物联网未来的挑战是制定可持续利用物联网的流程和政策，以减少温室效应和碳排放，并进一步优化物联网温室足迹。物联网可以与人工智能、机器学习、计算机视觉、云计算、纳米技术和大数据等技术相结合，开发环境可持续的解决方案，让生活更美好、更充实。IoTGreening专注于制造高能效的物联网硬件和绿色软件开发，同时利用物联网作为创造可持续发展环境的驱动力。绿色物联网生命周期贯穿于物联网产品的整个生命周期：绿色设计、绿色生产、绿色部署、绿色回收。绿色RFID、绿色无线传感器网络、绿色M2M、绿色数据中心和绿色云计算是绿色物联网的关键使能者。人类交流源于说话和写作的能力。从那时起，人类设计了新的通信形式，以寻找有效且高效的通信方式。该技术取得了显着进步，并催生了收音机、电话、计算机、移动电话和互联网等新发明。随着第一台便携式计算机、互联网、手机、机器对机器(M2M)技术和物联网(IoT)的出现，20世纪标志着“连通性的兴起”。互联网是数字时代最激进的创新，彻底改变了通信和连通性。只需单击一下，它就会为我们打开世界。机器对机器（M2M）时代带来了相互通信的互联设备，使我们的生活更加便利。现在，互联网在食品包装、家具、手表、家用电器等日常用品中无处不在。支持物联网的设备通过提高能源消耗和其他成本的效率，为新的商业模式和创收机会提供了巨大的潜力。当务之急是制定优先考虑资源保护和环境治理的做法和程序，同时加强大气脱碳工作。绿色物联网(GIoT)代表物联网设备为实现可持续发展和更安全的世界而采用的节能程序。物联网对环境的影响一位未来学家在1990年准确地预测，“一切都将与其他一切相连”。物联网的发展改善了全球不同设备之间的连接。它通过将普通设备转变为智能设备，大大有助于减少能源浪费，这些设备能够收集能源数据，然后进行分析，以改善交付和效率，从而增强环境弹性。因此，物联网通过优化传统能源的使用、再利用材料和回收产品，推动了有助于环境可持续性的智能技术的建设；从而进一步减少废物和碳排放。可持续解决方案包括智能家居、智能医疗、智能农业和智能城市等。物联网的积极影响是提高生活质量，同时加强环境可持续性举措。当然，事情总是有两个方面的。数十亿的IoT设备生成并发送大量数据，这些数据在遍历网络时会积累并需要大量能量。这些设备中的大多数都依靠电池供电。需要更换电池的频率越高，最终进入垃圾填埋场的电池就越多。这些推动了与环境可持续性相关的问题以及更负责任地使用资源和以减少浪费的方式组织流程的挑战。绿色物联网改变了通信、连通性、知识可访问性、社交互动和数字技术。虽然一次互联网搜索或电子邮件需要很少的能量，但随着全球互联网使用量的增加，二氧化碳的累积排放量会急剧增加。每种数字技术都会排放二氧化碳、甲烷、臭氧和氯氟烃(CFC)等温室气体，进一步加剧全球变暖。根据研究，电子产品、互联网和支持它们的系统的碳足迹约占全球温室气体排放量的3.7%。在温室效应中，浓缩气体吸收能量，导致全球温度升高。物联网设备的使用越来越多，配备了额外的传感和通信配件，消耗大量能源并导致更多的碳排放。现在需要的是如何优先考虑资源保护和环境治理，并加强大气脱碳工作。物联网未来的挑战是制定物联网可持续利用的流程和政策，以减少温室效应并进一步优化物联网碳足迹。绿色物联网(GIoT)代表物联网采用的节能应用程序（硬件和软件），以促进减少现有应用程序和服务以及物联网设备的能源消耗和碳排放，以实现可持续发展的智能世界。绿色RFID标签、绿色传感器网络、绿色云计算网络等绿色技术已成为绿色物联网研究的重要组成部分。