5G来了,建筑行业将大变天!

我要发布     发布日期:2020-10-14 09:00:02  来源:广联达新建造
核心提示:到2025年,打造“中国建造”升级版;到2035年,“中国建造”核心竞争力世界领先。在这样的政策大背景下,智能建造到底该怎么去发展呢?

  第六届工程建设行业互联网大会上,中国联通政企客户事业群生态环境拓展总监成湘龙先生发表了主题为《5G云网助力智能建造》的主题演讲,为大家讲述5G这样的创新技术怎么应用到智能建造领域,以及5G技术在建筑行业数字化转型过程中起到的作用。


  1、中国联通对智能建造的理解


  首先来看看中国信息化发展的背景,作为一个通信企业或者叫做信息化的企业,我们认为目前中国建筑业整个信息化水平是偏低的,还处于起步阶段。也就是说平时建筑企业用到的信息化基本是CT和IT,和OT结合的比较少,中国建筑企业在OT领域的信息化水平还是偏低的。


  再来看一组数据,2019年我国建筑业总产值是24.8万亿,而信息化占比不到1000亿,也就是说建筑领域的信息化水平占比约为0.3%~0.4%之间,远低于其他传统行业1%~4%的水平。这就是目前我国建筑业发展信息化的第一个大背景,正是基于这个背景,我们认为我们建筑业信息化的需求是非常旺盛的。


  基于此,住建部等13部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,这个文件对于整个建筑行业影响非常大,文件明确提出了建筑业的发展目标:


  到2025年,打造“中国建造”升级版;到2035年,“中国建造”核心竞争力世界领先。在这样的政策大背景下,智能建造到底该怎么去发展呢?


  目前我国的智能建造还处于初步阶段,智能制造产品仅有以IOT为核心打造感知系统和以BIM为核心树立建筑管理。


  我们认为未来我国的智能建造将向全时段的安全监管和全周期的质量监测两个方向发展,也就是说安全和质量的全生命周期管理是未来智能建造的核心。


  正是基于这样的一个大趋势,未来智能建造将向过程数字化、施工自动化、管理系统化、控制网络化4个方向发展。


  过程数字化、施工自动化、管理系统化、控制网络化4个方向发展是业务方向,那么它们怎么和数字化结合起来呢?


  我们认为未来的建造将向三个方向发展,即数字建造、绿色建造、平安建造。这里更多的是基于BIM技术以及云、大、物、移、智这些技术来进行整合。



  以上是我们作为通信企业或者IT企业对于智能建造的理解,那么5G与智能建造有怎样的天然结合呢?


  我们常说4G改变生活,5G改变社会,那么5G如何改变社会呢?这主要取决于5G的三个特性,即稳定低时延、大带宽、广连接。


  5G对于普通用户来说代表的是更快的4G,而对于建筑行业用户来说,带来的不仅是更快的速度,还具备广连接、超低时延这两个特性,5G很多的业务领域更多的是基于这些场景打造出来的。


  当广连接、低时延两个标准冻结之后,未来整个产业链也会成熟起来。广连接在建筑领域的主要应用就是海量的设备传输,比如机器人代替作业就需要基于5G网络,而低时延在建筑领域的应用主要有塔吊操作等。


  基于以上对5G的理解,下面来看一下智能建造的核心理念,即5G赋能应用创新和数据驱动、运营智能。5G赋能应用创新是指打造无处不在的5G高速低延迟网络,将5G应用到平安、绿色、数字建造等场景中,在移动办公、移动安防、高清视频等多领域实现5G的广泛应用。


  数据驱动、运营智能是指对智能建造中的人、车、企业、资产设施进行全连接,推动深度洞察与决策智能化,实现实时可感、瞬息可知、极致可视、安全可控。


  当5G创新更多的应用之后,必然会产生大量的数据,而人工智能的能力来源于数据喂养,也就是说没有大量的数据,人工智能只能是空谈,比如阿尔法狗这些都是需要数据来训练的,而5G就是获得数据来源的很好的方式。


  2、5G助力智能建造


  那么5G是如何助力智能建造的呢?我认为是从以下五个方面体现:


  第一是我们工地建造过程中的作业面是不断变化的,也就是说以往的光纤传输或者云网的有线传输已经不能满足现场作业面不断变化的现场环境,而5G就成为了最合适的方式,同时5G在速率和安全性上也远远领先于WIFI。


  第二是5G会有很多视频类的应用,原来对于工地现场的防火,施工现场需要布很多温度传感器或者烟感传感器的点,那么在5G环境下,是不是可以用视频监控的方式来实现呢?这里要说一下边缘云,5G所谓的边缘云就是把算力和存储放在基站侧,在前端安装更多的不需要算力的摄像头,直接在基站侧就可以进行计算。因此在5G环境下,施工现场不需要布烟感传感器,一个作业面能覆盖到的摄像头就足够了。


  第三还是基于边缘云的,边缘云是5G未来在很多行业中非常普遍的一种应用方式。我们现在去做边缘云或者智能摄像头,以往的方式是前端的摄像头是智能的,或者后台有大量的云计算的资源来进行算力和存储,那么未来在5G环境下,更多的算力可以放在基站,用边缘云来做。


