物聯(lián)網(wǎng)（IoT）正在改變建筑業(yè)的經(jīng)營方式

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）正在改變建筑業(yè)的經(jīng)營方式，使企業(yè)變得更快、更智能、更安全、更高效。

新建筑技術(shù)

通過物聯(lián)網(wǎng)和其他支持技術(shù)，該行業(yè)已進入數(shù)字化的新階段。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不再只是主要的傳感器，它們正在發(fā)展成為先進的計算機，能夠在建設(shè)項目中用于新的和苛刻的應(yīng)用，例如遠程操作，補給，建筑工具，設(shè)備跟蹤，設(shè)備服務(wù)，維修，遠程使用監(jiān)視，增強現(xiàn)實（AR），建筑信息模型（BIM），預(yù)測性維護，進度監(jiān)視，建筑安全和質(zhì)量監(jiān)視。顯然，對帶寬的需求越來越大。鑒于物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)中的應(yīng)用預(yù)計將持續(xù)增長，未來部署的成功將依賴于5G等互聯(lián)技術(shù)的創(chuàng)新。

盡管采用的是分散的方法，但業(yè)內(nèi)的早期采用者已經(jīng)在使用IoT解決方案。 目前還沒有用于全面集成業(yè)務(wù)決策支持的發(fā)達生態(tài)系統(tǒng)，這主要是由于缺乏能夠處理來自分布式位置的通信的快速、可靠和強大的連接選項。 通常，建筑工地位于偏遠地區(qū)，其總部位于城市。 站點內(nèi)各個利益相關(guān)者之間以及從站點辦公室到總部以及參與項目的其他合作伙伴的辦公室之間都需要進行持續(xù)的溝通。 當前，要找到一種具有成本效益，功能豐富且能夠提供多種服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)是一項挑戰(zhàn)。

5G中最大的創(chuàng)新之一就是支持各種形式的建筑中的物聯(lián)網(wǎng)使用：提供高速數(shù)據(jù)訪問，解決任務(wù)關(guān)鍵性問題以及使受限設(shè)備連接成為可能。在建設(shè)中，項目交付取決于有效的數(shù)據(jù)收集，捕獲和分析/評估，所有這些都需要可靠的連接。5G提供了實時數(shù)據(jù)處理的可能性，因此幾乎可以立即做出決策并迅速糾正問題。

5G最關(guān)鍵區(qū)別在于帶寬，即高達10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。 但是，根據(jù)愛立信的說法，在支持5G的世界中，大約有三種不同的方式來考慮物聯(lián)網(wǎng)。

寬帶物聯(lián)網(wǎng)：實現(xiàn)高容量和高速數(shù)據(jù)傳輸。

關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)：適用于依賴大帶寬的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。

大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)：連接大量設(shè)備。

大規(guī)模連接的目標是低復(fù)雜度的窄帶設(shè)備，很少發(fā)送或接收小數(shù)據(jù)量，例如混凝土成熟度監(jiān)測傳感器、GPS和RFID標簽。這些設(shè)備可能處于具有挑戰(zhàn)性的無線電條件下，如外殼，因此需要覆蓋范圍擴展能力，通常需要電池供電。此外，在物聯(lián)網(wǎng)中涉及的“事物”數(shù)量很大，因此它與計算機網(wǎng)絡(luò)有很大的不同，因為節(jié)點的數(shù)量增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。

寬帶連接可為帶寬比大型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大得多的設(shè)備提供大量數(shù)據(jù)傳輸，極高的數(shù)據(jù)速率和低延遲。 如果對數(shù)據(jù)速率和延遲的要求不嚴格，寬帶物聯(lián)網(wǎng)連接還可以增強每個基站的信號覆蓋范圍并延長設(shè)備電池壽命。 寬帶物聯(lián)網(wǎng)對于要求高數(shù)據(jù)速率和低延遲的大多數(shù)移動設(shè)備用例至關(guān)重要，例如建筑設(shè)備遠程信息處理，車隊管理，傳感器共享和基本安全性。

