透視“建筑業(yè)＋互聯(lián)網(wǎng)”未來圖景

當前，傳統(tǒng)的建筑施工作業(yè)方式正逐漸被一些高新技術所顛覆。建筑施工行業(yè)正在加速轉型升級，由勞動密集型向技術、知識和管理密集型轉變。近期發(fā)布的《中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報告（2016）互聯(lián)網(wǎng)應用與發(fā)展》深度論述了建筑施工行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢，認為建筑施工行業(yè)轉型升級離不開互聯(lián)網(wǎng)的支持與深度應用，智慧建造、智慧企業(yè)將是未來建筑施工行業(yè)轉型升級發(fā)展的方向。記者對報告內(nèi)容進行梳理，圍繞智慧建造、智慧企業(yè)、新興技術三大關鍵詞，透視“建筑業(yè)＋互聯(lián)網(wǎng)”未來圖景。

智慧建造——

智慧建造，是以BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進信息化技術為支撐，實現(xiàn)企業(yè)集約化經(jīng)營和項目精益化管理，實現(xiàn)低碳、低排放、高品質(zhì)、可持續(xù)的建造過程。

■ 智能穿戴設備將成重要裝備

智能穿戴設備，是可以直接穿在身上或整合到衣服、配件上的一種便攜式設備，借助軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來實現(xiàn)強大的功能。智能穿戴設備將成為建筑工人的重要單兵裝備，與施工環(huán)境緊密結合，為建筑施工帶來很大轉變。

智能穿戴設備在施工中的應用主要包括：智能手環(huán)可用于對現(xiàn)場施工人員的跟蹤管理；佩戴智能眼鏡，可將虛擬模型畫面與工程實體對比分析，及時發(fā)現(xiàn)并糾正問題；智能口罩上的粒子傳感器可實時監(jiān)測施工作業(yè)區(qū)域空氣質(zhì)量，并把定位資料和采集到的信息傳到手機上應用并共享；借助穿戴的運動攝像裝置，可記錄現(xiàn)場質(zhì)量驗收過程等。

■ 移動智能終端將成重要工具

智能終端，具有接入互聯(lián)網(wǎng)能力，通常搭載各種操作系統(tǒng)，根據(jù)用戶需求定制各種功能。常見的智能終端包括移動智能終端、車載智能終端、智能電視等。施工現(xiàn)場的移動智能終端正在向實用化、集成化方向發(fā)展，是智慧建造技術平臺向生產(chǎn)一線延伸的重要工具。

移動智能終端在施工中的應用主要包括：配合相應的項目管理系統(tǒng)，實時查閱施工規(guī)范標準、圖紙、施工方案等；可直接展示設計模型，向現(xiàn)場施工人員進行設計交底；加強施工質(zhì)量、安全的過程管理，實時確認分部分項形象進度，輔助分部分項質(zhì)量驗收；可現(xiàn)場對施工質(zhì)量和安全文明施工情況進行檢查并拍照，將發(fā)現(xiàn)的問題和照片匯總后生成整改通知單下發(fā)給相關責任人，整改后現(xiàn)場核查并拍照比對；可在模型中手動模擬漫游，通過樓層、專業(yè)和流水段的過濾來查看模型和模型信息，并隨時與實體部分進行對比。同時，還可提前模擬作業(yè)通道是否保持暢通、各種設施和材料的存放是否符合安全衛(wèi)生和施工總平面圖的要求等。

■ 建筑機器人將成輔助工具

建筑機器人應用于施工的基本模式，是通過與設計信息（特別是BIM模型）集成，實現(xiàn)設計幾何信息與機器人加工運動方式和軌跡的對接，完成機器人預制加工指令的轉譯與輸出。建筑機器人建造流程需要仿真模擬與監(jiān)測，支持高度靈活、個性化的建筑產(chǎn)品服務和生產(chǎn)模式。未來，建筑機器人不是簡單施工工藝的替代，將在方方面面成為智慧建造的輔助工具，成為施工方案的一部分。

