也許您聽說過物聯(lián)網(wǎng) (IoT)能夠改變行業(yè)、自動化流程和提高投資回報率。沒有哪個行業(yè)比建筑行業(yè)更適合變革，物聯(lián)網(wǎng)具有提高生產(chǎn)力、現(xiàn)場安全和運營效率的潛力。通過部署低功耗傳感器，管理人員可以實時提高項目各個階段的工地可視性，從規(guī)劃到施工，甚至施工后的運營。

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雖然建筑行業(yè)正在快速變化，但采用技術(shù)成功解決常見工作場所問題并簡化流程的建筑公司正受益于效率的提高和對行業(yè)日益增長的需求的響應(yīng)能力的提高。生產(chǎn)力持平、利潤率下降、工期超限和競爭加劇是建筑公司應(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)在已成為企業(yè)的重要資產(chǎn)，而明智的決策只能由數(shù)據(jù)驅(qū)動。

一般來說，生產(chǎn)力、維護、安保和安全似乎是建筑行業(yè)采用物聯(lián)網(wǎng)的主要驅(qū)動因素。

生產(chǎn)率 

建筑行業(yè)受截止日期和目標(biāo)的制約。必須避免積壓，因為它們會導(dǎo)致預(yù)算增加。物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)更多的準(zhǔn)備和效率，從而提高生產(chǎn)力。物聯(lián)網(wǎng)讓人們減少了瑣碎的工作，相反，他們分配了更多的時間與項目所有者以及他們之間進行互動，從而產(chǎn)生新的想法來改善項目交付和客戶滿意度。

施工需要充足的材料供應(yīng)，以確保項目的順利進行。但是，由于人為錯誤導(dǎo)致調(diào)度不力，現(xiàn)場經(jīng)常發(fā)生材料供應(yīng)延遲。通過物聯(lián)網(wǎng)，供應(yīng)單元配備了合適的傳感器，可以自動確定數(shù)量并自動下訂單或發(fā)出警報。

維護

如果不積極管理，電力和燃料消耗將導(dǎo)致浪費，這將影響項目的整體成本。通過實時信息的可用性，可以了解每項資產(chǎn)的狀態(tài)，安排維護停止或加油和關(guān)閉閑置設(shè)備。此外，現(xiàn)場傳感器有助于防止問題發(fā)生，從而減少保修索賠、幫助底線并使客戶滿意。除了庫存減少通知之外，傳感器還可用于監(jiān)控材料狀況，例如物品/環(huán)境的溫度或濕度的適宜性、處理問題、損壞和過期。設(shè)備供應(yīng)商不得不從單純的供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)監(jiān)控和維護設(shè)備的合作伙伴，讓客戶專注于他們的核心業(yè)務(wù)。

安全保障

在建筑工地遇到的一些最大挑戰(zhàn)是盜竊和安全。人類安全人員不足以正確監(jiān)控一個巨大的站點。使用支持物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)簽，任何材料或物品盜竊都可以輕松解決，因為這些傳感器會通知材料或物品的當(dāng)前位置。不再需要派遣人工代理來檢查所有內(nèi)容。

物聯(lián)網(wǎng)允許創(chuàng)建數(shù)字實時工作現(xiàn)場地圖以及與工程相關(guān)的更新風(fēng)險，并在接近任何風(fēng)險或進入危險環(huán)境時通知每個工人。例如，監(jiān)測封閉空間內(nèi)的空氣質(zhì)量對于工作場所安全至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅可以防止員工暴露在危險環(huán)境中，還可以在這些情況發(fā)生之前或發(fā)生時對其進行檢測。借助實時物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，工作人員能夠更好地預(yù)測工作現(xiàn)場問題，并預(yù)防可能導(dǎo)致安全事故和時間損失的情況。

操作設(shè)備和機械時間過長也可能導(dǎo)致工人感到疲勞，進而影響他們的注意力和生產(chǎn)力。物聯(lián)網(wǎng)使監(jiān)測異常脈搏率、海拔和用戶位置等危難跡象成為可能。

以下是一些正在改善施工現(xiàn)場結(jié)果的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的摘要。