關(guān)鍵任務(wù)連接可實現(xiàn)超低延遲的通信。 它旨在以嚴格限制的低延遲來傳遞消息，即使在負載很重的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中也是如此。 在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中，傳感器，執(zhí)行器和其他小工具取決于系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)能力，以使其有效工作。 這證明了高延遲意味著延遲的響應(yīng)能力，隨之而來的是事物無法發(fā)揮其全部功能。 一些物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)被設(shè)計為在緊急情況下做出響應(yīng)，而延遲的響應(yīng)可能會導(dǎo)致人員傷亡或財產(chǎn)損失，例如在自動駕駛汽車中。

施工中可能的5G用例

實時自動化：實時自動化是建筑應(yīng)用程序中最受歡迎的部分之一。它由自動化應(yīng)用程序（例如機器人泥瓦匠、焊工和起重機）組成，這些應(yīng)用程序?qū)崟r利用來自傳感器的數(shù)據(jù)來觸發(fā)特定的動作。它通常用于關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序，其中延遲、可用性、可靠性和安全性至關(guān)重要。

鑒于施工現(xiàn)場是復(fù)雜且不斷變化的環(huán)境，因此團隊可以依靠5G實時了解工地上的活動并執(zhí)行遠程或自主施工操作。結(jié)合高通訊速度，這將使從事建筑工作的人員幾乎可以即時訪問數(shù)據(jù)密集型邊緣和云應(yīng)用程序，從而使多個用戶可以實時，遠程地進行交互。

盡管可靠性和信任度是所有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的關(guān)鍵考慮因素，但它們在關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序中至關(guān)重要，例如向機器人傳輸數(shù)據(jù)的可預(yù)測性。

監(jiān)測，跟蹤和監(jiān)視：自動駕駛車輛在建筑工地上日益受到關(guān)注，結(jié)合了從各種傳感器收集和融合的數(shù)據(jù)，包括混凝土成熟度，結(jié)構(gòu)健康，廢物管理，位置，天氣，GPS和IP攝像機。隨著5G的到來，隨著公司和城市將諸如人工智能和機器學(xué)習(xí)之類的其他技術(shù)疊加到實時數(shù)據(jù)輸出上，并徹底改變了安全高效的工作方式，這些信息將變得必不可少。

5G對于監(jiān)控各種資產(chǎn)的健康，位置，狀態(tài)和規(guī)格至關(guān)重要，其中包括：

確保操作能力、可用性、遠程或自主施工作業(yè)的現(xiàn)場機械。

站點組件可確保與項目的協(xié)調(diào)，從而對更改和更新進行實時響應(yīng)。

提高安全性。借助5G，可以通過智能背心，頭盔和鞋子跟蹤個人的安全合規(guī)性，從而更有效地部署傳感器以提高安全性。

供應(yīng)鏈優(yōu)化：施工現(xiàn)場有很多重復(fù)性活動，尋找材料是一個持續(xù)的挑戰(zhàn)。 可以使用自動駕駛汽車，RFID，計算機視覺，BLE（低功耗藍牙）或其他數(shù)字工具來幫助解決此類問題。 如果材料可以按需到達，它將大大提高生產(chǎn)率。

對于確保一個項目的按時運行來說，關(guān)于在現(xiàn)場外生產(chǎn)的材料或各種部件的訂單狀態(tài)的實時信息非常重要。這將使項目經(jīng)理、主要施工承包商和供應(yīng)商受益。

多行業(yè)預(yù)制，包括使用網(wǎng)絡(luò)物理輔助系統(tǒng)、先進的建筑信息建模（BIM）和從設(shè)計到制造的技術(shù)，對提高質(zhì)量和減少在工地上花費的時間有直接影響。這需要實時協(xié)作，5G的寬帶物聯(lián)網(wǎng)是一個可能的解決方案。

增強視頻服務(wù)：在視頻捕獲方面，5G還將幫助組織以低成本部署技術(shù)，以快速捕獲、組織和分析海量視頻信息。這就減少了一些團隊甚至參觀施工現(xiàn)場的需要。此外，這種實時、豐富、直觀的信息可以為業(yè)主提供保證，也可以在任何特定時刻按需提供項目的透明視圖。