建筑機器人在施工中的應用主要包括：全位置焊接機器人，可用于超高層鋼結構現(xiàn)場安裝焊接作業(yè)，提高焊接質(zhì)量，確保施工安全；超高層外表面噴涂機器人，不僅可以解決高空作業(yè)安全問題，還可提高施工速度和精度；大型板材安裝機器人，可用于大型場館、樓堂殿宇、火車站、機場裝飾用大理石壁板、玻璃幕墻、天花板等的安裝作業(yè)，無需搭建腳手架，由兩名操作工人即可完成大范圍移動作業(yè)。

云機器人是云計算與機器人學的結合。機器人本身不需要存儲所有資料信息或具備超強的計算能力，只是在需要時連接相關服務器并獲得所需信息。例如：機器人拍攝周圍環(huán)境照片并上傳到服務器端，服務器端檢索出類似的照片，并計算出機器人的行進路徑以避開障礙物，同時將這些信息儲存起來，方便其他機器人檢索。所有機器人可以共享數(shù)據(jù)庫，減少了開發(fā)人員的開發(fā)時間，還可以通過云計算實現(xiàn)自我學習。

智慧企業(yè)——

在傳統(tǒng)建筑施工企業(yè)向智慧企業(yè)的升級、轉變過程中，互聯(lián)網(wǎng)的作用不只是支持企業(yè)業(yè)務，更應成為驅動企業(yè)轉型的主要動力，影響并幫助企業(yè)實現(xiàn)自身業(yè)務流程、商業(yè)模式的轉變。建筑施工企業(yè)應轉變IT部門支持業(yè)務的角色，發(fā)揮IT技術和互聯(lián)網(wǎng)的最大價值，通過建立業(yè)務價值導向的互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，使管控機制、企業(yè)架構、IT能力三個領域深入融合，真正實現(xiàn)業(yè)務與IT、互聯(lián)網(wǎng)的完美結合，驅動業(yè)務發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)對于智慧企業(yè)形成和發(fā)展至關重要，物聯(lián)網(wǎng)是智慧企業(yè)互通互聯(lián)的基礎，云計算是智慧企業(yè)的平臺和支撐，大數(shù)據(jù)積累和應用是智慧企業(yè)的目標。

■ 物聯(lián)網(wǎng)將成為企業(yè)精益管理的基礎

物聯(lián)網(wǎng)可為建筑業(yè)推進大數(shù)據(jù)應用提供技術支撐。大數(shù)據(jù)分析需要以大量原始數(shù)據(jù)為基礎，但數(shù)據(jù)采集工作量巨大，物聯(lián)網(wǎng)技術為施工現(xiàn)場各類原始數(shù)據(jù)的持續(xù)采集提供了可能性，利用安裝在施工現(xiàn)場的前端智能傳感設備采集視頻數(shù)據(jù)、粉塵數(shù)據(jù)、噪音數(shù)據(jù)、升降機數(shù)據(jù)、塔吊數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)、人員信息數(shù)據(jù)等。

物聯(lián)網(wǎng)應用于施工全過程主要體現(xiàn)在如下幾方面：

實現(xiàn)建筑設施自動化控制。對智能建筑內(nèi)供電設備、空調(diào)通風系統(tǒng)、恒壓供水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息、能耗信息、參數(shù)信息等進行監(jiān)測；對室內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量和照明情況實時監(jiān)測并進行調(diào)控。

實現(xiàn)大型建筑安全狀況監(jiān)控。通過傳感器獲得大型建筑安全特征的相關參數(shù)，自動采集、傳輸數(shù)據(jù)，在專業(yè)軟件的輔助下對大型建筑安全狀況進行評估和預警，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控。

加強大型機械設備的安全管理。利用物聯(lián)網(wǎng)技術可對電梯運行安全進行監(jiān)測，及時上報數(shù)據(jù)、安全報警，有效落實安全監(jiān)管職責；可實時監(jiān)控并記錄大型塔吊的運行狀態(tài)，最大程度地減少安全事故的發(fā)生，同時也能為事故處理提供有效證據(jù)。

加強施工現(xiàn)場人員管理。工地考勤、門禁設備與項目管理系統(tǒng)集成應用，可采集勞務工人數(shù)據(jù)信息，實施實名制管理；通過項目管理系統(tǒng)、移動終端設備，利用現(xiàn)場施工人員身份射頻識別裝置，可定位和跟蹤現(xiàn)場施工人員，掌握其工作情況，以便管理人員精準定位掌握人員情況，還可對施工人員超時工作情況自動預警。當現(xiàn)場發(fā)生緊急情況時，施工人員可通過標簽按鈕向監(jiān)控中心呼叫，監(jiān)控中心可向施工現(xiàn)場發(fā)送相應指令。

