اخبار - در عصر انفجار داده‌ها، آیا شبکه‌های فیبر نوری می‌توانند کم‌کربن باقی بمانند؟

شرکت بین‌المللی اویییک شرکت کابل فیبر نوری پویا و نوآور مستقر در شنژن چین است. از زمان تأسیس در سال ۲۰۰۶، OYI بر ارائه محصولات فیبر نوری و راه‌حل‌های اتصال برای مشتریان در سراسر جهان تمرکز داشته است. بخش تحقیق و توسعه فناوری این شرکت شامل بیش از ۲۰ متخصص است که بر روی توسعه محصول، بهبود فنی و کنترل کیفیت کار می‌کنند. امروزه، محصولات OYI به ۱۴۳ کشور صادر می‌شود و با ۲۶۸ مشتری همکاری‌های بلندمدت برقرار شده است.

میزان داده‌هایی که از طریق شبکه‌های جهانی در حال حرکت هستند، با سرعت فوق‌العاده‌ای در حال افزایش است. پخش ویدئو، محاسبات ابری، هوش مصنوعی، اینترنت اشیا صنعتی، دستگاه‌های متصل و خدمات دیجیتال، همگی در افزایش ترافیک شبکه نقش دارند. این رشد، چالشی زیست‌محیطی را به همراه دارد که به راحتی می‌توان از آن چشم‌پوشی کرد. داده‌ها ممکن است دیجیتال باشند، اما زیرساختی که آنها را حمل می‌کند، فیزیکی است. مراکز داده برای کار و خنک کردن سرورهای خود به برق نیاز دارند. تجهیزات شبکه به منبع تغذیه مداوم نیاز دارند. هزاران کیلومتر کابل زمینی و زیر دریایی برای اتصال کاربران، مشاغل و پلتفرم‌های ابری مورد نیاز است.

با افزایش ترافیک داده‌ها، اپراتورهای شبکه با یک سوال عملی روبرو می‌شوند: چگونه شبکه‌ها می‌توانند اطلاعات بیشتری را بدون ایجاد افزایش متناسب در مصرف انرژی و انتشار کربن، حمل کنند؟

فناوری فیبر نوری بخش مهمی از پاسخ است.

چرا فیبر نوری همچنان یک انتخاب با بهره‌وری انرژی بالا است؟

فیبر نوری یک مزیت اساسی نسبت به انتقال سنتی مبتنی بر مس دارد: اطلاعات را به صورت پالس‌های نوری به جای سیگنال‌های الکتریکی حمل می‌کند. یک فیبر نوری می‌تواند حجم بسیار زیادی از داده‌ها را در حالی که انرژی نسبتاً کمی برای انتقال خود استفاده می‌کند، منتقل کند. فیبر نوری همچنین تضعیف سیگنال بسیار کمتری نسبت به مس دارد و به اطلاعات اجازه می‌دهد تا قبل از نیاز به تقویت یا بازسازی، مسافت قابل توجهی را طی کنند. این تفاوت به ویژه در شبکه‌های بزرگ اهمیت پیدا می‌کند.

سیستم‌های مبتنی بر مس با افزایش مسافت انتقال، به تجهیزات فعال بیشتری نیاز دارند. هر قطعه اضافی از تجهیزات تغذیه‌شده، هم به مصرف انرژی و هم به نیازهای نگهداری می‌افزاید. در مقابل، شبکه‌های فیبر نوری می‌توانند مسافت‌های طولانی را با اجزای فعال کمتری پوشش دهند.

برای استقرار در مقیاس بزرگ، این بهره‌وری می‌تواند به کاهش قابل توجه در مصرف انرژی عملیاتی منجر شود. این یکی از دلایل استفیبر نوری به خانه(FTTH) به طور فزاینده‌ای به جایگزینی جذاب برای شبکه‌های دسترسی مسی و ترکیبی قدیمی تبدیل شده است.

با این حال، مزیت زیست‌محیطی فیبر نوری تنها به خود کابل محدود نمی‌شود. طراحی کابل، نحوه نصب آن، مدت زمان استفاده از آن و اتفاقاتی که در پایان عمر مفید آن برای آن می‌افتد، همگی در میزان تأثیر کلی آن بر محیط زیست نقش دارند.

ADSS: یک راهکار عملی برای شبکه‌های برق مدرن

با گسترش شبکه‌های برق و گسترش پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر، زیرساخت‌های ارتباطی به طور فزاینده‌ای در کنار زیرساخت‌های برق نصب می‌شوند.

ADSS، یاکابل خودنگهدار تمام دی‌الکتریک، به ویژه برای این محیط‌ها بسیار مناسب است.

برخلاف کابل‌های معمولی که حاوی اعضای فلزی مقاوم هستند، ADSS از مواد دی‌الکتریک در سراسر ساختار خود استفاده می‌کند. این امر آن را در برابر تداخل الکترومغناطیسی مقاوم کرده و برای نصب در زیرساخت‌های انتقال و توزیع برق مناسب می‌سازد.