無人機已經(jīng)被用于拍攝4K視頻片段，而5G將實現(xiàn)實時視頻共享和分析。 現(xiàn)在，施工狀態(tài)和報告可以依靠計算機可視化的使用來理解工作并自動更新項目進度。 計算機可以處理80％的現(xiàn)場工程師的重復(fù)工作。 這將使知識工作者騰出更多精力來解決問題，而無需實際核實工作狀態(tài)。

另一個例子是，通過增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實，無論物理位置如何，都可以將主題專家直接部署到工作場所。有了BIM模型和5G功能，就可以立即使用它，并使豐富的視頻內(nèi)容在工作現(xiàn)場或現(xiàn)場周圍提供更高層次的可視化。

危害和維護感測：視覺數(shù)據(jù)可以幫助我們立即識別危害并主動進行干預(yù)，以減少事故和傷害。 視頻而非靜態(tài)圖像可以幫助簡化檢查，打孔清單，審核，安全審核，竣工驗收乃至合規(guī)性。5G支持可視數(shù)據(jù)。 圖像使我們反應(yīng)靈敏。 在積極的情況下，數(shù)據(jù)捕獲是自動化的，可通過各種來源繼續(xù)進行，并進行實時分析。人工智能和機器學(xué)習(xí)成為您的預(yù)測分析引擎，可以在問題發(fā)生之前報告潛在的風(fēng)險領(lǐng)域。

促進合作：隨著建筑項目的復(fù)雜化，我們看到合資企業(yè)的數(shù)量不斷增加。 現(xiàn)在，分享知識非常重要，不僅在內(nèi)部，而且與同行交流也很重要。 通常，我們試圖使用相同的資源（設(shè)計，供應(yīng)商和貿(mào)易伙伴）來解決相同的問題。 5G使這一過程變得更加容易。

關(guān)于5G建設(shè)的注意事項

就像任何其他新的建筑技術(shù)一樣，5G必須在戰(zhàn)略上被采用。公司需要考慮以下幾點注意事項：

標準化：雖然5G將有助于增加數(shù)據(jù)的收集、捕獲和分析，但現(xiàn)在有許多組織和項目沒有圍繞項目交付標準化的戰(zhàn)略。這會降低5G的潛在效益，也會影響項目的安全、質(zhì)量、完工時間和預(yù)算。

安全性：鑒于5G支持的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量眾多，因此對更新和遵循安全性標準的要求越來越嚴格。

為了充分發(fā)揮5G的潛力，建筑業(yè)需要量身定制的實施策略。 作為一般方法，以下步驟可能會有用：

明確定義你想要解決的問題，并確定價值創(chuàng)造的驅(qū)動因素。

確保你正在解決一個重要的問題，即一個由引人注目的投資回報率支持的問題。

選擇一個可信的合作伙伴來幫助你決定要追求的生態(tài)系統(tǒng)、渠道模式和商業(yè)模式。

建立內(nèi)部功能以部署解決方案并保護技術(shù)支持者。

實施解決方案并使其功能不斷發(fā)展。在您進行實驗和學(xué)習(xí)的過程中不斷改進，直到可以擴展解決方案為止。

盡管5G仍處于早期部署階段，但在技術(shù)的開發(fā)和測試方面正在快速進步，并且標準化進程預(yù)計將在2020年隨著3GPP版本16完成。

結(jié)論

說到物聯(lián)網(wǎng)，5G的功能打開了一個看似無限的新用例。在邊緣收集的數(shù)據(jù)可以被理解并在近實時的情況下執(zhí)行。高帶寬和低延遲時間確保了比以往任何時候都能更快、更容易地收集和分析更多的數(shù)據(jù)，將更多的智能疊加到邊緣的每個設(shè)備中。5G和物聯(lián)網(wǎng)的集成可以幫助AEC組織提高生產(chǎn)力、安全性和合規(guī)性。