加強進場材料和構件管理。對裝配式建筑每個部件的設計、生產(chǎn)、倉儲、運輸、安裝、運維直至拆除，實行全生命周期的質(zhì)量追蹤管理，保證項目建設過程的質(zhì)量監(jiān)督與控制。施工過程中的物料運輸、進場、出入庫、盤點領料等，均可采用射頻電子標簽實施跟蹤和監(jiān)控。相關數(shù)據(jù)可直接進入項目管理系統(tǒng)，與BIM模型數(shù)據(jù)進行比對，完成對施工進度、重點部位、隱蔽工程等部位的材料設備校核工作。

加強施工現(xiàn)場安全環(huán)境管理。通過物聯(lián)網(wǎng)技術對建筑工地的環(huán)境、大體積混凝土澆筑、鋼結構應力應變、地基、預應力梁、基坑支護以及危險區(qū)域進行監(jiān)測，通過信息系統(tǒng)進行分析預警。此外，還可以在復雜的地質(zhì)條件下，對地下空間施工進行監(jiān)測。

■ 云計算將成為企業(yè)改造現(xiàn)有信息系統(tǒng)的基礎平臺

利用云計算技術可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬計甚至億計的信息，達到與“超級計算機”同樣強大的效能。建筑業(yè)企業(yè)和單位需要利用云計算改造提升現(xiàn)有信息系統(tǒng)，以降低信息化投入成本，挖掘云計算在生產(chǎn)、管理方面的應用價值。

在降低硬件投入、減少維護工作量方面，企業(yè)可以選擇基礎設施服務模式，有助于解決硬件問題。完全自動化的部署與運維目前已經(jīng)相當成熟，很多企業(yè)開始了自動化進程，輕松地在云中快速部署和管理應用程序，自動處理容量預配置、負載均衡和應用程序狀況監(jiān)控的部署細節(jié)。云平臺可以消除單點故障，提升應用系統(tǒng)的可用性，應對海量訪問。

云計算與BIM的結合。云計算為BIM應用提供了強大的硬件資源保障。由于BIM對硬件的要求很高，極大地限制了企業(yè)在項目層面的應用。而云平臺可以共享硬件資源，整合運算處理能力，消除企業(yè)全面推廣應用BIM的顧慮。同時，BIM技術與協(xié)同設計技術將成為互相依賴、密不可分的整體，云計算可以解決協(xié)同工作中最基本的標準化及應用程序標準化的問題。

大數(shù)據(jù)的分析應用需要依賴于強大的云計算平臺。云平臺可用于海量數(shù)據(jù)處理計算，讓企業(yè)專注數(shù)據(jù)分析和挖掘，最大化發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。云平臺還可提供大數(shù)據(jù)分析服務，一站式完成海量數(shù)據(jù)的整合、清洗、加工以及交互式探索分析和深度數(shù)據(jù)挖掘。

軟件廠商將軟件系統(tǒng)發(fā)布在云平臺上，企業(yè)可根據(jù)業(yè)務需求購買軟件服務，并按照時間與運用模塊向軟件廠商付費，而軟件的維護與升級則由軟件開發(fā)商統(tǒng)一在云平臺上進行，提高了軟件服務的使用率，降低了軟件使用成本，有利于行業(yè)信息化的推進。

■ 大數(shù)據(jù)將成為企業(yè)提升管理效益的重要手段

在“互聯(lián)網(wǎng)＋”的時代，數(shù)據(jù)的價值和重要性將逐步體現(xiàn)。企業(yè)要提高競爭力、實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，就必須將業(yè)務、技術和管理信息全面實現(xiàn)數(shù)據(jù)化，關鍵是要用“大數(shù)據(jù)”思維提升宏觀把控和微觀決策水平，充分運用大數(shù)據(jù)制定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、實施戰(zhàn)略決策。大數(shù)據(jù)應用主要體現(xiàn)在如下幾方面：

實現(xiàn)企業(yè)大數(shù)據(jù)智能化決策分析。企業(yè)通過收集和分析大量內(nèi)外部數(shù)據(jù)，獲取有價值的信息，據(jù)此預測市場需求，進行智能化決策分析。

