建筑行業(yè)正在將實(shí)時(shí)信息引入已有數(shù)百年歷史的流程中。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備和傳感器正在以一種比以前想象的更經(jīng)濟(jì)，更高效的方式收集作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。

施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)在已經(jīng)成熟，可以進(jìn)行根本性的改變，從而提高生產(chǎn)率、安全性、工藝改進(jìn)和新工具。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）允許部署簡(jiǎn)單的低功耗傳感器，能夠經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行通信。隨著物聯(lián)網(wǎng)越來越普遍，它對(duì)建筑業(yè)如何扭轉(zhuǎn)局面產(chǎn)生了更大的影響。物聯(lián)網(wǎng)使每個(gè)利益相關(guān)者能夠?qū)崟r(shí)了解從規(guī)劃到實(shí)際施工、施工后各個(gè)階段的情況，以及在服務(wù)期間建筑物是如何運(yùn)行的。

雖然建筑業(yè)正在以緩慢的速度變化，但采用技術(shù)成功解決常見工作場(chǎng)所問題和簡(jiǎn)化流程的建筑公司正在從提高效率和提高對(duì)行業(yè)日益增長(zhǎng)的需求的反應(yīng)能力中獲益。生產(chǎn)力水平低下、利潤(rùn)率下降、進(jìn)度超支和競(jìng)爭(zhēng)加劇是建筑公司應(yīng)考慮采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)字化的一些明顯原因。數(shù)據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)成為業(yè)務(wù)的關(guān)鍵資產(chǎn)，而明智的決策只能是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的。

一般來說，生產(chǎn)力、維護(hù)、安全和保障似乎是建筑業(yè)采用物聯(lián)網(wǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。

生產(chǎn)率

建筑行業(yè)受期限和目標(biāo)的制約。必須避免積壓，因?yàn)榉e壓會(huì)導(dǎo)致預(yù)算增加。物聯(lián)網(wǎng)可以提高準(zhǔn)備水平和效率，從而提高生產(chǎn)力。物聯(lián)網(wǎng)讓人們少做些瑣碎的工作，相反，他們被分配更多的時(shí)間與項(xiàng)目所有者和他們之間進(jìn)行互動(dòng)，產(chǎn)生新的想法來提高項(xiàng)目交付和客戶滿意度。

施工需要充足的材料供應(yīng)，以確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行。但是，由于人為錯(cuò)誤造成的調(diào)度不暢，經(jīng)常會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)延遲提供材料。通過物聯(lián)網(wǎng)，供應(yīng)單元裝有合適的傳感器，可以自動(dòng)確定數(shù)量并自動(dòng)下單或發(fā)出警報(bào)。

維護(hù)

如果不積極管理，電力和燃料消耗將導(dǎo)致浪費(fèi)，這將影響項(xiàng)目的總體成本。通過實(shí)時(shí)信息的可用性，可以了解每項(xiàng)資產(chǎn)的狀態(tài)，安排維護(hù)停機(jī)或加油并關(guān)閉閑置設(shè)備。此外，現(xiàn)場(chǎng)傳感器有助于防止問題的發(fā)生，從而減少了保修要求，幫助企業(yè)提高利潤(rùn)并保持客戶滿意。除了減少庫存的通知外，傳感器還可以用于監(jiān)視物料狀況，例如物料/環(huán)境的溫度或濕度的適用性，處理問題，損壞和過期。設(shè)備供應(yīng)商必須從單純的供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)監(jiān)控和維護(hù)設(shè)備的合作伙伴，讓客戶專注于其核心業(yè)務(wù)。

安全和安保

在建筑工地上遇到的一些最大挑戰(zhàn)是盜竊和安全。現(xiàn)場(chǎng)安全員不足以適當(dāng)?shù)乇O(jiān)視巨大的站點(diǎn)。使用啟用IoT的標(biāo)簽，可以輕松解決任何材料或物品被盜的問題，因?yàn)檫@些傳感器將通知材料或物品的當(dāng)前位置。不再需要派遣人員去檢查所有東西。

物聯(lián)網(wǎng)可以創(chuàng)建數(shù)字實(shí)時(shí)工作現(xiàn)場(chǎng)地圖以及與工作相關(guān)的更新風(fēng)險(xiǎn)，并在接近任何風(fēng)險(xiǎn)或進(jìn)入危險(xiǎn)環(huán)境時(shí)通知每個(gè)工人。例如，監(jiān)視封閉空間中的空氣質(zhì)量對(duì)于工作場(chǎng)所安全至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅可以防止員工受到危險(xiǎn)狀況的影響，還可以在狀況發(fā)生之前或發(fā)生時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。借助實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，員工可以更好地預(yù)測(cè)工作現(xiàn)場(chǎng)問題，并防止可能導(dǎo)致安全事故和時(shí)間浪費(fèi)的情況。

