物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)字技術(shù)正在重塑建筑業(yè)

人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和云計(jì)算等技術(shù)已經(jīng)在許多行業(yè)展示了它們的潛力。

2018年11月，法國馬賽市兩棟建筑倒塌，雖然當(dāng)局在廢墟中發(fā)現(xiàn)了六具尸體，但還有其他人在廢墟中失蹤，而且由于大雨，搜尋工作變得極其困難。建筑缺陷和失敗不僅可能造成價(jià)值數(shù)百萬美元的財(cái)產(chǎn)損失，而且還可能導(dǎo)致多人喪生。這種情況可以借助建筑中的數(shù)字技術(shù)來避免。

現(xiàn)代技術(shù)可以使重要的操作自動(dòng)化，并為建筑創(chuàng)造一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的協(xié)作方法。利用先進(jìn)技術(shù)將會帶來更高的生產(chǎn)效率和更安全的施工方法。在任何行業(yè)，早期采用現(xiàn)代技術(shù)的人總是比他們的同行獲得更多競爭優(yōu)勢。因此，施工組織需要規(guī)劃采用策略，以利用數(shù)字技術(shù)的競爭優(yōu)勢。

建筑中的數(shù)字技術(shù)

▲人工智能

一些行業(yè)已經(jīng)從各種人工智能應(yīng)用中受益，同樣，人工智能也正在改變建筑業(yè)。建筑領(lǐng)域的數(shù)字技術(shù)，如人工智能，將通過多種應(yīng)用重塑建筑業(yè)。在建筑信息建模中，人工智能可以證明在規(guī)劃和測量中是有益的。憑借海量的精選數(shù)據(jù)，人工智能系統(tǒng)可以創(chuàng)建三維地圖、藍(lán)圖和施工計(jì)劃，而無需任何人工監(jiān)督。類似系統(tǒng)也可用于分析關(guān)鍵施工數(shù)據(jù)，以識別行業(yè)趨勢并制定策略以確保有效的施工實(shí)踐。人工智能還將通過一個(gè)集中的數(shù)據(jù)系統(tǒng)簡化辦公室任務(wù)，在該系統(tǒng)中，可以記錄員工病假、突然離職和崗位空缺，并且在人工智能的幫助下，該系統(tǒng)可以跟蹤工人的休假和項(xiàng)目進(jìn)展，以建議進(jìn)度更新和策略來彌補(bǔ)他們的缺勤。

人工智能的另一個(gè)主要應(yīng)用是虛擬助理。人工智能驅(qū)動(dòng)的虛擬助理可以幫助工程師和現(xiàn)場工作人員進(jìn)行不同的施工程序，并告知工程師施工缺陷。例如，一家瑞典建筑設(shè)備公司推出了人工智能驅(qū)動(dòng)的操作員輔助工具，可用于土壤和瀝青壓實(shí)。人工智能工具繪制出可以跟隨壓實(shí)器的路徑并記錄該區(qū)域的溫度。另外一項(xiàng)功能是允許該工具適應(yīng)新的瀝青混合料，并準(zhǔn)確預(yù)測密度要求。同樣，一家總部位于加利福尼亞的人工智能公司也開發(fā)了配備攝像頭和激光雷達(dá)傳感器的機(jī)器人和無人機(jī)來監(jiān)控工地現(xiàn)場，從而取代了人工警衛(wèi)。

▲物聯(lián)網(wǎng)

在考慮在建筑中采用數(shù)字技術(shù)時(shí)，組織必須關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的潛力，多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)用例可以幫助不同的施工操作。對于初學(xué)者來說，物聯(lián)網(wǎng)可以促進(jìn)施工材料的有效供應(yīng)補(bǔ)充，RFID標(biāo)簽可以貼在供應(yīng)材料上并遠(yuǎn)程計(jì)數(shù)，當(dāng)材料耗盡時(shí)，中央系統(tǒng)會收到通知。在建筑工地，許多區(qū)域可能對工人有潛在的危險(xiǎn)，而在這些領(lǐng)域，帶有物聯(lián)網(wǎng)傳感器的機(jī)器可用于遠(yuǎn)程操作，從而避免工傷事件發(fā)生。此外，像Google眼鏡這樣的可穿戴設(shè)備可以在工人和工程師面前展示建筑手冊，而無需手動(dòng)翻閱。在不久的將來，制造商可能會生產(chǎn)帶有擋風(fēng)玻璃的施工車輛，這些擋風(fēng)玻璃也會顯示關(guān)鍵數(shù)據(jù)和說明。另外，施工人員經(jīng)常浪費(fèi)大量時(shí)間在工地上尋找施工機(jī)械和設(shè)備，在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可用于跟蹤施工工具和設(shè)備的位置。同樣，物聯(lián)網(wǎng)傳感器也可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)，這種傳感器可以監(jiān)測設(shè)備并發(fā)現(xiàn)缺陷，以避免昂貴的設(shè)備故障。物聯(lián)網(wǎng)傳感器還可以監(jiān)測施工現(xiàn)場的能耗和耗水量，并促進(jìn)更好的節(jié)能策略。

