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第六屆工程項目建設一個行業發展互聯網大會上,政企客戶服務事業群生態經濟環境進行拓展5g 智能建築工地總監先生發表了主題為《5G雲網助力智能建造》的主題演講,為大家講述5G這樣的創新管理技術企業怎么應用到智能建造領域,以及5G技術在建築施工行業數字化轉型研究過程中沒有起到的作用。

對智能建造的理解

首先,從信息化發展的背景來看,作為一個通信企業或稱為信息的企業,我們認為建築業的整體信息電話服務 化水平處於較低水平,還處於初級階段。 也就是說,施工企業使用的信息基本上是CT和IT,OT的組合較少,施工企業OT領域的信息水平仍然較低。 從一組數據來看,2019年建築業總產值為24.8萬億元,信息化占比不足1000億元,即建築業信息化水平約占0.3%~0.4%。 遠低於其他傳統產業1%~4%的水平。 這是當前建築業信息化發展的第一個大背景正是基於這個背景我們認為建築業信息化的需求非常旺盛。

在此基礎上,13個部門聯合發布了《關於促進智能建築與建築產業化協同發展的指導意見》 ,對整個建築業產生重大影響,明確了建築業的發展目標: 到2025年“建築”升級版; 到2035年“建築”核心競爭力世界領先。在這樣的政策背景下,智能建築到底該如何發展呢?目前,智能化建設還處於起步階段,智能化制造產品只是建立了以智能建築為核心的感知系統和以建築物管理為核心的建築物管理系統。我們認為,未來的智能建築將發展到全時安全監督和全周期質量監控,即安全質量全生命周期管理是未來智能建築的核心。基於這樣的趨勢,未來的智能化建設將向數字化、施工自動化、管理系統化、控制網絡化四個方向發展。

工藝數字化、施工自動化、管理系統化、控制網絡化這四個方向是業務方向,那么如何與數字化結合呢?我們認為iot based smart helmet for construction workers未來的建築將向三個方向發展,即數字化建築、綠色建築和安全建築。更多的是基於BIM技術和雲、大、物、移動、智能的技術。

是我們可以作為一個通信技術企業發展或者IT企業文化對於人工智能建造的理解,那么5G與智能建造有怎樣的天然結合呢?我們常說4G改變自己生活,5G改變中國社會,那么5G如何通過改變我國社會呢?這主要取決於5G的三個不同特性,即穩定低時延、大帶寬、廣連接。5G對於一些普通學生用戶管理來說代表的是更快的4G,而對於傳統建築工程行業分析用戶個人來說,帶來的不僅是更快的速度,還具備廣連接、超低時延這兩個特性,5G很多的業務工作領域提供更多的是基於以上這些場景打造出來的。當廣連接、低時延兩個國家標准凍結之後,未來整個產業鏈也會成熟起來。廣連接在建築研究領域的主要包括應用能力就是海量的設備信息傳輸,比如機器人代替作業就需要一種基於5G網絡,而低時延在建築材料領域的應用方法主要有塔吊操作等。

在對5G理解的基礎上,我們來看看智能建築的核心理念,即5G支持應用創新和數據驅動的運營智能。 5G支持應用創新意味著構建無處不在的5G高速低延遲網絡,並將5G應用於安全、綠色、數字化建設等場景。 實現5G在移動辦公、移動安全、高清視頻等領域的廣泛應用。 數據驅動和操作智能是指在智能施工過程中,將人、車、企業、資產、設施等充分連接起來,促進深入洞察和智能決策,實現實時感知、即時可見、最終可見、安全可控。 隨著5G應用的不斷創新,必然會產生大量的數據,人工智能的能力來自於數據的饋送,也就是說,沒有大量的數據,人工智能只能是空談。 例如,阿爾法狗需要數據來訓練,而5G是獲取數據的好方法。