實現(xiàn)項目勞務人員大數(shù)據(jù)分析。對工地勞務人員進行有效登記注冊，隨時了解其工作狀態(tài)；與征信服務平臺對接，可查詢項目勞務隊和勞務人員的征信狀況；對階段用工情況進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)會自動分析出每個項目階段所涉及的班組工種、工日、工時等相關數(shù)據(jù)；利用用工數(shù)據(jù)可以分析分包隊伍工作效率以及價格的合理性，通過與其他項目類似數(shù)據(jù)進行橫向對比分析等，積累成本分析經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

實現(xiàn)工程質(zhì)量監(jiān)管大數(shù)據(jù)分析。在工程質(zhì)量檢測及監(jiān)管中運用大數(shù)據(jù)，可以有效提高檢測數(shù)據(jù)的真實、準確和可靠性。通過深入挖掘檢測數(shù)據(jù)中存在的共性問題，特別是異常檢測數(shù)據(jù)的關聯(lián)性，對質(zhì)量問題發(fā)出預警信息，更有效地指導施工過程質(zhì)量控制、實施工程質(zhì)量監(jiān)管。

實現(xiàn)安全環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)分析。利用物聯(lián)網(wǎng)技術對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行篩選過濾，對施工噪音、粉塵等數(shù)據(jù)進行綜合評估，對大型機械設備運行數(shù)據(jù)進行分析，可及時進行風險預警，有助于監(jiān)管部門和工程項目做好施工安全管理和環(huán)境監(jiān)測工作。

新興技術——

在新興技術的支持下，互聯(lián)網(wǎng)本身也在迅猛發(fā)展，以下技術將是未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的熱點，將對建筑施工互聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)生巨大影響。

■ 高效電池提升智能設備續(xù)航能力

互聯(lián)網(wǎng)智能設備和裝置的續(xù)航能力一直是被詬病的領域，以石墨烯電池為代表的高效電池技術是決定移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素。隨著批量化生產(chǎn)、快速充電以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應用步伐正在加快，基于目前已有的研究成果，最先實現(xiàn)商業(yè)化應用的領域可能是移動設備、航空航天、新能源電池領域。

建筑工地由于場受地條件限制，很多智能設備需要電池支持應用。如，監(jiān)控施工變形的設備需要實時采集數(shù)據(jù)并上傳，但設備布控位置往往很難接通電力，即使能接電力，成本也會很高，高效電池的應用可以很好地解決設備長期運行的問題。

■ 無線充電讓移動設備充電無障礙

無線充電技術是移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要技術之一。2015年6月，無線充電三大陣營之一的A4WP（無線充電聯(lián)盟）宣布，其技術標準已經(jīng)升級，所支持的充電功率增加到50瓦。這意味著筆記本電腦、平板電腦等大功率設備也可以實現(xiàn)無線充電。如果類似Wi-Fi那樣擁有超遠傳輸距離、穩(wěn)定性更好的無線充電技術大規(guī)模普及，電腦周邊的設備需要以各種線纜連接的狀況將成為歷史。

未來，低功率的施工現(xiàn)場移動機器人，如掃描、放樣機器人等均可借助無線充電技術實現(xiàn)無人值守的長距離行走和工作。

■ 光無線通信簡化施工現(xiàn)場互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境部署

光無線通信又稱“光保真技術”（Light  Fidelity簡稱LiFi），是一種利用可見光波譜（如燈泡發(fā)出的光）進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜聼o線傳輸技術。光無線通信同時具有光纖通信和移動通信的優(yōu)勢，可實現(xiàn)寬帶傳輸，組網(wǎng)機動靈活，無需頻率申請，且具有抗電磁干擾、保密性好的特點，這項技術的研究目前受到廣泛重視。

由于施工現(xiàn)場環(huán)境復雜且在不斷變化，布置有線網(wǎng)絡成本高、不穩(wěn)定，如果光無線通信能應用于施工現(xiàn)場組網(wǎng)，將大大簡化施工現(xiàn)場互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境部署。

（本文由中國建設報記者翟立根據(jù)《中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報告（2016）互聯(lián)網(wǎng)應用與發(fā)展》編輯整理）