自互聯網誕生以來，數字革命改變了數百萬人的生活。 數字文件取代了紙張，電子郵件已經取代了字母，手機提供了許多便於日常生活的服務。
這場數字革命還沒有結束，現在越來越多的技術部署在“物聯網”（IoT）這一術語中，這是一種互聯物體的全球網絡。
可通過標準通信協議進行唯一尋址。 到2020年，可能有多達300億個物體連接到互聯網。所有物體都需要能源。 這些設備可以產生直接的節能效果。但是它們對更廣泛的能源系統的淨效應將更加清晰。 科學家和監管機構需要共同努力，確保物聯網的好處不會以能源使用量增加為代價。物聯網是一個物理設備網絡，包括個人健康監視器，智能設備和自動運輸系統等，它們嵌入了數字技術，使設備能夠通過收集和傳輸數據相互交互。它有可能通過智能電網，智能家居，智能城市，健康監測，交通系統控制和環境管理等應用進一步改變人類生活
。物聯網還將影響能源生產和使用，這將反過來影響能源系統的環境影響。
物聯網技術可能對能源使用產生複雜影響。例如，將智能功能添加到現有設備（例如恆溫器）通常會導致溫度控制系統使用的能量略微增加，因為增加了新的傳感器，電子設備或顯示器。
該智能功能可以允許設備以節省更多能量的方式操作，例如當乘客離開家時關閉空調。然而，IoT設備的本地能量使用可能是其總體能量足跡的一小部分。
由於使用這些設備可能涉及大量數據傳輸和遠程處理，因此正確分析必須考慮本地和遠程能源使用。
為了更好地構建關於物聯網能源影響的討論，有必要考慮可能發生這些影響的四種機制，按照複雜性和不確定性增加的順序列出：
（i）物聯網組件對能源系統的直接（局部）影響，
（ii）支持基礎設施的遠程能源使用，
（iii）與設備生產相關的能源使用，以及
（iv）物聯網系統通過行為改變的間接能源影響，例如增加設備或服務的使用。
物聯網設備的總能耗估計尚不可用，但之前家用電子設備的能源使用經驗表明了當地能源使用的可能模式。
假設物聯網設備的能源強度趨勢遵循消費電子產品所觀察到的趨勢，物聯網技術也有可能降低其嵌入系統的能耗。關於物聯網能源影響的越來越多的文獻表明，通過更智能地利用資源，可以為能源系統帶來益處。
例如，Shrouf和Miragliotta建議物聯網將實現能量數據收集，可用於優化工業生產過程中的能源使用。同樣，在交通運輸領域，物聯網已經啟用了更先進的自適應交通控制系統，可以減少擁堵，從而提高燃油效率。
智能家居和智能辦公室也可以依靠物聯網設備來優化熱管理甚至照明，物聯網可以支持更高效的電力系統運行，改善需求管理和可再生資源的整合。 沒有對這些優勢的確切估計或它們與用於為物聯網對象提供的增加的能量相比如何。但是，物聯網可能會導致用於提供固定服務水平的能源淨減少。
雖然物聯網可能會提高當地的能效，但所有這些應用都需要遠程數據通信和處理，這有助於滿足對信息和通信技術（ICT）基礎設施日益增長的需求。雲計算，數據中心和手機基礎設施是ICT系統的能源密集型組件。
20世紀80年代和90年代對ICT能源使用的早期預測表明，ICT佔或將很快佔所有用電量的10％，到2020年這個數字可能會上升到50％。
最近對這些估算的回顧表明，ICT技術的總體能源足跡小於預期，而且這種能源需求正在以較慢的速度增長。這種較慢的速度是由於大量增加的數據傳輸和處理需求與這些活動效率的顯著提高之間的平衡所致。
例如，就每千瓦時的計算次數而言，2010年生產的計算機的性能比1990年的計算機的性能提高了三個數量級。
對全球ICT和媒體行業的生產和運營足跡進行了廣泛的評估。他們估計，2007年ICT技術佔全球電力的3.9％，佔全球溫室氣體（GHG）排放量的1.3％，而娛樂和媒體佔全球電力的3.2％（佔全球溫室氣體排放量的1.7％）。