5G助力智能建造

那么5G是如何發展助力中國智能設計建造的呢?我認為是從以下五個方面充分體現:第一是提高我們建設工地建造管理過程中的作業面是不斷發生變化的,也就是說企業以往的光纖通信傳輸系統或者雲網的有線傳輸模式已經成為不能得到滿足學生現場安全作業面不斷產生變化的現場教學環境,而5G就成為了選擇最合適的方式,同時5G在速率和安全性上也遠遠領先於WIFI。第二是5G會有存在很多相關視頻類的應用,原來他們對於一些工地現場的防火,施工生產現場實際需要布很多不同溫度控制傳感器產品或者煙感傳感器的點,那么在5G環境下,是不是可以用視頻質量監控的方式來實現呢?這裏要說一下社會邊緣雲,5G所謂的邊緣雲就是把算力和存儲能力放在基站側,在前端設備安裝提供更多的不需要算力的攝像頭,直接在基站側就可以開始進行分析計算。因此在5G環境下,施工組織現場不需要布煙感傳感器,一個家庭作業面能覆蓋到的攝像頭就足夠了。第三部分還是采用基於圖像邊緣雲的,邊緣雲是5G未來在很多傳統行業中非常具有普遍的一種重要應用研究方式。我們國家現在這樣去做邊緣雲或者人工智能手機攝像頭,以往的方式是前端的攝像頭是智能的,或者後台有大量的雲計算的資源來進行算力和存儲,那么我國未來在5G環境下,更多的算力可以學習放在基站,用邊緣雲來做。比如在工地現場有很多影響工程專業車輛進出,其實每輛車都安裝了GPS,但是在工地有圍擋的分配區域,GPS的定位方法以及處理速度一般都是不准的,而我們在施工單位現場對車速是有嚴格的要求的,那么到了什么生活方式能又快又准確的識別施工現場車輛的車速呢?通過利用邊緣雲智能教育視頻內容識別的方式是效率達到最高的,我們能很快的識別出車輛的速度,並且准確率要高於GPS。第四是關於安全性的,大家最近都比較廣泛關注華為被卡脖子的問題,而5G核心科學技術是掌握在人自己的人手裏的,是擁有獨立自主創新知識經濟產權的,因此,從安全性上來講,5G是一定是最適合建築文化產業,我們發現整個世界建築特色產業都在做國產化、自主化,這些都需要5G來支撐。第五點是5G能夠全力以赴支撐智能建造。智能建造和工業機器人領域的智能汽車制造有很多時間相同的特點,在建造過程中都可能需要建立一張網絡來支撐,而現階段有很多有線網絡能支撐智能建造和智能機械制造,但是如果沒有制定合適的無線網絡,主要原因是因為以太網的核心是“盡力而為”,但是在具體施工標准作業實施階段,或者說員工工作崗位人員數量正在操控塔吊,一個“盡力而為”的網絡顯然是不行的,因為這時網絡對時效的要求人們非常高,因為解決這個實踐過程中所需要10毫秒內做完,操作會計人員的動作就必須返回回去,要不然可能會容易出現機毀人亡的事故。而5G就可以直接作為理論支撐智能建造的無線網絡,因為5G具備以上兩個基本特點:海量連接關系以及超低可靠時延。同時,這張網針對當前智能建造、智能制造做過優化,也就是說能夠真正做到“全力而為”,可以簡單理解為全力以赴的完成財務數據的傳輸,這是許多其他任何時候一個完善網絡都做不到的,包括WIFI。

是智能建築和建築行業想結合的幾個點,只是5G不可行。5G需要結合人、機器、材料、方法、環境、測量,也稱為5G+A、B、C、D、E,即5G+AI、BIM、DATE、EDGE。具體來說,5G環境下大量的內容需要存在於雲端,同時需要產生大量的數據來反哺我們的人工智能。其中,我們熟悉的是人、機、料、法、環境對應的應用場景。這裏我想補充一下“測量”對應的應用場景。有一種基於機器視覺的方法叫做激光測距,即前端攝像頭可以拍攝整個工作面的視頻,拍攝到的信息被數字化並存儲在系統中。以後一個建築的隱蔽工程都可以通過系統追溯或追溯,模型的尺寸,包括長、寬、高都可以看到。所以我覺得是IT行業和建築領域結合的未來發展方向。

就是5G支撐智能技術建造的大背景,那么在這樣的大背景下,我們應該如何去搞智能建造呢?認為應從以下三個國家層面入手。第一層是基礎教育設施,即感知或者相關數據采集,我們自己所有的數據都通過公有雲、私有雲、邊緣雲三種不同方式以及存儲在雲端,也就是說所有的數據、算力基本問題都在網上。再向上是中台,目前我國很多時候需要我們學生在做雙中台,即數據中台和業務中台,實際上我們發展提出的數據人工智能中樞也是一個圍繞中台概念來做的,大數據服務平台是做數據收斂的,即建築施工企業、施工方的數據,甚至成為未來研究可能導致行業市場監管方提供的數據時代都會集中在這個數據網絡平台建設上來。有了數據處理平台之後,我們要通過AI平台或者其他業務風險管理會計平台來向上賦能,就是為了將來更多的應用是一種基於中台來實現的。雖然據我了解,目前傳統建築工程行業提出一些數據資源資產概念的還不多,但是他們其實目前已經有很多金融行業提出了重要數據流動資產的概念,認為所有的數據環境都是有產權和歸屬的,也必然有經濟文化價值,既然有經濟理論價值,我們就可以稱之為數據資產。那么建築設計行業的數據資產是不是真的可以沉澱下來?我認為現在從架構角度或者平台角度來說,還是可提升的空間的。有了基礎教學設施和中台兩個基礎知識之後,再向上就是巡檢、基於項目管理等各類的智慧應用都可以基於以上這些活動平台創新能力來實現。

最後,看看5G在智能建築中的三種應用場景,即安全建築、綠色建築和數字建築。 平安建設以視頻監控為主,綠色建設以環境監測為主,由於5G具有質量連接的屬性,現場所有粉塵和噪聲監測是最基本的。 除了監測水電使用情況外,還可以支持5G網絡。 在第三場景數字化施工中,在數字化施工方面進行了一些嘗試,例如,施工現場的VR眼鏡匹配實際上是一種巡檢,通過VR眼鏡可以在第一時間發現問題,並可以實時調度。

最後,我們對區塊鏈有了一些了解。目前,鋼結構在智能化建築領域是一個比較成熟的板材,而整個鋼構件的來源、類型、用途、安裝位置實際上都有很大的不同,區塊鏈的兩個核心要素是,一旦在施工過程中發現問題,就可以直接追溯到問題的來源或設計環節或運輸階段。此外,即使在項目交付後,來自施工過程的數據仍然保留,並且在項目未來的運行和維護階段發生問題時可以追蹤,並且可以找到自己的數據鏈防篡改數據,幫助找到問題的根源和負責人,真正實施施工的全壽命周期管理。我們認為這只是區塊鏈的一個應用場景,未來在智能建築領域會有越來越多的應用,或者說智能建築的越來越多的應用肯定是“鏈”的,因為只有“鏈”的存在,才能實現所有項目的全生命周期管理。


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