今天，商业组织被鼓励使用更多的自然或可再生能源，如太阳能和风能。人工智能和数学算法等技术使物联网更加直观和用户友好。作为绿色物联网运动的一部分，正在开发基于人工智能(AI)的能源和设施管理软件。物联网使用了大量的传感器和微处理器。它还采用纳米技术设计更小的纳米级设备，以在减小尺寸的同时提高功能、能源效率和准确性。更环保的解决方案不同的垂直行业使用物联网技术通过优化其运营来构建更环保的解决方案，以提高可持续性和降低能源成本：通过负担得起的电路级电源监控、实时报告、智能警报和远程能源控制来监控设备使用情况一个节能的家。物联网设备对于降低成本和能源使用是必不可少的。对具有室内和室外跟踪功能的远程、低功耗物联网产品的需求有所增加，因为它可以帮助房主实时跟踪他们的能源使用情况。智能照明、按需供暖和制冷可以提高家庭和办公室的舒适度，同时降低能源消耗；此外，能源之星认证的恒温器可以了解用户的首选温度并围绕该设置制定时间表。例如，在大流行期间，随着越来越多的员工在家工作，纽约市的整体能源消耗减少了大约15%。这种下降可能是由于商业建筑每平方英尺消耗的照明比个人住宅多得多。任何行业的组织都可以通过采用物联网设备（包括智能恒温器、智能照明和智能插座）来调节室内温度和远程控制电力来降低成本，从而节省能源并提高建筑物的可持续性。为老年人提供智能医疗和警报服务，帮助他们过上更安全和独立的生活。老年人护理的物联网解决方案围绕健康监测系统、家庭安全监测以及与护理人员的互动展开。智能手机和远程医疗服务的使用在Covid19期间对老年人有很大帮助。这产生了积极影响，因为最近的一项健康调查显示，美国65岁以上的人口中约有60%现在愿意使用远程医疗服务。启用物联网的远程监控系统对于建立预防性医疗保健服务以改善社会非常重要。它使用大数据和分析来更快地诊断健康问题，并降低系统成本方面的医院医疗保健成本和实体医院就诊方面的患者医疗保健成本。智能电表和实时用电量监控，收集、存储数据并将数据发送到智能手机，以管理能源和水的消耗。使用低功耗远程物联网解决方案管理家庭用水具有成本效益。智能传感器通过云共享实时读数，并在出现问题时自动关闭。使用用于灌溉应用的传感器数据分析对植物进行智能浇水。智能灌溉涉及使用低成本物联网设备创建一个网络物理系统，该系统可以根据实时收集的分析和数据来浇灌植物。传感器跟踪不同的参数，如土壤水分、湿度和温度，以便为植物提供适量的水。它通过在保持质量的同时节约用水和劳动力来支持环境的可持续性。研究人员将敏捷和物联网方法相结合的混合方法应用于智能灌溉作为案例研究。它减少了灌溉的总用水量，并改进了对植物状况和水库水位的实时跟踪。物联网还使用边缘计算和机器学习技术来预测植物的浇水需求。基于传感器的智能垃圾箱可以阻止公共场所的垃圾溢出。可以使用基于物联网的方法优化废物管理，其中传感器持续实时监控智能垃圾箱的填充水平。数据在物联网中间件中存储和处理，通过优化的废物收集路线通知收集。该移动应用程序帮助垃圾车司机生成优化的垃圾路线，市民可以使用该应用程序进行处理控制。例如，印度政府发起了一项名为“SwachhBharatAbhiyan”的运动，清洁全国4041个城市的街道、道路和基础设施。物联网解决方案有助于构建配备传感器的智能垃圾箱，以检测垃圾箱中的垃圾量并提醒相关当局清理垃圾。此外，基于物联网的解决方案有助于为垃圾车生成高效路线，从而有助于节约能源。用于共享移动服务、共享电动滑板车、电动自行车和汽车的物联网连接。