Wprowadzenie do ekologicznej informatyki na rzecz zrównoważonej przyszłości

przez

Green computing to przyjazne dla środowiska podejście do przetwarzania danych. Obejmuje korzystanie z komputerów, urządzeń komputerowych i zasobów informatycznych przy minimalnym zużyciu energii oraz odpowiednią utylizację części w celu ochrony środowiska.

Jest tak wiele do dodania do tego, ale zachowam to na następną sekcję.

Na początek zrozummy, dlaczego mówimy o ekologicznych komputerach.

Czy widziałeś, jak Leonardo di Caprio zabiera głos w sprawie zmian klimatu i ochrony środowiska? Jeśli nie, sprawdź jego profil na Instagramie.

Podobnie jak on, tysiące ludzi są zaniepokojone tymi samymi problemami, gdy poziom wody zaczyna się podnosić, topnieją lodowce, klęski żywiołowe, takie jak zagrażające życiu huragany i tsunami, rozprzestrzeniające się pożary lasów, wyczerpywanie się warstwy ozonowej, a lista nie ma końca.

To wszystko są niszczycielskie skutki zmiany klimatu i degradacji środowiska. Działalność człowieka wyczerpuje zasoby naturalne, emituje gazy cieplarniane, wycina lasy i zanieczyszcza ziemię, wodę i powietrze.

To powiedziawszy, komputery są nieodłączną częścią naszego codziennego życia, od dzieci po osoby starsze. Ale są one również szkodliwe dla środowiska od ich produkcji po użytkowanie i utylizację. Zużywają dużo energii i emitują dwutlenek węgla, a jeśli nie pozbędziesz się ich odpowiednio lub nie poddasz recyklingowi, powodują zanieczyszczenie.

W tym miejscu do akcji wkracza Green computing, zielone IT. Jest to próba zmniejszenia lub ograniczenia szkodliwego wpływu komputerów i wdrażania ekologicznych środków na codzienne użytkowanie.

W tym artykule szczegółowo omówię ekologiczne przetwarzanie, omówię wyzwania i korzyści oraz to, jak można wdrożyć ekologiczne przetwarzanie nawet na poziomie indywidualnym.

Zacznijmy! 😎

Co to jest ekologiczna informatyka?

Green computing to podejście do zrównoważonego środowiskowo wykorzystania komputerów. Obejmuje produkcję, projektowanie, usuwanie i używanie komputerów i powiązanych zasobów w sposób efektywny i efektywny przy minimalnym lub zerowym negatywnym wpływie na środowisko.

To zrównoważone podejście pomaga oszczędzać energię elektryczną i zapewnia, że ​​komputery wytwarzają mniej ciepła. Pomaga również chronić środowisko przed niebezpiecznymi materiałami i ich wpływem.

Green Computing ma na celu:

  • Efektywność energetyczna i zarządzanie energią
  • Korzystanie z ekologicznego sprzętu i oprogramowania
  • Minimalizacja użycia substancji niebezpiecznych
  • Recykling materiałów
  • Zwiększenie żywotności produktów

To skuteczna strategia ograniczania śladu węglowego, jaki pozostawiają systemy IT. Korzystanie z technologii informacyjnych i komunikacyjnych (ICT) pomaga rozwijać segmenty mające wpływ na emisję dwutlenku węgla. Ponadto zielone przetwarzanie danych stosuje technologie i strategie zarządzania w celu zmniejszenia marnotrawstwa energii.

Co więcej, ekologiczne przetwarzanie danych ma kluczowe znaczenie dla każdej klasy systemów, od dużych centrów danych po systemy przenośne. Pomaga stworzyć zrównoważony proces biznesowy, szerzyć świadomość i prowadzić inicjatywy środowiskowe w celu budowania lepszej przyszłości.

Zielona informatyka: przykłady

Doskonałym przykładem zielonej informatyki może być odnawialne źródło energii. Obejmuje:

  • Energia słoneczna
  • Energia geotermalna
  • Energia wiatrowa
  • Energia wodna

Te źródła energii są generowane przez naturę, takie jak światło słoneczne, ziemia, wiatr i deszcz. Są ogólnodostępne i nie generują dużych zanieczyszczeń, dlatego energia z nich pozyskiwana nazywana jest również czystą energią.

