我们能够随心所欲地使用能源的那一天会到来吗?
能量和信息本质上是相似的。
思考能源与IT融合的“Enernet”社会。
- 2012.4.1
[照片]罗伯特·梅特卡夫 (Robert Metcalfe) 发表有关“Enernet”的演讲
照片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院
能源和信息。虽然它们看起来不同,但本质上还是有一些相似之处的。这意味着什么?以太网是家庭和办公室使用的 LAN 电缆的标准*1的发明者罗伯特·梅特卡夫 (Robert Metcalfe) 提出了“能源网”的概念,即能量在网络中相互交换。宽带信息现在可以无限使用。那么能量会一样吗?探索IT与能源融合后的能源网络会是什么样子。
不同却相似,信息与能量
毫无疑问,能源作为一个新的工业领域正在引起人们的关注。人们正在考虑包括自然可再生能源在内的各种新能源的可能性,资金正在流入风险投资公司。智能电网还测量能源需求并努力创建高效的能源网络。
对于许多人来说,这些努力与能源行业有关。电力、天然气和石油公司被认为是创造和供应能源的。在智能电网中,信息技术在平衡供需方面发挥着积极作用,但能源是主要元素,信息技术是次要元素。
日本国内也存在争论,例如是否可以用兆瓦太阳能(大规模太阳能发电)取代核电站以及是否应该迅速引入智能电表,但基本前提是麻糬应该留给麻糬店,能源应该留给能源公司。
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另一方面,能源处理的非传统思维方式也引起了人们的关注。其中最突出的是来自 IT 领域的方法。微软创始人比尔·盖茨正在积极投资下一代核反应堆的研发,而谷歌则正在投资太阳能热能和风能等自然可再生能源。
IT领域的企业为何纷纷进军能源领域? IT 亿万富翁是否只是因为看到能源行业的增长前景而将资金投资于能源行业?事实上,IT处理的信息和能源本质上是相似的。例如,在处理能量的热力学中,熵表示无序*2是一个重要的概念。电气工程师克劳德·香农*3完成了利用熵来处理信息量的信息论,该理论成为信息技术的基础。许多研究人员认为热力学是信息论的一个分支。
罗伯特·梅特卡夫的“EnerNet”概念清楚地表明了IT与能源的融合。
梅特卡夫,以太网的发明者
梅特卡夫是现代计算必不可少的技术的发明者之一。那就是“以太网”。 1973 年,梅特卡夫在施乐帕洛阿尔托研究实验室工作时开发了以太网,用于连接个人计算机的前身阿尔托计算机以共享信息。以太网也已成为IEEE(电气和电子工程师协会)的标准(8023标准),许多制造商都发布了兼容产品。在 20 世纪 70 年代和 80 年代,多家制造商宣布了自己的 LAN(局域网:用于在有限区域内连接计算机的网络)标准(例如 Apple 的 AppleTalk 和 IBM 的 Token Ring),但以太网开始主导 LAN 市场,部分原因是它是开放标准。梅特卡夫本人创立了3Com,并通过开发和销售以太网相关产品发了大财。
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自那时以来,以太网不断取得进步,数据传输速率从 10Mbps(每秒能够发送 1Mbit 数据)到 100Mbps,现在 1Gbps 千兆位以太网已安装在计算机和其他设备中。此外,10Gbps、40Gbps和100Gbps的标准已经建立,并且以太网技术已经开始用于广域网,即所谓的WAN(Wide Area Networks:用于在广域内连接计算机的网络)。
见证了 LAN 的普及和互联网兴起的梅特卡夫于 1995 年提出了“梅特卡夫定律”。这是一条经验法则,指出网络的价值大约与用户数量的平方成正比。简而言之,随着网络用户数量的增加,该网络的价值也会急剧增加。如果您每天使用网络或 Facebook 等社交网络,您可以亲身感受到这一定律。

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