全球各国都在支持将全球物联网解决方案整合到微移动中，以减少交通拥堵和污染，并实时遵守政府法规。这些无桩电动滑板车使用物联网供电的GPS跟踪器和传感器来进行跟踪、可用性和网络覆盖。人工智能、云计算和计算机视觉正在与物联网相结合，为可持续交通服务开发更加气候友好和持久的解决方案。这些技术可以共同解决法规变化、人行道检测和车辆盗窃等问题。一种基于物联网的空气面板设备，可提供更新鲜的空气、更好的健康和更高效的建筑物通风。物联网传感技术可以改善内部空气质量和自然通风，同时节约能源并延长预期寿命。基于物联网的系统可以监测空气质量数据并执行基于云的实时计算，以同时评估和控制环境空气质量。所有基于物联网的解决方案都是硬件和软件解决方案。该软件通常是一个移动应用程序，使用户能够监视、控制和协助决策。绿色物联网生命周期绿色物联网是指利用尖端ICT技术，利用基础设施和存储，使物联网环境友好，同时允许用户收集、存储、访问和管理各种类型的信息；为ICT设备和装置的设计、制造和能源分配节省资金。最终，重点是使IT硬件更节能、更环保。然而，软件在环境保护方面也起着至关重要的作用。正在开发的算法和软件更加复杂，会影响硬件的能耗。研究表明，为自然语言处理(NLP)训练各种神经网络模型以提高准确性会导致大量的能量消耗。绿色物联网生命周期主要集中在绿色设计、绿色生产、绿色部署和绿色处置或绿色回收，最大限度地减少对环境的负面影响。为实现万物智能、智能世界的可持续发展，绿色物联网需要减少CO2排放，提高能源效率。它涉及绿色方面的设计和利用。绿色物联网的设计组件包括开发节能计算设备、通信协议和网络架构。绿色物联网不仅是物联网绿色，更重要的是物联网绿色。物联网的绿色化是指软硬件产品的绿色设计。绿色设计涉及将环境影响降至最低的软件设计，并且应该能够以最少的计算和内存资源需求进行重用。GIoT的关键使能技术包括绿色标签、绿色传感器网络、绿色M2M、绿色数据中心和绿色云计算。RFID标签是实现物联网最有前途的无线系统之一。它是一个包裹在贴纸中的小型微芯片，连接到收音机以接收和传输信号。无源标签没有内置电池，必须利用电感原理从阅读器信号中获取能量，而有源标签则配备了电池，为信号传输供电并扩展传输范围。RFID在通过减少车辆排放、节约建筑物能源使用、改进废物处理等方式帮助建设更绿色世界的应用中发挥着重要作用。标签难以回收，进一步使回收它们所附的物品具有挑战性。绿色RFID专注于减小RFID标签的尺寸，以便在其生产中使用更少的不可生物降解材料。日立推出了尺寸小于0.4mm2的μ-tag。其他绿色举措包括生产可生物降解的RFID标签、可打印标签和纸质RFID标签。无线传感器网络（WSN）是物联网发展的主要使能技术，是传感与无线通信融合的产物。它已被提议用于各种应用，例如目标跟踪、火灾探测和环境监测。一个无线传感器网络通常由一定数量的传感器节点和一个基站（BS）（即汇聚节点）组成。传感器节点的处理能力低、功率有限、存储容量有限，而基站却非常强大。一个传感器节点配备了多个板载传感器，这些传感器从环境中读取温度、湿度、加速度等数据，然后相互协作传递传感数据。绿色物联网的绿色无线传感器网络专注于提高能源效率、减少中继节点、延长网络寿命和改善系统预算。这可以通过采用无电池无线解决方案来实现，其中数据通信可以超低功耗执行，并利用从环境（太阳、动能、温差等）产生能量的能量收集机制。淘汰电池将减少电池中有毒物质的暴露，并为更环保的系统铺平道路。当不需要时，传感器节点可以最佳地进入睡眠模式以节省能源消耗。能量意识必须包含在通信传感器节点组以及整个网络中的单个节点中。