Zastosowania zielonej informatyki

  • Połączone ogrzewanie i oświetlenie: Rośnie wykorzystanie połączonych urządzeń do ogrzewania i oświetlenia (poprzez IoT), takich jak inteligentne termostaty i technologie LED. Pomaga to zmniejszyć zużycie energii, ponieważ można je łatwo kontrolować za pomocą aplikacji.
  • Pojazdy elektryczne: Zamiast wyczerpywać paliwa kopalne, takie jak ropa naftowa, pojazdy mogą teraz wykorzystywać energię elektryczną do napędzania samochodów. A to zastosowanie zielonej informatyki jest obecnie bardzo poszukiwane, co wyjaśnia, dlaczego dostępnych jest wiele opcji od różnych producentów, takich jak Toyota, Tesla itp.
  • Centra danych: Centra danych zużywają dużo energii, a ich konserwacja jest kosztowna. Najlepsi światowi giganci technologiczni, tacy jak Google, Amazon i Apple, dążą do budowy energooszczędnych centrów danych przy minimalnym wpływie na środowisko i minimalnych kosztach.
  • Energia alternatywna: duże firmy technologiczne wdrażają obecnie alternatywne źródła energii, takie jak energia wiatrowa, energia słoneczna itp., aby zasilać swoje centra danych.
  • Recykling urządzeń: komputery, telefony komórkowe i inne urządzenia elektroniczne zawierają szkodliwe chemikalia, rzadkie metale i tym podobne. Produkcja ich na dużą skalę jest niebezpieczna, dlatego firmy zaczęły przetwarzać te odpady.

Inne zastosowania zielonych dojazdów do pracy to sieci bezprzewodowe, przetwarzanie w chmurze, przetwarzanie brzegowe, przetwarzanie równoległe i nie tylko.

Jak powstały zielone komputery?

Stare komputery były masywne i zużywały znacznie więcej energii. Zarządzanie nimi również zajęło dużo czasu. Zawsze zużywały energię, nawet jeśli były bezczynne, ponieważ nie było trybu uśpienia/hibernacji ani zarządzania energią w celu oszczędzania energii.

Wyzwanie to zaowocowało stworzeniem innowacyjnego programu – Energy Star w 1992 roku przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA). Program Energy Star ma na celu rozpoznawanie i promowanie energooszczędnych monitorów, urządzeń przyjaznych dla środowiska i innych technologii kontroli klimatu. Doprowadziło to do powstania tego, co dziś nazywamy „Green Computing”.

W tym samym czasie powstał i rozprzestrzenił się tryb uśpienia w elektronice użytkowej. Umożliwiło to użytkownikom włączenie trybu uśpienia w przypadku braku aktywności. W rezultacie oszczędności energii wzrosły przy jednoczesnej redukcji emisji dwutlenku węgla.

Ponadto szwedzka firma TCO Development zainicjowała certyfikowany przez TCO program popularyzacji komputerów CRT o niskiej emisji elektrycznej i magnetycznej. Ponadto program następnie rozszerzono o kryteria dotyczące stosowania substancji niebezpiecznych, zużycia energii i ergonomii.

Dlaczego ekologiczne przetwarzanie danych jest ważne?

Komputery stały się nieodłączną częścią współczesnego pokolenia. Oszczędza nasz czas i wysiłek oraz ułatwia życie. Ale zużywa również znaczną ilość energii, generuje ciepło i ma kilka innych negatywnych skutków dla środowiska.

