隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和信息化水平的不斷提高，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)也隨之開(kāi)始進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。但是由于施工環(huán)境復(fù)雜、露天作業(yè)多、人員流動(dòng)性大等建筑業(yè)自身特點(diǎn)，安全事故仍頻繁發(fā)生。

5G時(shí)代的加速到來(lái)，具有關(guān)鍵作用的5G憑借其高速率、大帶寬、低時(shí)延、高可靠等特性應(yīng)用于建筑業(yè)各業(yè)務(wù)場(chǎng)景，必將會(huì)大大降低施工現(xiàn)場(chǎng)安全事故的發(fā)生。

5G技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)建筑施工過(guò)程智能化、無(wú)人化，為建筑業(yè)企業(yè)打造數(shù)字化新模式，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化建設(shè)，助力推動(dòng)建筑業(yè)的安全、創(chuàng)新發(fā)展。

在2019世界5G大會(huì)上，中國(guó)聯(lián)通與華為、廣聯(lián)達(dá)聯(lián)合發(fā)布《5G與數(shù)字建造白皮書(shū)》。2020年6月17日，華為攜手廣聯(lián)達(dá)，舉行了題為“以數(shù)字的畫(huà)筆描繪建筑業(yè)轉(zhuǎn)型藍(lán)圖5G助力建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)”的線(xiàn)上會(huì)議。

5G勢(shì)不可擋，5G技術(shù)與建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型深度融合，將對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。以下，我們?yōu)榇蠹曳窒?G時(shí)代建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的5大趨勢(shì)。

1、施工現(xiàn)場(chǎng)將大規(guī)模組網(wǎng)5G網(wǎng)絡(luò)

建筑業(yè)的數(shù)字化發(fā)展的核心是對(duì)數(shù)據(jù)的獲取和應(yīng)用，在5G時(shí)代，可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，更高質(zhì)量的在工地現(xiàn)場(chǎng)收集建造過(guò)程信息。

再結(jié)合BIM技術(shù)將建造階段產(chǎn)生的實(shí)際數(shù)據(jù)與進(jìn)度、成本計(jì)劃在數(shù)字實(shí)體做關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界的實(shí)時(shí)對(duì)照，更好的利用數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

在此施工過(guò)程中，5G技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，同時(shí)也對(duì)5G技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)的組網(wǎng)搭建提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。

建筑工程項(xiàng)目時(shí)間周期長(zhǎng)、場(chǎng)景差異大、環(huán)境復(fù)雜惡劣、安全性要求高，建造過(guò)程是一個(gè)從無(wú)到有的創(chuàng)造過(guò)程，工程物理環(huán)境、空間關(guān)系隨時(shí)可能發(fā)生變化，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)可能也需要頻繁做出相應(yīng)調(diào)整。

對(duì)于建筑企業(yè)是個(gè)繁瑣的負(fù)擔(dān)，所以我們提出建設(shè)“柔性5G網(wǎng)絡(luò)”的解決方案，用來(lái)適配建筑業(yè)特殊的場(chǎng)景化訴求。這將有利于施工現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)模組網(wǎng)。

2、工程現(xiàn)場(chǎng)多傳感器融合的智能感知

建筑業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，首先要實(shí)現(xiàn)建筑物數(shù)據(jù)以及管理行為與結(jié)果的“數(shù)據(jù)化”，而實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)化”的前提是要先獲取精確的數(shù)據(jù)。

將5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合，可以把所有的物品通過(guò)信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

以多傳感器為觸點(diǎn)，結(jié)合高速移動(dòng)通訊、無(wú)線(xiàn)射頻、近場(chǎng)通訊及二維碼識(shí)別等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，與工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)的集成應(yīng)用，積極探索工程信息化管理技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與施工現(xiàn)場(chǎng)管理深度融合，利用互聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行項(xiàng)目精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化管理，讓傳統(tǒng)的建筑工地長(zhǎng)出“智慧大腦”。

電線(xiàn)桿上長(zhǎng)出了“眼睛”、“耳朵”和“鼻子”，看得到違規(guī)，聽(tīng)得到噪音，聞得到粉塵；混凝土底板不用人管，自己也能“量體溫”；

高支模全身遍布“末梢神經(jīng)”，一有異常就發(fā)出警報(bào)，每一個(gè)傳感器的應(yīng)用都相當(dāng)于是在統(tǒng)一機(jī)體上延長(zhǎng)了智慧觸手。

使用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)立體視覺(jué)技術(shù)，可以在工地現(xiàn)場(chǎng)跟蹤每位工作人員的精確位置和行動(dòng)軌跡，精度可以達(dá)到厘米級(jí)。結(jié)合對(duì)工地實(shí)時(shí)危險(xiǎn)源的監(jiān)控，及時(shí)提醒工作人員與危險(xiǎn)區(qū)域保持足夠的安全距離。