  比如在工地现场有很多工程车辆进出,其实每辆车都安装了GPS,但是在工地有围挡的分配区域,GPS的定位以及速度都是不准的,而我们在施工现场对车速是有严格的要求的,那么什么方式能又快又准确的识别施工现场车辆的车速呢?通过边缘云智能视频识别的方式是效率最高的,我们能很快的识别出车辆的速度,并且准确率要高于GPS。


  第四是关于安全性的,大家最近都比较关注华为被卡脖子的问题,而5G核心技术是掌握在中国人自己手里的,是拥有自主知识产权的,因此,从安全性上来讲,5G是一定是最适合建筑产业,我们整个建筑产业都在做国产化、自主化,这些都需要5G来支撑。


  第五点是5G能够全力以赴支撑智能建造。智能建造和工业领域的智能制造有很多相同的特点,在建造过程中都需要一张网络来支撑,而现阶段有很多有线网络能支撑智能建造和智能制造,但是没有合适的无线网络,主要是因为以太网的核心是“尽力而为”,但是在施工作业阶段,或者说工作人员正在操控塔吊,一个“尽力而为”的网络显然是不行的,因为这时网络对时效的要求非常高,因为这个过程需要10毫秒内做完,操作人员的动作就必须返回回去,要不然可能会出现机毁人亡的事故。


  而5G就可以作为支撑智能建造的无线网络,因为5G具备两个特点:海量连接以及超低可靠时延。


  同时,这张网针对智能建造、智能制造做过优化,也就是说能够做到“全力而为”,可以理解为全力以赴的完成数据的传输,这是其他任何一个网络都做不到的,包括WIFI。


  以上是智能建造跟建筑业想结合的几点,但是只有5G是不可行的,5G需要和人、机、料、法、环、测相结合,也叫5G+A、B、C、D、E,即5G+AI、BIM、DATE、EDGE,具体来看就是5G环境下很多内容需要存在云端,同时产生大量的数据需要喂养我们的人工智能,还有EDGE边缘云,那么我们在人、机、料、法、环、测都有了对应的应用场景。


  其中人、机、料、法、环对应的应用场景我们都比较熟悉,这里我补充一下“测”对应的应用场景,有一种叫激光测距的基于机器视觉的方式,即通过前端摄像头能对整个作业面现场进行视频捕捉,并且将捕捉到的信息数字化之后存储在系统中,未来通过系统就可以对某建筑的隐蔽工程进行追溯或回溯,同时可以看到模型中的长宽高的尺寸,以及包括钢筋捆扎的细密程度等能够看到完全立体化的模型,这些都是可以跟边缘云相结合的。因此,我认为以上就是IT行业跟建筑领域相结合的未来发展方向。


  以上就是5G支撑智能建造的大背景,那么在这样的大背景下,我们如何去搞智能建造呢?


  中国联通认为应从三个层面入手。第一层是基础设施,即感知或者数据采集,我们所有的数据都通过公有云、私有云、边缘云三种方式存储在云端,也就是说所有的数据、算力基本都在网上。


  再向上是中台,目前很多时候我们在做双中台,即数据中台和业务中台,实际上我们提出的数据智能中枢也是围绕中台概念来做的,大数据平台是做数据收敛的,即建筑企业、施工方的数据,甚至未来可能行业监管方提供的数据都会集中在这个数据平台上来。


  有了数据平台之后,我们要通过AI平台或者业务管理平台来向上赋能,就是将来更多的应用是基于中台来实现的。


  虽然据我了解,目前建筑行业提出数据资产概念的还不多,但是其实目前已经有很多行业提出了数据资产的概念,认为所有的数据都是有产权和归属的,也必然有经济价值,既然有经济价值,我们就可以称之为数据资产。


  那么建筑行业的数据资产是不是真的可以沉淀下来?我认为现在从架构角度或者平台角度来说,还是可提升的空间的。


  有了基础设施和中台两个基础之后,再向上就是巡检、基于管理等各类的智慧应用都可以基于这些平台能力来实现。


  最后再来看一下5G在智能建造中的三个应用场景,即平安建造、绿色建造和数字建造。平安建造主要是基于视频监控的,绿色建造主要是环境监测,5G既然有海量连接的属性,那么最基本的现场所有的扬尘、噪声监测,以及针对用水用电情况的监测,5G网络也是可以支撑的。


  第三个场景数字建造,其实现在已经在数字建造方面进行了一些尝试,比如施工现场配的VR眼镜其实就是一种巡检,通过VR眼镜可以第一时间发现问题,同时可以实时的调度。


  最后是我们对于区块链的一些理解,目前,钢结构是智能建造领域相对比较成熟的板块,而整个钢构件的来源、类型、使用、安装位置等其实是差别挺大的,而区块链有两个核心要素就是一旦施工过程中发现了问题,可以实现直接溯源,追溯出是采购环节还是设计环节还是运输阶段出了问题。


  另外,项目即使已经交付了,项目施工过程中的数据仍然保留着,在未来的运行维护阶段,一旦工程项目出现问题,都是可以进行追溯的,而且能够找到本身数据链上的防篡改数据,帮助找到问题的根源以及责任人,真正实现建造领域的全生命周期的管理。我们认为这只是区块链的一个应用场景,将来在智能建造领域可能会有越来越多的应用,或者说智能建造越来越多的应用一定会上“链”,因为只有上“链”了,我们才能实现所有项目的全生命周期的管理。


 

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