  • Ze względu na wysokie zużycie energii komputery i inne urządzenia elektroniczne wpływają na nasze środowisko i wyczerpują wodę, powietrze i ziemię. W konsekwencji przynosi zmiany klimatu, toksyczność powietrza, kwaśne deszcze itp.
  • Rosnąca emisja szkodliwych gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, powoduje zanieczyszczenie i degradację środowiska. Zwiększa globalne ocieplenie i zmiany klimatyczne.
  • Komputery i ich urządzenia peryferyjne, centra danych, urządzenia sieciowe itp. wytwarzają duże ilości dwutlenku węgla. Ponadto niektóre części komputera nie ulegają biodegradacji ani nie nadają się do recyklingu.
  • Produkcja produktów komputerowych obejmuje toksyczne chemikalia do ochrony przeciwpożarowej, izolacji elektrycznej i lutowania. Narażenie na te opary chemiczne przez dłuższy czas może powodować poronienia, raka itp.
  • Niewłaściwa utylizacja tych urządzeń może być szkodliwa dla środowiska, ponieważ zawierają one pewne niebezpieczne chemikalia i materiały, takie jak ołów, kadm, rtęć itp.

To jest wołanie o pomoc. Green computing to sposób na ograniczenie tych szkodliwych skutków i zachęcenie do korzystania z komputerów przyjaznych dla środowiska.

Zalety i wady zielonej informatyki

Podobnie jak w przypadku innych rzeczy, zielone przetwarzanie danych ma również zalety i wady. Zobaczmy najpierw jego zalety.

Zalety 👍

  • Ponieważ ekologiczne przetwarzanie danych kładzie nacisk na niskie zużycie energii, pomaga zmniejszyć zużycie paliw kopalnych i emisje gazów cieplarnianych.
  • Ma na celu zmniejszenie wydzielania ciepła z komputerów i urządzeń elektronicznych w celu ochrony środowiska.
  • Promuje efektywne wykorzystanie zasobów naturalnych i ich ochronę.
  • Takie podejście kładzie nacisk na stosowanie nietoksycznych substancji zmniejszających zagrożenie dla zdrowia.
  • Ekologiczne przetwarzanie danych zachęca do recyklingu i ponownego wykorzystania materiałów w celu zmniejszenia ilości odpadów elektronicznych, a tym samym do zmniejszenia zanieczyszczenia gleby.
  • Jest to opłacalne, ponieważ wiąże się z mniejszym zapotrzebowaniem na energię i chłodzenie.
  • Wdrażanie zielonej informatyki czyni nas odpowiedzialnymi za środowisko i prowadzenie zrównoważonej przyszłości.

Wyzwania 👊

Każda koncepcja wiąże się z nieodłącznymi wyzwaniami, którym ludzie muszą stawić czoła. Chociaż zielone przetwarzanie wydaje się przełomem, istnieją problemy, z którymi borykają się firmy podczas jego wdrażania. Niektóre z wyzwań zielonej informatyki to:

  • Ze względu na brak troski i ogromną konkurencję na rynku firmy opierają się tej zmianie. W rezultacie wszyscy muszą ponieść konsekwencje. Przemyślane przywództwo i edukowanie ludzi o zagrożeniach może zwiększyć świadomość i dostosować się do ekologicznych sposobów.
  • Częste zmiany technologii mogą dezorientować ich przy podejmowaniu decyzji, jak postępować.
  • Początkowy koszt wdrożenia ekologicznego przetwarzania danych jest wysoki.
  • Dostępnych jest mniej informacji na temat zielonej informatyki, a poziom zrozumienia między użytkownikami końcowymi, profesjonalistami i firmami jest ogromny.
  • Firmy mają trudności z podejmowaniem decyzji ze względu na pofragmentowane dane. Muszą włożyć więcej wysiłku w zbieranie i analizę danych i stwierdzić, że stosowana przez nich metoda jest przyjazna dla środowiska, ale opłacalna dla ich biznesu.

Jak firma może wdrożyć Green Computing?

Systemy IT obejmują ludzi, sprzęt, oprogramowanie i sieci. Tak więc, jeśli chcesz zastosować ekologiczne przetwarzanie, musisz uwzględnić każdy z nich. Dostarczone rozwiązanie musi również uwzględniać satysfakcję użytkowników końcowych, zgodność z przepisami, właściwe zarządzanie i przyzwoity zwrot z inwestycji.