長(zhǎng)時(shí)間搬運(yùn)設(shè)備和機(jī)械也可能導(dǎo)致工人疲勞，進(jìn)而影響他們的注意力和生產(chǎn)力。物聯(lián)網(wǎng)使監(jiān)測(cè)異常脈搏率和用戶位置等遇險(xiǎn)跡象成為可能。

以下是一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的摘要，這些技術(shù)正在改善施工現(xiàn)場(chǎng)的成果。

無人機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車

無人駕駛飛行器（uav）和自主飛行器正日益普及。通過無人機(jī)可以方便地對(duì)跨越巨大空間的大型建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)控。此外，自動(dòng)傾卸卡車和挖掘機(jī)正在各種項(xiàng)目中進(jìn)行測(cè)試，以限制人的生命暴露在不安全的工作環(huán)境中。例如，自主TMA卡車、沃爾沃卡車、小松智能機(jī)器。人工跟蹤施工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備的狀況和位置非常耗時(shí)，而且容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤。在這些關(guān)鍵資產(chǎn)上安裝追蹤器給施工/項(xiàng)目經(jīng)理帶來了極大的便利。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備跟蹤允許建筑公司管理利用率、控制成本和做出更明智的設(shè)備決策。

使用無人機(jī)收集作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)確勘測(cè)圖和航拍圖像，以及遠(yuǎn)程跟蹤進(jìn)度，可以節(jié)省項(xiàng)目的時(shí)間和成本。此外，航拍圖像可以為項(xiàng)目經(jīng)理提供項(xiàng)目的不同視角，并幫助發(fā)現(xiàn)潛在的問題，這些問題在地面上可能并不明顯。

實(shí)時(shí)跟蹤和基于云的數(shù)據(jù)集可幫助建筑公司減少盜竊，提高生產(chǎn)率并控制使用成本。啟用IoT的解決方案的優(yōu)勢(shì)在于，即使是規(guī)模最小的公司和短期項(xiàng)目，也都發(fā)現(xiàn)智能無線系統(tǒng)是一種經(jīng)濟(jì)高效的選擇。

雖然機(jī)器人在施工現(xiàn)場(chǎng)還不常見，但砌磚機(jī)器人已在接受測(cè)試，例如 Fastbrick機(jī)器人技術(shù)。

混凝土養(yǎng)護(hù)

另一個(gè)振奮人心的趨勢(shì)是在混凝土養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在這里，傳感器在澆筑過程中嵌入混凝土中，并實(shí)時(shí)跟蹤混凝土的養(yǎng)護(hù)情況，使施工經(jīng)理能夠確定地監(jiān)控和計(jì)劃其進(jìn)度。準(zhǔn)確的混凝土抗壓強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)估算為優(yōu)化關(guān)鍵施工操作提供了機(jī)會(huì)，如模板拆除時(shí)間、橋梁/道路通車、預(yù)應(yīng)力錨索張拉時(shí)間和混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化。施工過程中的主要問題之一是勞動(dòng)力和模板成本的管理。了解混凝土的成熟度有利于模板的調(diào)度和循環(huán)以及勞動(dòng)力的優(yōu)化。Sensohive dumix、Doka concrote和Giatec SmartRock是IoT在混凝土養(yǎng)護(hù)中的一些應(yīng)用。

ReadyMix供應(yīng)商、水泥制造商、咨詢工程師和混凝土測(cè)試實(shí)驗(yàn)室也可以依靠這種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來增強(qiáng)服務(wù)交付。

廢物管理和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)

在現(xiàn)代建筑工地上，廢物管理是一個(gè)至關(guān)重要的考慮因素，尤其是在當(dāng)今，鑒于對(duì)建筑過程碳排放的關(guān)注日益增加。同樣重要的是立即清理工作現(xiàn)場(chǎng)的垃圾，以騰出空間并減少危害。垃圾水平必須在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控和清除。還必須執(zhí)行適當(dāng)?shù)膹U物處理方法?，F(xiàn)在，可以通過IoT跟蹤器以經(jīng)濟(jì)高效的方式監(jiān)視廢物處理箱或車輛。未能正確處理廢物可能導(dǎo)致對(duì)承包商的處罰。物聯(lián)網(wǎng)還用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，以檢測(cè)施工期間和施工后關(guān)鍵建筑物構(gòu)件和土木結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，裂縫和狀況。