▲增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）在建筑領(lǐng)域比其他數(shù)字技術(shù)相對年輕。但是，隨著不斷的研發(fā)，創(chuàng)新的AR應(yīng)用也將會改變建筑業(yè)。目前，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)通過使用建筑計(jì)劃生成三維模型來實(shí)現(xiàn)建筑規(guī)劃。在這種方法中，施工人員可以測量最終設(shè)計(jì)的外觀，并了解材料、人力和設(shè)備的不同參數(shù)和要求。例如，可以開發(fā)一個(gè)移動(dòng)應(yīng)用，使用手機(jī)攝像頭掃描2D建設(shè)計(jì)劃，并生成一個(gè)虛擬三維模型，以顯示項(xiàng)目完成后的外觀；同樣，虛擬現(xiàn)實(shí)也可以實(shí)現(xiàn)3D建模。虛擬現(xiàn)實(shí)通過提供一個(gè)共享的交互環(huán)境來改進(jìn)協(xié)作，不同的團(tuán)隊(duì)可以實(shí)時(shí)訪問項(xiàng)目計(jì)劃，例如，在全球多個(gè)地點(diǎn)運(yùn)營的建筑組織使用虛擬現(xiàn)實(shí)幫助現(xiàn)場利益相關(guān)方了解項(xiàng)目要求，并確保遠(yuǎn)程進(jìn)度跟蹤。

▲區(qū)塊鏈

一些專家已經(jīng)認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)歉锩缘摹^(qū)塊鏈有助于創(chuàng)建可簡化供應(yīng)鏈管理的智能合約。此外，建筑組織可以借助區(qū)塊鏈為工人、承包商和工程師使用數(shù)字標(biāo)識，數(shù)字標(biāo)識允許收集有關(guān)客戶和供應(yīng)商的重要信息，這有助于建立聲譽(yù)系統(tǒng)。這種信譽(yù)系統(tǒng)使組織能夠根據(jù)他們在過去項(xiàng)目中的表現(xiàn)與其他組織協(xié)作。此外，區(qū)塊鏈還可以幫助管理建筑工人的工資發(fā)放。

▲云計(jì)算

一些建筑公司仍然使用紙張來管理重要的數(shù)據(jù)和文件。這種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和管理方法效率低下，因?yàn)榧堎|(zhì)文檔可能會丟失或損壞，但是，在建筑中引入數(shù)字技術(shù)將消除所有數(shù)據(jù)管理問題。云計(jì)算允許實(shí)時(shí)共享關(guān)鍵文檔和數(shù)據(jù)，由于云計(jì)算的在線性質(zhì)，與傳統(tǒng)方法相比，它提供了一種易于訪問的存儲和共享數(shù)據(jù)的介質(zhì)。

▲建筑技術(shù)的未來

隨著研究和開發(fā)的不斷深入，數(shù)字技術(shù)在建筑中的應(yīng)用也將越來越先進(jìn)。新技術(shù)將導(dǎo)致在建筑領(lǐng)域創(chuàng)造更好、更有效和更透明的工作實(shí)踐，例如，隨著技術(shù)的發(fā)展，3D打印也將使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能，未來，3D打印房屋、橋梁和其他結(jié)構(gòu)將成為現(xiàn)實(shí)。

此外，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可用于建造智能道路，為駕駛員提供實(shí)時(shí)交通和天氣更新，同時(shí)，這樣的道路也可以為汽車和路燈充電。此外，一些建筑材料制造商正在開發(fā)模塊化磚，這些磚具有內(nèi)置的熱能控制和額外的絕緣、電力和管道空間，從而降低建筑成本。另外，哈佛大學(xué)的“自組織系統(tǒng)研究小組”（Self-Organizing Systems Research Group）已經(jīng)為小型四輪機(jī)器人編程，讓它們像人類一樣協(xié)同工作。這些機(jī)器人有傳感器和算法，可以檢測其他機(jī)器人并避免任何碰撞。很快，數(shù)字技術(shù)在施工中的創(chuàng)新將減少勞動(dòng)力需求，并產(chǎn)生具有成本效益和節(jié)省時(shí)間的施工技術(shù)。

▲采用數(shù)字技術(shù)的整體方法

在建筑中部署數(shù)字技術(shù)是許多建筑相關(guān)問題的可行解決方案。建筑中的所有數(shù)字技術(shù)要么正在部署，要么正在原型化，這使得應(yīng)用程序更加實(shí)用。因此，數(shù)字技術(shù)在建筑中的引入迫在眉睫。但是，采用這些技術(shù)可能是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及多個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，因此，組織需要考慮以下路線：

?聘請經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員

?制定有效部署的策略

?分配適當(dāng)?shù)念A(yù)算

?生成分析以深入了解各種行業(yè)趨勢

?向員工和工人介紹已部署的技術(shù)

?開發(fā)創(chuàng)新應(yīng)用，促進(jìn)施工實(shí)踐

數(shù)字顛覆已經(jīng)使多個(gè)行業(yè)變得更加具有競爭力。隨著數(shù)字技術(shù)在建筑業(yè)中的應(yīng)用越來越明顯，建筑業(yè)也將面臨類似的情況。因此，組織需要認(rèn)識到現(xiàn)代技術(shù)的巨大潛力，而不是將它們視為曇花一現(xiàn)的過時(shí)趨勢。