Oto niektóre techniki, które firma informatyczna i inne firmy mogą zastosować, aby wdrożyć ekologiczne przetwarzanie:

Zwiększenie żywotności produktu

Zastosowanie ekologicznego przetwarzania wymaga zapewnienia dłuższej żywotności produktów w celu ograniczenia e-odpadów i uniknięcia konieczności wytwarzania ich większej ilości. Możesz także położyć nacisk na budowanie lub używanie produktów o modułowości i możliwości rozbudowy. W rezultacie małe moduły lub części mogą być produkowane i wymieniane w celu modernizacji systemu zamiast wytwarzania systemu jako całości.

Projekt serwera

Centra danych zużywają znaczną ilość energii na całym świecie, około 100-200 razy więcej niż zwykłe budynki biurowe. Centra danych mogą wdrażać ekologiczne przetwarzanie danych w celu projektowania energooszczędnych centrów danych. Musi uwzględniać wszystkie aspekty wykorzystania energii, od urządzeń IT i sprzętu do klimatyzacji, ogrzewania, chłodzenia i wentylacji po konstrukcję i lokalizację budynku.

Firmy muszą skupić się na najlepszych praktykach projektowania przyjaznych dla środowiska centrów danych w różnych obszarach, takich jak systemy IT, systemy elektryczne, systemy chłodzenia, warunki środowiskowe, zarządzanie powietrzem, recykling ciepła odpadowego i wytwarzanie energii elektrycznej na miejscu. Jednocześnie projekt musi optymalizować wykorzystanie przestrzeni, wydajność i wydajność centrów danych.

Optymalizacja oprogramowania

Najlepsze sposoby optymalizacji oprogramowania i jego wdrażania to:

  • Wirtualizacja: odnosi się do procesu abstrakcji lub podziału zasobów komputerowych, takich jak procesory, pamięć masowa, pamięć itp., na komputery wirtualne lub maszyny wirtualne (VM). Tutaj dwie lub więcej instancji wirtualnych działa na jednym, solidnym systemie fizycznym. Pomaga oszczędzać zasoby systemowe, eliminując konieczność stosowania oryginalnego sprzętu, jednocześnie zmniejszając chłodzenie i zużycie energii. Zmniejsza to również potrzebę wytwarzania większej ilości sprzętu. Wirtualizacja pomaga efektywnie rozdzielać pracę, dzięki czemu serwery nie zużywają energii, gdy nie są używane. Działają lub są w trybie uśpienia. Ponieważ ta technologia jest energooszczędna, wielu usługodawców oferuje pakiety oprogramowania umożliwiające przetwarzanie wirtualne.
  • Tworzenie wydajnych algorytmów: Wydajne algorytmy mogą być jednym z czynników wpływających na liczbę zasobów potrzebnych do funkcji obliczeniowej. Zmiany algorytmu, na przykład przyspieszenie algorytmu wyszukiwania, mogą pomóc w znacznym zmniejszeniu wykorzystania zasobów. Dlatego firmy IT muszą dbać o to, aby programiści pisali lepszy, wydajny kod.
  • Strategiczna alokacja zasobów: zespoły IT mogą używać algorytmów do kierowania danych do centrum danych, w którym dostępna jest tańsza energia elektryczna. Oszczędza koszty. Podobnie, mogą również kierować ruch z dala od centrum danych, w którym panują cieplejsze dni. Takie podejście pozwala im wyłączać systemy i unikać klimatyzacji przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii.
  • Korzystanie z serwerów terminali: Serwery terminali to serwery lub urządzenia sprzętowe udostępniające terminale, takie jak komputery PC, smartfony, tablety, drukarki itp., które współużytkują wspólne połączenie z serwerem terminali. Korzystanie z serwerów terminali eliminuje konieczność posiadania przez terminale własnego interfejsu sieciowego, modemu lub karty. Jeśli wdrożysz serwery terminali, możesz zaoszczędzić zarówno na zużyciu energii, jak i na kosztach.

Zarządzanie energią

Efektywne zarządzanie energią to duży krok w kierunku ekologicznego przetwarzania. I każda firma, bez względu na to, jak duża czy mała, może to wdrożyć i chronić środowisko.