可穿戴設(shè)備

物聯(lián)網(wǎng)使可穿戴設(shè)備變得智能。在任何機(jī)器或物體上安裝傳感器以通過連接監(jiān)控性能水平、操作條件、物理狀態(tài)或其他數(shù)據(jù)的能力是物聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)無生命的物體可以連接到因特網(wǎng)上時(shí)，它們就啟用了新的功能?？纱┐髟O(shè)備是任何可以穿在身體上通過連接向用戶提供附加信息的物品?？纱┐髟O(shè)備的一個(gè)例子是，智能眼鏡上提供的平視顯示器連接到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）技術(shù)，如谷歌眼鏡（Google Glass）、微軟全息鏡頭（Microsoft HoloLens）。這些技術(shù)目前正在應(yīng)用于規(guī)劃和建模。智能眼鏡可以用來模擬一個(gè)完整的套房地板，包括里面所有的家具。這個(gè)模型可以層層剝離，以研究和規(guī)劃復(fù)雜的工作?？蛻暨€可以使用智能眼鏡進(jìn)行銷售，以便客戶能夠沉浸在他們的新設(shè)施的感覺和外觀。員工也可以在工作現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)外使用，因?yàn)橥ㄟ^連接的智能眼鏡，他們可以在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)查看工作說明，從而可能提高他們的績(jī)效。其他可穿戴技術(shù)包括DAQRI智能頭盔、SolePower工作靴和SiteWatch。

BIM優(yōu)化和數(shù)字孿生（Digital Twins）

對(duì)信息和變更單的要求是建筑業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。機(jī)器學(xué)習(xí)就像一個(gè)智能助手，它可以仔細(xì)檢查堆積如山的數(shù)據(jù)，并提醒項(xiàng)目經(jīng)理需要他們注意的關(guān)鍵事情。建筑信息建模（BIM）可以通過生成性設(shè)計(jì)、使用適當(dāng)特征預(yù)測(cè)成本超支、通過識(shí)別工作現(xiàn)場(chǎng)最大風(fēng)險(xiǎn)因素來降低風(fēng)險(xiǎn)、將強(qiáng)化學(xué)習(xí)應(yīng)用于項(xiàng)目規(guī)劃、自主和半自主車輛，勞動(dòng)力配置優(yōu)化，場(chǎng)外施工和后期施工。

來自IoT傳感器的恒定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流與來自其他項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)相結(jié)合，不僅可以用于監(jiān)視當(dāng)前工作現(xiàn)場(chǎng)，還可以提供不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)集，可與機(jī)器學(xué)習(xí)一起使用以進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析， 使施工更加智能。

光學(xué)字符識(shí)別（OCR）技術(shù)可用于快速搜索圖形，并將文檔和圖像轉(zhuǎn)換為可編輯和可搜索的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)可以用于更好、更快和潛在的變化過程。分析可以將重點(diǎn)放在更好地理解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)上，并有助于獲得關(guān)于如何完成工作以及在何處以及如何改進(jìn)的新見解。這些見解成為組織內(nèi)的新算法和方法，使外勤人員能夠以簡(jiǎn)單實(shí)用的方式優(yōu)化績(jī)效。例如，SmartVid、Egnyte、Dodge Data and Analytics和PCL Construction。

現(xiàn)場(chǎng)的BIM plus傳感器等于數(shù)字孿生。對(duì)于建筑而言，使用數(shù)字孿生意味著始終可以訪問已構(gòu)建和已設(shè)計(jì)的模型，這些模型會(huì)實(shí)時(shí)進(jìn)行同步。這使公司可以根據(jù)4D BIM模型中列出的時(shí)間表持續(xù)監(jiān)視進(jìn)度。數(shù)字孿生本質(zhì)上是現(xiàn)實(shí)對(duì)象與其數(shù)字表示之間的鏈接，并使用來自傳感器的數(shù)據(jù)不斷對(duì)其進(jìn)行更新。所有數(shù)據(jù)均來自位于物理對(duì)象上的傳感器。此數(shù)據(jù)用于建立虛擬對(duì)象的表示。該數(shù)字表示隨后用于可視化，建模，分析，仿真和進(jìn)一步計(jì)劃。數(shù)字雙胞胎在建筑中的應(yīng)用包括自動(dòng)化進(jìn)度監(jiān)控，資源計(jì)劃，物流，安全監(jiān)控，質(zhì)量評(píng)估和設(shè)備優(yōu)化。

從BIM模型過渡或適應(yīng)數(shù)字孿生是真正的價(jià)值所在，可確保將通過傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)整合到模型中以創(chuàng)建真實(shí)世界的仿真。

盡管有大量失業(yè)的預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)的采用不太可能取代建筑中的人的因素。相反，它將改變行業(yè)的商業(yè)模式，減少昂貴的錯(cuò)誤，減少工地傷害，使建筑運(yùn)營(yíng)更加高效。建筑公司引進(jìn)技術(shù)的最佳方法是，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)特需求，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)能夠產(chǎn)生最直接影響的領(lǐng)域，優(yōu)先進(jìn)行投資。
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