進行了類似的詳細分析，調查了5年期間的趨勢得出的結論是，ICT技術在2007年佔全球用電量的3.9％，但2012年增加到4.6％，估計所有通信設備的用電量並得出更高的數字。
得出的結論是ICT目前使用全球電力的10％，到2030年可能消耗多達21％。雖然這些估計值不確定，但他們認為ICT基礎設施的能源使用量可能會繼續增加。但是，沒有估計ICT系統總體能源需求的哪一部分可歸因於現在和未來的物聯網服務。
與其傳統的“非智能”對應物相比，物聯網設備具有額外的處理，通信和顯示要求，並且生產這些組件需要額外的材料和能量。
非物質化可以減輕這種影響。非物質化是隨著時間的推移，給定產品（例如筆記本電腦）或服務（例如音樂分發和回放）的材料輸入下降的可觀察趨勢。估計1992年一臺筆記本電腦的年生產能耗為1930兆焦耳，到2007年，這一數值降至350 MJ，儘管計算機的計算能力在此期間大幅增加。
雖然電子產品的非物質化和效率改進意味著單個產品可能具有較小的製造足跡，但是所部署的物聯網設備數量的快速增加可能導致材料提取，材料加工和部件製造的能量使用的總體增加。使用Ryen等人的數值。
對於典型家庭的電器數量及其典型的能源使用情況，我們估計1992年生產美國家庭電子產品所需的能源為每年2150兆焦耳，2007年，這一數字增加到每年2600兆焦耳。家庭中電子天體數量的增加超過了特定設備的生產足跡，清楚地說明了消費者行為和購買決策在物聯網能源使用預測中的重要性。
高效且有效的物聯網服務還可能以間接影響能源使用的方式改變用戶行為。反彈效應 - 效率提升降低了商品或服務的成本並推動消費增加 - 提供了導致意外後果的行為反應的一個例子。在能源效率的情況下，已發現反彈效應減少效率干預的預期效益。
例如，作為物聯網一部分的自動駕駛汽車的研究表明，這些車輛可以通過增加總行駛里程以及增加目前服務不足的社區的旅行來增加燃料使用。
對於美國普通家庭來說，消費電子產品的直接能源使用量在1992年至2007年間增加了兩倍，每戶每年4800至15,300兆焦耳。這種淨增長的原因是家庭使用量越來越高，設備數量越來越多，而不是特定產品的功耗增加。
這些可能導致物聯網採用反彈效應的行為反應很難理解。認為“國家政策沒有充分考慮超出信息需求的行為方面，忽略了影響個人決策過程的許多動機和障礙，即使它們對智能技術的傳播具有決定性作用“如果服務或設備變得更便宜或更有用，那麼使用更多服務或設備具有良好的經濟意義。
然而，這些行為的變化可能使物聯網成為另一個經濟擴張與能源和環境問題不一致的場所。很難預測物聯網和人工智能和區塊鏈等相關技術的長期影響。由於物聯網剛剛興起，對其對能源使用的更廣泛影響的研究面臨著兩個重要的不確定性。
物聯網應用將被廣泛採用，以及人類行為將如何變化以應對？例如，人工智能和個人監控的進步可能會產生功能強大但計算密集的個性化助理，而新一代遠程呈現技術可能會減少全球航空旅行。這些情景是推測性的，但可能對全球能源使用產生重大影響。
蒸汽機的發明和工業革命的啟動，汽車的興起和郊區的出現，以及互聯網對商業和日常生活的深遠影響都表明能源使用模式的最深刻變化來自以複雜和不可預測的方式重組社會的技術。
物聯網技術有望通過幫助我們更有效地利用資源來實現節能，但目前尚不清楚這些節省是否超過ICT使用的間接增長，物聯網設備的生產足跡和反彈效應。有關特定設備或干預措施的影響的研究是可行的，但現有的行為數據和可能的採用情景不足以理解物聯網的大規模能源影響。
需要這些知識來確定可以減輕意外後果的策略，通過為物聯網設備建立新形式的能效標準。不光看到和利用物聯網的好處，同時避免有問題的能源影響。
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