同時(shí)，在出現(xiàn)安全事故的時(shí)候，也可以及時(shí)救援傷者。通過(guò)對(duì)人員的位置精確統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目的工作計(jì)劃、安全管理、物料和資源調(diào)配等各項(xiàng)工作流程都可以隨之進(jìn)行優(yōu)化。

有了5G技術(shù)的支撐，海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)就可以實(shí)時(shí)傳送到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，進(jìn)而更有效的感知工程項(xiàng)目的情況。

3、項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)與BIM模型的數(shù)字孿生

BIM作為工程領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心技術(shù)，已經(jīng)得到越來(lái)越多工程從業(yè)人員的認(rèn)可。

基于對(duì)工程項(xiàng)目的智能感知，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與處理，將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)與BIM模型進(jìn)行掛接，形成數(shù)字模型與真實(shí)場(chǎng)景的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字模型與實(shí)際工程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，通過(guò)數(shù)字模型為數(shù)據(jù)載體最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。

當(dāng)然，項(xiàng)目在建造過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)的情況每時(shí)每刻都會(huì)發(fā)生變化，這些變化如何實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)到BIM模型上，真正做到數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界的信息聯(lián)動(dòng)，這就對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬、可靠性帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

5G技術(shù)低延時(shí)、高帶寬、穩(wěn)定性的特點(diǎn)可以很好的解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，保證項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)與BIM模型實(shí)時(shí)交互的數(shù)字孿生場(chǎng)景的更好實(shí)現(xiàn)。

實(shí)現(xiàn)以BIM技術(shù)為核心的項(xiàng)目數(shù)字化管理的過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和低延時(shí)性是保證數(shù)據(jù)傳送與應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，有了5G技術(shù)的支撐，工程項(xiàng)目海量數(shù)據(jù)的價(jià)值將得到更大程度的發(fā)揮與利用，真正實(shí)現(xiàn)了“可以穿越時(shí)空的7D世界建模數(shù)據(jù)庫(kù)”。

另外，借助數(shù)字孿生，可以很好地解決工藝工法標(biāo)準(zhǔn)化的落地問(wèn)題，可以將帶有工地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的BIM模型與工地實(shí)際工作面進(jìn)行虛實(shí)場(chǎng)景交互。

工人通過(guò)佩戴VR/AR眼鏡等方式在視野前呈現(xiàn)出虛實(shí)兩個(gè)場(chǎng)景的疊加，要做的工作內(nèi)容與步驟可以疊加在實(shí)際工作場(chǎng)景上模擬演示，工人只需按照演示方式進(jìn)行操作即可，過(guò)程中還可以對(duì)工人是否按照工藝工法要求施工，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)智能感知能力進(jìn)行監(jiān)控和錯(cuò)誤預(yù)警。

4、工程項(xiàng)目的多方協(xié)同

智能感知和數(shù)字孿生的實(shí)現(xiàn)，為工程項(xiàng)目的協(xié)同帶來(lái)了更多的可能性，通過(guò)對(duì)視覺(jué)的共享和對(duì)BIM模型相關(guān)數(shù)據(jù)的共享，可以更好地實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)人員的協(xié)同、人員與機(jī)械設(shè)備的協(xié)同、機(jī)械設(shè)備間的協(xié)同工作，甚至還可以是來(lái)自于項(xiàng)目各業(yè)務(wù)線(xiàn)間以及項(xiàng)目各參與方之間的協(xié)同。

（1）5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程中的要素協(xié)同

工程現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，人員、材料、機(jī)械設(shè)備間的協(xié)作情況非常普遍，在項(xiàng)目的作業(yè)過(guò)程中涉及到很多協(xié)同的場(chǎng)景，其中主要以人人協(xié)同、人機(jī)協(xié)同和機(jī)械間的協(xié)同為主，下面就針對(duì)這三個(gè)主要場(chǎng)景進(jìn)行詳細(xì)描述。

（1）人人協(xié)同：目前，在建筑行業(yè)提倡建筑精度能夠與工業(yè)產(chǎn)品近似，高精度可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的全方位智能感知，實(shí)現(xiàn)多人感知互通的精準(zhǔn)操作。

（2）人機(jī)協(xié)同：人機(jī)協(xié)同是通過(guò)遠(yuǎn)程操控、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）等方式實(shí)現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)更高效地完成工作，節(jié)省人力，避免工地上常出現(xiàn)的憑經(jīng)驗(yàn)判斷合規(guī)性和安全性的操作。

（3）機(jī)器之間協(xié)同：在施工現(xiàn)場(chǎng)不僅可以做到人機(jī)協(xié)同的遠(yuǎn)程控制，還可以做到部分簡(jiǎn)單工作的自動(dòng)化，由機(jī)器人來(lái)更精準(zhǔn)的完成生產(chǎn)任務(wù)，節(jié)省人力的使用度。