無人機和自動駕駛汽車

無人駕駛飛行器 (UAV) 和自動駕駛汽車越來越受歡迎。通過無人機，尤其是無人機，可以輕松地對跨越巨大空間的大型建設(shè)項目進行監(jiān)控。此外，自動自卸卡車和挖掘機正在各種項目中進行測試，以限制人類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、小松智能建筑. 在施工現(xiàn)場手動跟蹤關(guān)鍵設(shè)備的狀況和位置既耗時又容易出現(xiàn)人為錯誤。在這些關(guān)鍵資產(chǎn)上安裝跟蹤器給施工/項目經(jīng)理帶來了巨大的便利。啟用物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備跟蹤使建筑公司能夠管理利用率、控制成本并做出更明智的設(shè)備決策。從文書工作和電子表格中收集數(shù)據(jù)并不容易為管理人員提供可操作的信息。

使用無人機收集作業(yè)現(xiàn)場的準(zhǔn)確測量圖和航拍圖像，以及遠程跟蹤進度，可以節(jié)省項目的時間和成本。此外，航拍圖像可以為項目經(jīng)理提供不同的項目視角，并有助于發(fā)現(xiàn)從地面上看可能不明顯的潛在問題。

實時跟蹤和基于云的數(shù)據(jù)集可幫助建筑公司減少盜竊、提高生產(chǎn)力和控制使用成本。支持物聯(lián)網(wǎng)的解決方案的美妙之處在于，即使是最小的公司和最短的項目也發(fā)現(xiàn)智能無線系統(tǒng)是一種具有成本效益的選擇。

雖然機器人在建筑工地上還不常見，但砌磚機器人已經(jīng)在接受測試，例如Fastbrick Robotics。

混凝土養(yǎng)護

另一個震撼建筑業(yè)的激動人心的趨勢是物聯(lián)網(wǎng)在混凝土養(yǎng)護中的應(yīng)用. 在這里，傳感器在澆筑過程中嵌入混凝土中，它們實時跟蹤混凝土的固化，從而使施工經(jīng)理能夠確定地監(jiān)控和計劃他們的時間表。對混凝土抗壓強度的準(zhǔn)確原位估算提供了優(yōu)化關(guān)鍵施工操作的機會，例如模板拆除時間、橋梁/道路通車、預(yù)應(yīng)力電纜張拉時間和混凝土配合比設(shè)計的優(yōu)化。施工期間的主要問題之一是管理勞動力和模板成本。了解混凝土的成熟度可以區(qū)分盈利能力和損失，因為它允許模板的調(diào)度和循環(huán)以及勞動力的優(yōu)化。Sensohive Maturix、Doka Concremote和Giatec SmartRock 是物聯(lián)網(wǎng)在混凝土固化中的一些實施。

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

廢物管理和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測

廢物管理是現(xiàn)代建筑工地的一個重要考慮因素，尤其是在如今人們越來越關(guān)注建筑過程的碳足跡的情況下。立即清理工作現(xiàn)場的垃圾以創(chuàng)造空間并減少危險也很重要。必須在一定時間內(nèi)監(jiān)控和清除垃圾水平。還必須執(zhí)行適當(dāng)?shù)膹U物處理方法。現(xiàn)在可以通過物聯(lián)網(wǎng)跟蹤器以經(jīng)濟高效的方式監(jiān)控廢物處理箱或車輛。未能正確處理廢物可能會導(dǎo)致當(dāng)局對承包商進行處罰。物聯(lián)網(wǎng)還用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，以檢測施工期間和施工后關(guān)鍵建筑構(gòu)件和土木結(jié)構(gòu)的振動、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)的能力是推動物聯(lián)網(wǎng)的動力。當(dāng)無生命的物體可以連接到互聯(lián)網(wǎng)時，它們就會啟用新的功能。可穿戴設(shè)備是任何可以穿戴在身體上以通過連接向用戶提供附加信息的物品。可穿戴設(shè)備的一個例子是智能眼鏡上提供的平視顯示器，連接到增強現(xiàn)實 (AR)、虛擬現(xiàn)實 (VR) 和混合現(xiàn)實 (MR) 技術(shù)，如谷歌眼鏡、微軟HoloLens. 這些技術(shù)目前正應(yīng)用于規(guī)劃和建模。智能眼鏡可用于模擬包含所有家具的完整套房地板。該模型可以逐層剝離，以研究和規(guī)劃墻后工作的復(fù)雜性。客戶還可以使用智能眼鏡進行銷售，以便居民能夠身臨其境地了解他們的新設(shè)施的感覺和外觀。員工還可以在工作現(xiàn)場內(nèi)外獲得授權(quán)，因為通過連接的智能眼鏡，他們可以在執(zhí)行特定任務(wù)時查看工作說明，從而有可能提高他們的績效。其他可穿戴技術(shù)包括DAQRI智能頭盔、SolePower Workboot和Case的SiteWatch。