یکی دیگر از مزایای مهم، طراحی خودایستا (self-supporting) آن است. ADSS به سیم رابط جداگانه نیاز ندارد که می‌تواند نصب را ساده کرده و میزان سخت‌افزار پشتیبانی مورد نیاز را کاهش دهد.

این امر به ویژه در مناطقی که نصب زیرساخت‌های ارتباطی زیرزمینی جدید گران یا مختل‌کننده خواهد بود، مفید است. مزارع بادی، تأسیسات خورشیدی، پروژه‌های برق آبی و شبکه‌های برق می‌توانند از تیرها و دکل‌های موجود برای گسترش اتصال فیبر به مکان‌هایی که در غیر این صورت دسترسی به آنها دشوار است، استفاده کنند.

همچنین یک مزیت پایداری عملی نیز وجود دارد. استفاده از زیرساخت‌های موجود می‌تواند نیاز به کارهای ساختمانی اضافی را کاهش دهد، در حالی که طراحی کابل سبک می‌تواند به محدود کردن نیازهای مواد و حمل و نقل مرتبط با استقرار کمک کند.

بنابراین، برای شرکت‌های برق که شبکه‌های ارتباطی خود را ارتقا می‌دهند، ADSS می‌تواند اتصال با ظرفیت بالا را بدون نیاز به تغییرات عمده در زیرساخت‌های برق موجود فراهم کند.

OPGW: ترکیب حفاظت برق و ارتباطات

OPGW، یاسیم اتصال به زمین نوری، رویکرد متفاوتی را در پیش می‌گیرد.

کابل OPGW در بالای دکل‌های انتقال برق فشار قوی نصب می‌شود، جایی که برای حفاظت در برابر صاعقه و ایمنی الکتریکی، سیم اتصال به زمین از قبل مورد نیاز است. فیبرهای نوری در کابل گنجانده شده‌اند و به همین ساختار اجازه می‌دهند تا هم حفاظت الکتریکی و هم ارتباط پرسرعت را فراهم کند.

این طراحی دو منظوره می‌تواند نیاز به زیرساخت‌های جداگانه را کاهش دهد.

به جای نصب یک سیم زمین مستقل و یک سیم جداگانهکابل فیبر هواییشرکت‌های برق می‌توانند هر دو عملکرد را در یک کابل ترکیب کنند. در مسیرهای انتقال طولانی، کاهش کابل‌های اضافی، اتصالات، کار نصب و نگهداری می‌تواند قابل توجه باشد.

با دیجیتالی‌تر شدن شبکه‌های برق، عملکرد ارتباطی OPGW نیز به طور فزاینده‌ای اهمیت پیدا می‌کند.

سیستم‌های قدرت مدرن برای نظارت بر تجهیزات، تشخیص خطاها، مدیریت بارها و هماهنگی منابع انرژی توزیع‌شده به اطلاعات بلادرنگ متکی هستند. ارتباط فیبر نوری قابل اعتماد به شرکت‌های برق کمک می‌کند تا این اطلاعات را به سرعت جمع‌آوری و منتقل کنند، که این امر به ویژه هنگام ادغام منابع تجدیدپذیر متغیر مانند انرژی باد و خورشید اهمیت دارد.

از این نظر، OPGW از دو طریق به پایداری کمک می‌کند: طراحی فیزیکی یکپارچه آن می‌تواند نیازهای زیرساختی را کاهش دهد، در حالی که شبکه ارتباطی که ارائه می‌دهد می‌تواند از عملکرد کارآمدتر شبکه پشتیبانی کند.

نگاهی فراتر از مصرف انرژی

ارزیابی یک کابل فیبر نوری تنها با نگاه کردن به عملکرد عملیاتی آن آسان است. برای ارزیابی کامل‌تر، باید کل چرخه عمر محصول را در نظر گرفت.

برای تولیدکنندگان کابل فیبر نوری، این به معنای بررسی استفاده از مواد، راندمان تولید، نصب، عمر مفید، نگهداری و عملیات پس از پایان عمر مفید است.

استفاده کارآمد از مواد

فرآیندهای تولید تأثیر مستقیمی بر ردپای زیست‌محیطی کابل دارند. بهبود کشش الیاف، دقت پوشش، استفاده از مواد و کنترل تولید می‌تواند به کاهش ضایعات غیرضروری کمک کند.

حتی پیشرفت‌های کوچک نیز می‌توانند وقتی در حجم‌های تولید بزرگ اعمال شوند، قابل توجه باشند.

عمر طولانی

تعویض کابل صرفاً یک مسئله تولیدی نیست. تعویض کابل نصب شده ممکن است شامل حمل و نقل، مصالح جدید، تجهیزات ساختمانی، نیروی کار و کارهای اضافی روی تیرها، دکل‌ها، داکت‌ها یا سایر زیرساخت‌ها باشد.

بنابراین، طراحی کابل‌ها برای قابلیت اطمینان درازمدت می‌تواند نیاز به نصب و نگهداری مکرر را کاهش دهد.