To powiedziawszy, istnieje otwarty standard branżowy o nazwie Advanced Configuration & Power Interface (ACPI), który umożliwia systemom automatyczne wyłączanie ich komponentów, takich jak dyski twarde i monitory, po pewnych okresach nieaktywności.

Możesz także hibernować systemy, gdy wyłącza się większość ich komponentów, takich jak pamięć RAM i procesor. Ponadto niektóre programy umożliwiają ręczną regulację napięć procesora, zmniejszając zużycie energii elektrycznej i wytwarzanie ciepła.

Co więcej, dyski twarde o niewielkich rozmiarach wynoszących około 2,5 cala zużywają mniej energii niż większe dyski na gigabajt. Ponadto dyski półprzewodnikowe (SSD) przechowują dane w pamięci DRAM lub pamięci flash. Ponieważ nie ma w nich ruchomych części, zużywają jeszcze mniej energii.

Ponadto firmy informatyczne muszą zarządzać energią w procesorach graficznych — jednym z największych odbiorników energii w komputerach. Korzystaj z energooszczędnych sposobów, takich jak brak kart graficznych zamiast wspólnego terminala, klienta do udostępniania pulpitu itp. Możesz także wykorzystać wyniki wideo płyty głównej lub wybrać procesor graficzny, który zużywa mniej energii w stanie bezczynności.

Recykling materiałów

Innym doskonałym sposobem na wykorzystanie ekologicznej informatyki jest recykling materiałów w urządzeniach komputerowych. Zapobiegnie przedostawaniu się szkodliwych substancji, takich jak rtęć, ołów, kadm itp., na składowiska. Możesz także wymienić niektóre urządzenia, zamiast produkować je od nowa, zmniejszając emisje i oszczędzając energię.

Ponadto firmy informatyczne mogą zmienić przeznaczenie lub przekazać komputery, których już nie używają, organizacjom non-profit i charytatywnym. Ponadto części przestarzałych systemów i materiałów eksploatacyjnych, takie jak papier, baterie i wkłady do drukarek, są poddawane recyklingowi. Należy jednak zachować ostrożność podczas recyklingu starych komputerów ze względu na kwestie prywatności, ponieważ mogą one zawierać niektóre dane poprzednich użytkowników, które wymagają zniszczenia przed recyklingiem.

Chmura, przetwarzanie brzegowe i przetwarzanie równoległe

Przetwarzanie w chmurze pomaga firmom IT wdrażać ekologiczne przetwarzanie danych, rozwiązując problemy takie jak zużycie zasobów i energii. Podejścia takie jak wirtualizacja, energooszczędne centra danych, multi-tenancy itp. umożliwiają przetwarzanie w chmurze w celu zmniejszenia zużycia energii i emisji dwutlenku węgla. Korzystanie z przetwarzania w chmurze eliminuje potrzebę posiadania energochłonnych centrów danych.

Ponadto przetwarzanie brzegowe umożliwia redystrybucję obliczeń w pobliżu użytkowników w celu obniżenia kosztów. Pozwala mieć mniejsze centra danych, w których konserwacja jest również mniejsza pod względem zużycia energii i kosztów.

Podobnie przetwarzanie równoległe pomaga zmniejszyć zużycie energii, ponieważ wiele niewielkich obliczeń lub funkcji może działać jednocześnie na wielu procesorach, które współdziałają za pośrednictwem pamięci współdzielonej, zamiast działać na oddzielnym sprzęcie zużywającym więcej energii.

Praca zdalna

Praca zdalna zyskuje na popularności, zwłaszcza po wybuchu epidemii covid-19. Wdrażanie telekonferencji i praca z dowolnego miejsca przynosi wiele korzyści, takich jak zmniejszona emisja z podróży, wygoda pracowników i wyższe marże zysku dzięki niskim kosztom utrzymania biura.

Kilka wskazówek dotyczących przyjęcia ekologicznej informatyki

Ekologiczne przetwarzanie danych to inicjatywa, którą każdy musi przyjąć indywidualnie. Niezależnie od tego, czy pracujesz w firmie, jesteś właścicielem firmy, czy pracujesz solo, możesz przyjąć pewne praktyki wspierające tę inicjatywę.

