας Χρήση της εξοικονομούμενης ενέργειας σε κάλυψη

νέων αναγκώνΜείωση ή/και ομαλοποίηση των εξάρσεων

(peaks) στη ζήτηση ενέργειας Μείωση της ανάγκης για νέες υποδομές

παραγωγης ενέργειας


Εκτιμήσεις για την Ινδία

Για την Ινδία έχει εκτιμηθεί πως μέσω της χρήσης ΤΠΕ για την αποδοτικότερη μετάδοση και διανομή της ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί εξοικονόμηση έως και 30%


ΔΝΓ και Μετακινήσεις

Μείωση αναγκών μετακίνησηςΕργασία από απόσταση (τηλε-εργασία)Τηλεδιασκέψεις υψηλής ευκρίνειας – Τηλε-

παρουσίαΤηλεϊατρικήΑπομακρυσμένη βοήθεια στο σπίτικλπ.


ΔΝΓ και Μετακινήσεις

Διαχείριση κυκλοφορίας Παρακολούθηση πραγματικών δεδομένων κυκλοφοριακών ροών Άμεση ενημέρωση εμπλεκομένων Συνεισφορά στην αποδοτικότερη κυκλοφορία των οχημάτων

Διαχείριση στόλων μεταφορικών μέσων Smart logistics Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο του στόλου των

οχημάτων Δυνατότητα για άμεση ενημέρωση για ανακαθορισμό

δρομολογίων και μεταφορών


Εκτιμήσεις για την Αυστραλία

Η Climate Risk, στην Αυστραλία, εκτίμησε πως τα τοπικά κέρδη στους τομείς της ενέργεια και των μετακινήσεων φθάνουν τα 6,6 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως.

Εντόπισε μεγάλες δυνατότητες συνεισφοράς στην πράσινη ανάπτυξη στα: απομακρυσμένη διαχείριση της κατανάλωσης των συσκευών αποκεντρωμένες επιχειρηματικές περιοχές διαχείριση εμπορευματικών μεταφορών σε πραγματικό χρόνο τηλεδιάσκεψη υψηλής ευκρίνειας


ΔΝΓ και διαχείριση κτιρίων

Κτίρια – Έξυπνα κτίριαΑπομακρυσμένη διαχείριση των κτιρίων και

μείωση της κατανάλωσης ενέργειας


ΔΝΓ και άλλοι τομείς

Παρακολούθηση μολύνσεων και ρύπων Τα ΔΝΓ παίζουν πρωταρχικό ρόλο στη διασύνδεση

των σημείων συγκέντρωσης μετρήσεων και της διακίνησής τους από και προς τα σημεία επεξεργασίας τους

Άμεση αναγνώριση καταστροφών και απόκριση σε αυτές Δίκτυα αισθητήρψων και σταθμών βάσεων για την

άμεση αναγνώριση καταστροφών Δίκτυα υποστήριξης των ενεργειών άμεσης

απόκρισης σε αυτές


ΔΝΓ και άλλοι τομείς

Μείωση της χρήσης χαρτιού Τα ΔΝΓ επιτρέπουν τη διακίνηση ηλεκτρονικών

εγγράφων αντί φυσικών εγγράφων σε χαρτί, με ταχύτητα και αξιοπιστία, και μπορούν να συνεισφέρουν στην σημαντική μείωση του απαιτούμενου χαρτιού (αλλά και των χώρων αρχειοθέτησης) ειδικά αν εφαρμοστούν σε υρεία κλίμακα π.χ ηλεκτρονική δημόσια διοίκηση και ηλεκτρονική

διακυβέρνηση


Εκτιμήσεις για την Ιαπωνία

Για την Ιαπωνία έχει εκτιμηθεί πως μπορεί να επιτύχει το 90% των στόχων του Κιότο μόνο την εφαρμογή των ΤΠΕ σε τομείς όπως αυτοί που προαναφέρθηκαν


Σκέψεις για ΔΝΓ στην Ελλάδα και την Πράσινη Ανάπτυξη Στη χώρα μας συζητείται και σχεδιάζεται η υλοποίηση

δικτύου FTTH που θα φτάνει σε ικανό αριθμό νοικοκυριών

Η υλοποίηση ενός τέτοιου δικτύου μπορεί να συνδυασθεί με την υλοποίηση άλλων δικτύων υποδομής (π.χ, φυσικό αέριο, ύδρευση κλπ.) όπου αυτά υλοποιούνται ή αναβαθμίζονται για οικονομία

Να τέτοιο δίκτυο θα επιφέρει σημαντικά οφέλη στην πράσινη ανάπτυξη στη χώρα μας, εάν χρησιμοποιηθεί κατάλληλα


Σκέψεις για ΔΝΓ στην Ελλάδα και την Πράσινη Ανάπτυξη Επιπλέον η ύπαρξη στη χώρα μας οπτικών υποδομών

μπορεί να επιτρέψει τη δημιουργία πρασίνων υπολογιστικών κέντρων, σε αποκεντρωμένα σημεία, και η δημιουργία cloud για την υποστήριξη των αναγκών της δημόσιας διοίκησης και της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης Ενδεικτικά αναφέρεται η δυνατότητα υλοποίησης αυτών των

πράσινων υπολογιστικών κοντά σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας για να εκμεταλλευτούν την άμεση πρόσβαση στην ενέργεια αλλά και τη δυνατότητα αποδοτικής ρύθμισης της θερμοκρασίας (π.χ. να γίνουν μέσα σε ορυχεία ή να απάγουν τη θερμοκρασία σε μεγάλη μάζα νερού)


Συμπεράσματα

Τα δίκτυα νέας γενιάς είναι βασική υποδομή για την Πράσινη Ανάπτυξη.

Τα δίκτυα νέας γενιάς μπορούν να στηρίξουν την Πράσινη Ανάπτυξη στην, υπό των περιορισμό των μειώμενων εκπομπών αερίων, νέα οικονομία.

Η εξελίξεις στην ευρυζωνική δικτύωση μπορεί να επιφέρουν τρόπους συνεισφοράς των ΔΝΓ στην Πράσινη Ανάπτυξη που δεν είναι δυνατόν να προβλεφθούν σήμερα

5o Διεθνές Συνέδριο ΕΕΤΤ

Δίκτυα Πρόσβασης Επόμενη Γενιάς: Για τον Πολίτη και την Οικονομία

Ευχαριστώ πολύ!

Χ. ΜπούραςΚαθηγητής,Τμήμα Μηχ. Η./Υ & Πληροφορικής, Παν. Πατρών, και Ερευνητικό Ακαδημαϊκό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστώνhttp://ru6.cti.gr/bouras/ e-mail:[email protected]

Documents

Δίκτυα Επόμενης Γενιάς και Πράσινη Ανάπτυξη