کابل‌های ADSS و OPGW برای محیط‌های بیرونی سخت طراحی شده‌اند، جایی که بارهای مکانیکی، شرایط آب و هوایی، تغییرات دما و سایر عوامل می‌توانند بر عملکرد بلندمدت تأثیر بگذارند. یک کابل قابل اعتماد که برای دهه‌ها در خدمت باقی بماند، می‌تواند اثرات زیست‌محیطی مرتبط با تعویض زودهنگام را کاهش دهد.

ملاحظات پایان عمر

بازیابی مواد بخش دیگری از بحث پایداری است.

OPGW شامل اجزای فلزی مانند آلومینیوم و فولاد است که می‌توانند از طریق فرآیندهای بازیافت موجود بازیابی شوند. مواد پلیمری مورد استفاده در سازه‌های کابل و ژاکت‌ها نیز بسته به ترکیب و زیرساخت‌های بازیافت محلی ممکن است قابل بازیافت باشند.

اگرچه بازیافت به تنهایی نمی‌تواند تأثیر زیست‌محیطی تولید کابل را از بین ببرد، طراحی محصولات با در نظر گرفتن بازیابی مواد می‌تواند به کاهش ضایعات و بهبود بهره‌وری منابع کمک کند.

زیرساخت فیبر نوری و گذار گسترده‌تر به انرژی

ارزش پایداری شبکه‌های فیبر نوریفراتر از مصرف انرژی خودشان می‌رود.

زیرساخت ارتباطی قابل اعتماد، مدیریت کارآمدتر بسیاری از سیستم‌ها را آسان‌تر می‌کند.

در یک شبکه هوشمند، لینک‌های فیبر نوری می‌توانند از نظارت و کنترل در لحظه پشتیبانی کنند. در پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر،شبکه‌های ارتباطیتأسیسات تولید از راه دور را با مراکز کنترل متصل کنید. در کشاورزی، حسگرهای متصل می‌توانند به کشاورزان کمک کنند تا آبیاری و سایر منابع را با دقت بیشتری مدیریت کنند. در مراقبت‌های بهداشتی، پزشکی از راه دور می‌تواند نیاز به برخی سفرهای فیزیکی را کاهش دهد.

این برنامه‌ها همگی به اتصال قابل اعتماد وابسته هستند.

این موضوع هنگام بحث در مورد تأثیر زیست‌محیطی زیرساخت‌های دیجیتال، تمایز مهمی ایجاد می‌کند. هدف صرفاً کاهش مصرف انرژی شبکه‌ها نیست، بلکه اطمینان از این است که زیرساخت دیجیتال، کارایی بیشتری را در سیستم‌های متصل به آن فراهم کند.

فیبر نقش مهمی ایفا می‌کند زیرا ظرفیت بالا، عملکرد در مسافت‌های طولانی و قابلیت اطمینان مورد نیاز بسیاری از این کاربردها را فراهم می‌کند.

آیا شبکه‌های فیبر نوری می‌توانند کم‌کربن باقی بمانند؟

رشد ترافیک داده جهانی بدون شک تقاضا برای زیرساخت شبکه را افزایش خواهد داد.فیبر نورینمی‌تواند اقتصاد دیجیتال را عاری از کربن کند، و تأثیرات زیست‌محیطی مراکز داده، تجهیزات شبکه، تولید و ساخت‌وساز هنوز باید مورد توجه قرار گیرد.

اما فیبر نوری یک مزیت مهم ارائه می‌دهد: به شبکه‌ها اجازه می‌دهد تا اطلاعات بسیار بیشتری را در فواصل طولانی با تلفات انتقال نسبتاً کم و اجزای فعال کمتر حمل کنند.

وقتی این امر با طراحی هوشمندانه کابل، عمر طولانی، نصب کارآمد و مدیریت مسئولانه مواد ترکیب شود، شبکه‌های فیبر نوری می‌توانند از رشد مداوم خدمات دیجیتال پشتیبانی کنند، بدون اینکه همان سطح تقاضای انرژی مرتبط با فناوری‌های انتقال کم‌بازده را ایجاد کنند.

ADSS و OPGW نشان می‌دهند که چگونه می‌توان این اصل را در میدان به کار برد. یکی از آنها از یک ساختار سبک و تمام دی‌الکتریک برای ایجاد اتصال در اطراف زیرساخت‌های برق استفاده می‌کند. دیگری اتصال زمین و ارتباط نوری را در یک کابل واحد ترکیب می‌کند.

با افزایش حجم داده‌ها و غیرمتمرکزتر و دیجیتالی‌تر شدن سیستم‌های برق، نقش زیرساخت‌های فیبر نوری اهمیت بیشتری پیدا خواهد کرد.

چالش دیگر صرفاً اتصال افراد و دستگاه‌های بیشتر نیست. بلکه ساخت شبکه‌هایی است که بتوانند از نسل بعدی رشد دیجیتال پشتیبانی کنند و در عین حال از منابع به طور کارآمدتری استفاده کنند. اینجاست که زیرساخت‌های فیبر کم کربن می‌توانند تفاوت ایجاد کنند.