Oto kilka wskazówek, które możesz zastosować, aby wdrożyć i promować ekologiczne przetwarzanie:

  • Używaj produktów z etykietą Energy Star, ponieważ zużywają one mniej energii i są produkowane zgodnie z ekologicznymi koncepcjami komputerowymi.
  • Jeśli nie korzystasz z komputera, wyłącz go, aby oszczędzać energię.
  • Jeśli chcesz zrobić sobie przerwę, ale nie wyłączać komputera, możesz przełączyć go w tryb uśpienia, aby oszczędzać energię.
  • Wybierz energooszczędne wyświetlacze, takie jak OLED, które zużywają mało energii, oszczędzają baterię i nie męczą oczu.
  • Użyj ciemnych motywów lub trybu ciemnego, ponieważ wymaga mniej energii.
  • Staraj się nie używać wygaszaczy ekranu, ponieważ zużywają one energię, gdy system jest bezczynny.
  • Zmniejsz jasność monitora, ponieważ wysoka jasność wymaga większej mocy.
  • Spróbuj użyć diod LED zamiast monitorów CRT, aby oszczędzać energię i zmniejszyć emisję dwutlenku węgla.
  • Pozbywaj się e-odpadów w bezpieczny sposób, ponieważ urządzenia komputerowe zawierają niebezpieczne materiały, które zanieczyszczają środowisko. Takie materiały wymagają formalnej likwidacji w laboratoriach.
  • Używaj atramentów o niskiej zawartości lotnych związków organicznych, energooszczędnych drukarek, papieru makulaturowego i regenerowanych wkładów atramentowych. Możesz także przejść na papier bez papieru, gdzie tylko możesz.
  • Kupuj energooszczędne komponenty, takie jak dyski SSD zamiast dysków twardych.
  • Używaj wiadomości e-mail jako głównego nurtu komunikacji, a nie faksu.
  • Wdrożenie protokołu Voice over Internet Protocol lub VoIP w celu zmniejszenia ilości odpadów metalowych i infrastruktury okablowania
  • Pozwól swoim pracownikom pracować z domu, gdy tylko jest to możliwe, ponieważ dojazdy do pracy prowadzą do większego zużycia paliwa.
  • Kupuj online, jeśli to możliwe, zamiast chodzić do sklepów, spalając paliwo w pojeździe.
  • Spróbuj nawiązać współpracę z firmami, które również wdrażają ekologiczne przetwarzanie, a nie odwrotnie. Pomoże to zmienić sposób myślenia i promować ekologiczną informatykę.
  • Wykorzystaj energię odnawialną w swoich centrach danych.
  • Twórz strategiczne zarządzanie energią w całej organizacji, w tym zespół IT w celu właściwego zarządzania urządzeniami, gromadzenia danych i zużycia energii.
  • Rozpowszechniaj wiedzę na temat zielonej informatyki w swojej organizacji i poza nią

Ostatnie słowa 👩‍🏫

Globalne ocieplenie i zmiany klimatu to dziś jedne z głównych problemów. Poziom zanieczyszczenia rośnie na lądzie, wodzie i powietrzu. W tym celu zielone przetwarzanie danych jest skutecznym podejściem, które może pomóc w ograniczeniu tych problemów środowiskowych. Może dotyczyć takich kwestii, jak emisje gazów cieplarnianych, rosnąca ilość odpadów, spalanie paliw kopalnych, wyczerpywanie się zasobów naturalnych itp.

Dlatego firmy i osoby prywatne muszą być odpowiedzialne za maksymalne ograniczenie zużycia energii przy jednoczesnym wdrażaniu ekologicznych metod prowadzenia działalności i utylizacji odpadów.

Dlatego pamiętaj o trzech R – ograniczaj, używaj ponownie i poddawaj recyklingowi oraz bądź częścią tej wspaniałej inicjatywy – Green Computing i motywuj innych do robienia tego samego, aby wspólnie budować zrównoważoną przyszłość.