目前正在研究各种用于无线电优化、数据缩减和路由的节能技术，例如传输功率控制、协作通信、网络编码、数据聚合、集群等。在云计算中，资源被视为服务并可在要求。云计算服务用于满足日益增长的物联网需求。为了为物联网范例提供基础设施，数据中心正在成为最大的能源消费者之一，导致更多的环境问题和二氧化碳排放。绿色云计算策略可在不降低其性能的情况下降低物联网设备的能耗。在这方面，应该进行低能耗硬件的生产和节能软件的设计。绿色编码和低代码开发以及自动化软件质量监控正在发展成为技术提供商的下一个合乎逻辑的步骤，以最大限度地减少软件的能源消耗，从而限制潜在的环境影响。语言、人工智能模型和软件开发技术的选择也有助于开发更绿色的软件。绿色编码基于绿色逻辑的架构原则，例如零浪费代码、利润驱动的视觉内容和低足迹；涉及敏捷和精益方法的更环保的方法；以及用于开发和运行代码的平台。开发人员应专注于删除代码中未使用的功能和低效循环，并根据操作需要限制应用程序的计算精度并监控其实时能耗。随着包括埃森哲、GitHub、微软和ThoughtWorks在内的多家公司承诺为应对全球气候危机做出贡献，可持续性已成为软件团队的核心优先事项，此外还有性能、安全性、成本和可访问性。他们共同创立了非营利性的绿色软件基金会，以促进绿色软件开发，他们的主要优先事项是减少碳排放的可持续软件。开发人员可以使用英特尔的PowerGadget、PowerLog和Powerstat等工具和资源来测量和管理能耗。英特尔的软件开发助手允许开发人员从系统中获取能量测量值，并确定其在其应用程序中执行特定工作负载时的效率。采用资源虚拟化、节能资源分配和任务调度机制，提高利用效率。可以使用的系统资源量通过虚拟化以可持续的方式增加。它有助于服务器组最大限度地共享资源并实现更好的资源监控和管理。虚拟机监视器或管理程序用于资源虚拟化。VMwareFusion、MSHyper-V、VMwareWorkstation和Vagrant是一些流行的虚拟化工具。纳米数据中心比传统数据中心更节能。它们有助于降低冷却成本，服务接近度高，并且具有自适应性或自我扩展性。机器学习可以大大减少对数据中心冷却的需求。无人机对于物联网的绿色化至关重要。它提供高效的能源利用，从而降低物联网设备的功耗。物联网设备需要大量传输功率才能远距离中继数据。因此，无人机可以靠近物联网设备来收集、处理数据并将数据发送到位于不同位置的另一个设备。使用基于无人机的WSN收集数据的方法成功地减少了飞行时间、能源消耗和数据收集延迟。多亏了物联网、机器对机器或M2M世界，通信正在迅速增长，而且大多是无形的。从电灯开关到冰箱、电表到停车位，智能对象网络都配备了相互通信、进行测量并做出决策的传感器。全世界有数十亿台连接设备消耗大量能源。绿色M2M侧重于使用节能技术智能调整传输功率、设计高效的通信协议、根据工作负载变化调度活动以及采用能量收集。福特正与AT&T合作，为其电动汽车配备无线连接和专用应用程序，允许车主监控和控制车辆充电设置、计划单站或多站旅行、定位充电站以及预热或冷却汽车。支持无线的车队管理和遥测技术可以帮助卡车和物流公司减少路上空置或未充分利用的卡车数量。绿色物联网原则普通人可以遵循的为绿色物联网做出贡献的原则是简单且环保的。首先，节约能源以拯救地球。关闭不需要的设施。人们容易因观看在线视频而入睡，这给数据中心带来了不必要的需求，并损害了气候。为了节省能源，无线传感器网络使用睡眠调度来让传感器节点根据它们的使用需求动态地睡眠和唤醒。