（2）5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)協(xié)同

在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過(guò)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的智能感知，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在BIM模型上，可以更好的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同。其中，主要集中在項(xiàng)目部各部門(mén)間的數(shù)據(jù)協(xié)同、公司與項(xiàng)目部之間的數(shù)據(jù)協(xié)同、各參建方之間的數(shù)據(jù)協(xié)同。

（3）5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)云邊端的技術(shù)協(xié)同

傳統(tǒng)的云計(jì)算在5G的加持下，未來(lái)將屬于基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分布式的云、邊、端協(xié)同計(jì)算環(huán)境，CPU，GPU，NPU，FPGA，ASIC分散在個(gè)人電腦、服務(wù)器、手機(jī)、路由器、攝像頭和各種傳感器中，通過(guò)高帶寬、低延遲的5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和高速大容量同軸或光線(xiàn)線(xiàn)纜等連接形成了一個(gè)可伸縮的擁有眾多異構(gòu)計(jì)算節(jié)點(diǎn)和海量存儲(chǔ)的虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

5G的無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高帶寬能夠解決這種分布式異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)用于計(jì)算任務(wù)分配和下發(fā)、數(shù)據(jù)的交換、結(jié)果驗(yàn)證廣播所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬需求，非常適合在工地這種整體TPS要求不高，但是算力要求高并且對(duì)時(shí)延敏感和不敏感的請(qǐng)求混雜的計(jì)算環(huán)境。

5、推進(jìn)新時(shí)代的建筑行業(yè)治理模式

在數(shù)字時(shí)代，數(shù)字建筑產(chǎn)業(yè)的治理模式在不斷演化。2016年5月9日，《政府工作報(bào)告》提出，持續(xù)推進(jìn)簡(jiǎn)政放權(quán)、放管結(jié)合、優(yōu)化服務(wù)，不斷提高政府效能?！胺?、管、服”成為新時(shí)代城市建設(shè)治理模式發(fā)展方向。

在此趨勢(shì)下，建筑業(yè)的各個(gè)參與方包括但不限于行政主管機(jī)關(guān)、建設(shè)類(lèi)企業(yè)、經(jīng)營(yíng)類(lèi)企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、城市居民以建立美好的生活和工作環(huán)境為宗旨，以區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)建立數(shù)字化的新時(shí)代行業(yè)共同治理模式。

其中相關(guān)主管機(jī)關(guān)充分減政放權(quán)，轉(zhuǎn)向加強(qiáng)事中和事后監(jiān)管。

在5G時(shí)代，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI和區(qū)塊鏈等技術(shù)的數(shù)字化系統(tǒng)，可以安全可靠地解決海量數(shù)據(jù)的權(quán)屬問(wèn)題，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過(guò)程全程透明可控，每個(gè)參與者的貢獻(xiàn)清晰明了，還不會(huì)被篡改，用戶(hù)隱私和商業(yè)機(jī)密不被泄漏，行業(yè)共識(shí)和規(guī)則透明，可靠的自動(dòng)執(zhí)行，所有結(jié)果具有司法效力。

行業(yè)的各個(gè)參與方，借著數(shù)據(jù)互通、業(yè)務(wù)互聯(lián)，結(jié)合數(shù)字簽名背書(shū)，構(gòu)成了行業(yè)整體利益共同體和生態(tài)系統(tǒng)。

整個(gè)行業(yè)從非合作博弈導(dǎo)致的“納什均衡”進(jìn)化成基于信任、行業(yè)準(zhǔn)則和價(jià)值觀(guān)實(shí)現(xiàn)各方利益最大化的“合作性均衡”。

所有阻礙生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的行為，都會(huì)在系統(tǒng)中暴露無(wú)疑，惡意分子也無(wú)處躲藏，自然就會(huì)慢慢被系統(tǒng)淘汰，從而改善行業(yè)的整體運(yùn)行環(huán)境。

6、結(jié)語(yǔ)

今后幾年，在5G技術(shù)全面商用化的助推下，建筑業(yè)將全面提高數(shù)字化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力，建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化將取得突破性進(jìn)展，更好實(shí)現(xiàn)成熟的一體化行業(yè)監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)，數(shù)據(jù)資源利用水平和能力的明顯提升。

5G技術(shù)的全面利用，為建筑業(yè)的數(shù)字化發(fā)展提供了機(jī)遇。無(wú)論是工地精細(xì)化管理的內(nèi)在需求還是當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)快速發(fā)展和綜合應(yīng)用的外在動(dòng)力，都將驅(qū)動(dòng)著建筑業(yè)向更加集成統(tǒng)一管理、高效協(xié)同工作以及更加自動(dòng)化和智能化的智慧化趨勢(shì)演進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)全鏈條產(chǎn)業(yè)鏈的和諧可持續(xù)發(fā)展。
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