BIM 優(yōu)化和數(shù)字孿生

信息請求和變更單是建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。機器學(xué)習(xí)就像一個智能助手，可以檢查海量數(shù)據(jù)并提醒項目經(jīng)理注意需要他們注意的關(guān)鍵事項。建筑信息模型 (BIM) 可以通過衍生式設(shè)計、使用適當(dāng)功能預(yù)測成本超支、通過識別工作現(xiàn)場的最大風(fēng)險因素來降低風(fēng)險、將強化學(xué)習(xí)應(yīng)用于項目規(guī)劃、自動和半自動車輛來優(yōu)化、勞動力調(diào)配優(yōu)化、異地施工及后期施工。

來自物聯(lián)網(wǎng)傳感器的持續(xù)實時數(shù)據(jù)流與來自其他項目的歷史數(shù)據(jù)相結(jié)合，不僅可以用于監(jiān)控當(dāng)前工作現(xiàn)場，還可以提供不斷增加的數(shù)據(jù)集，可用于機器學(xué)習(xí)進行預(yù)測分析讓施工更智能。

光學(xué)字符識別 (OCR) 技術(shù)可用于快速搜索圖紙并將文檔和圖像轉(zhuǎn)換為可編輯和可搜索的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可用于通過數(shù)據(jù)分析更好、更快地工作并可能改變流程。分析可以專注于更好地理解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，并有助于獲得有關(guān)如何完成工作以及在哪里以及如何改進的新見解。這些見解成為組織內(nèi)的新算法和方法，使現(xiàn)場工作人員能夠以簡單實用的方式優(yōu)化績效。例如SmartVid、Egnyte、Dodge Data and Analytics和PCL Construction。

BIM加上現(xiàn)場傳感器等于數(shù)字孿生。對于建筑而言，使用數(shù)字孿生意味著始終可以訪問不斷實時同步的竣工和設(shè)計模型。這使公司能夠根據(jù)4D BIM模型中制定的時間表持續(xù)監(jiān)控進度。數(shù)字孿生本質(zhì)上是現(xiàn)實世界對象與其使用來自傳感器的數(shù)據(jù)不斷更新的數(shù)字表示之間的鏈接。所有數(shù)據(jù)都來自位于物理對象上的傳感器;該數(shù)據(jù)用于建立虛擬對象的表示。數(shù)字表示隨后用于可視化、建模、分析、模擬和進一步規(guī)劃。數(shù)字孿生在建筑中的應(yīng)用包括自動化進度監(jiān)控、資源規(guī)劃、物流、安全監(jiān)控。從BIM模型過渡或適應(yīng)到數(shù)字孿生模型是真正價值的來源，確保通過傳感器將實時數(shù)據(jù)整合到模型中以創(chuàng)建真實世界的模擬。

結(jié)論 

盡管有大量失業(yè)的預(yù)測，但物聯(lián)網(wǎng)的采用不太可能取代建筑中的人為因素。相反，它將改變行業(yè)的商業(yè)模式，減少代價高昂的錯誤，減少工地傷害并使建筑運營更有效率。建筑公司引入技術(shù)的最佳方法是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)可以根據(jù)其獨特需求產(chǎn)生最直接影響的領(lǐng)域優(yōu)先投資。