然后，只发送您需要的数据，因为数据传输，尤其是流媒体视频，会消耗大量能量。一分钟手机通话的碳足迹比发送短信的碳足迹略大，但互联网视频通话的碳足迹要高得多。基于用户行为分析的预测性数据交付可用于仅向用户提供他们需要的数据。此外，应尽可能压缩和聚合数据，同时对媒体和图像使用较小的尺寸。在拥有大量用户群的移动应用程序上降低屏幕图像的分辨率可以节省大量能源。应使用节能路由方案和无线通信架构设计来最小化数据路径的长度，例如使用中继节点侦听传输并将信号中继到目标节点，从而提高能源效率。遵循绿色物联网的另一种方法是权衡通信处理。借助各种无线传感器设备，物联网生成各种海量、多源、异构和稀疏的数据集。数据融合主要用于降低数据规模，优化数据流向，提取有价值的原始数据，从而增强物联网服务，提供智能服务。对于绿色通信，认知无线电（CR）系统等先进通信技术可以通过软件和硬件操作感知环境并改变其工作模式，从而提高频谱使用效率并最大限度地减少频谱过度拥挤的问题。MIMO（多输入多输出）是无线通信中用于传输和接收的高效传输技术。多个传输源的组合可实现更高的数据速率和系统效率。所有个人和组织都应注意利用风能、太阳能、水能、地热能等可再生绿色能源。使用可再生绿色能源可以最大限度地减少二氧化碳排放，从而对环境产生积极影响。低代码开发与自动化软件质量监控相结合将为可持续发展的社会铺平道路。它将旨在删除或重构未使用的功能并提高能源效率并使软件更易于维护。还要尝试根据底层设备电源模式或其他环境和操作条件调整整个应用程序或软件组件的行为。监控应用程序的实时能耗，以确定可以优化以减少排放的软件模块。最后，不要纵向思考，而是横向思考。市场上有多种物联网解决方案，可确保针对特定问题提供可快速部署的端到端解决方案。如果这些解决方案被证明是一次性的，不能或不能与当前或未来的系统交互，它们最终可能会变成废物并需要更换。因此，在设计和规划IoT项目时，重要的是要考虑随着应用程序和用例的发展，公共平台、基础设施甚至单个设备如何随着时间的推移而被重用。此类问题的示例包括智能停车和动态街道照明。绿色物联网的未来绿色物联网将使我们的生活在未来变成一个更绿色、更健康的环境，在社会和环境方面可持续发展，更智能、更安全。目前，最令人兴奋的领域集中在绿色网络与通信、绿色设计与绿色物联网安装、绿色服务与应用、节能技术与绿色定位等绿色领域。能量收集和低功耗芯片组开发等能源问题是绿色物联网发展的核心。将数据从传感器传输到移动云会更有用。WSN通过传感器云架构与移动云集成。这种绿色物联网技术将帮助城市通过物联网变得更加绿色。此外，绿色社交网络即服务(SNaaS)可以提高系统的能源效率、服务供应、传感器网络和基于云的WSN管理。M2M对于节约能源和减少有害排放至关重要。为了使自动化系统正常工作，智能机器必须变得更加智能。在交通拥堵的情况下，必须立即采取适当措施，同时最大限度地减少机器自动化延迟。物联网系统的绿色设计可以发挥其作为“绿色”技术的潜力，对于帮助组织实现其可持续发展目标至关重要。这可以通过仔细规划和设计物联网产品、物联网项目以及包含远程连接、低功耗和低成本设备的解决方案来实现。研究领域包括开发新型、更高效和紧凑的储能设备，例如电池、燃料电池和印刷/聚合物电池。此外，开发耦合能量传递方式和能量转换的新能源发电装置也是值得关注的课题。为了实现物联网的绿色化，需要使用更少的能源，寻找新的资源，减少物联网对人类健康的负面影响，减少对环境的破坏。那么，绿色物联网可以为可持续、智能和绿色环境做出巨大贡献。
