5G技術(shù)引領(lǐng)建筑業(yè)數(shù)字化發(fā)展白皮書5G與數(shù)字建造

5G技術(shù)引領(lǐng)建筑業(yè)數(shù)字化發(fā)展白皮書-5G與數(shù)字建造市場方面，國內(nèi)建筑業(yè)數(shù)字化市場規(guī)模容量可達(dá)千億元，前景可期。工地上涉及大

量工程機(jī)械，挖掘機(jī)、吊機(jī)、塔吊等相關(guān)車輛眾多，作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，這給工地管理

帶來了很大的難度。通過數(shù)字化技術(shù)的建設(shè)與發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)工地核心數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，

使工程管理更智慧。作為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化場景的關(guān)鍵技術(shù)，5G技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)建筑施工過程智

能化、無人化。利用

5G技術(shù)可以進(jìn)一步貫徹落實(shí)“智慧建造、綠色施工、人文工地”的理念，為建筑業(yè)企業(yè)打造數(shù)字化新模式，進(jìn)一步加強(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。一、5G技術(shù)的發(fā)展（略）5G核心技術(shù)和靈活開放的架構(gòu)疊加其他領(lǐng)域通用技術(shù)，將為全社會(huì)全行業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，未來將出現(xiàn)數(shù)以萬計(jì)的

5G行業(yè)應(yīng)用。從這個(gè)角度看，5G技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用的過程就是

5G作為供給側(cè)與需求側(cè)（各個(gè)垂直行業(yè)）互相沉淀，不斷探索創(chuàng)新應(yīng)用的過程，是不斷進(jìn)行能力供給、能力融合、能力推廣的過程。5G技術(shù)伴隨著人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等高精新技術(shù)的融合與滲透，與垂直行業(yè)中從事專業(yè)技術(shù)服務(wù)的合作伙伴進(jìn)行技術(shù)與資源的對(duì)接與整合，實(shí)現(xiàn)萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新融合發(fā)展，將會(huì)引領(lǐng)一場新的工業(yè)革命。二、5G技術(shù)引領(lǐng)建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)2.1

建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要業(yè)務(wù)訴求2.1.1

管理訴求企業(yè)的經(jīng)營利潤核心來源于一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的交付，項(xiàng)目的收益直接決定了企業(yè)的收益。項(xiàng)目管理是建筑業(yè)企業(yè)創(chuàng)造利潤的基礎(chǔ)，也是項(xiàng)目運(yùn)營的屬性。每個(gè)企業(yè)都希望項(xiàng)目管理是標(biāo)準(zhǔn)的、可執(zhí)行的、科學(xué)合理的、盈利的。如何縮短管理鏈條？通過怎樣的管理方式或者運(yùn)營模式來有效決策項(xiàng)目

?

怎樣通過合理有效的管理手段降低工程成本？一個(gè)有效便捷的項(xiàng)目管理集成平臺(tái)的重要性不言而喻?，F(xiàn)階段的項(xiàng)目管理工作，涉及管理領(lǐng)域眾多、管理鏈條復(fù)雜、協(xié)同互通頻繁，管理的抓手基本源自于管理者的“經(jīng)驗(yàn)”。項(xiàng)目一旦開始施工，人、材、機(jī)、料、法、環(huán)等要素就會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)生變化，但管理工作無法全面覆蓋，過程信息無法及時(shí)傳遞，數(shù)據(jù)不能全面分析并有效支撐決策判斷。公司更是很難對(duì)項(xiàng)目管理到達(dá)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)掌握及對(duì)比分析，困于“以查代管”的窘境。因此，要解決工程項(xiàng)目管理的問題，需要周全、有效的項(xiàng)目管理解決方案。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、建筑產(chǎn)業(yè)的快速變革和數(shù)字時(shí)代的到來，工程管理的復(fù)雜和施工現(xiàn)場的變動(dòng)等因素都在要求建筑工程管理必須實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)、智能軟硬件的無縫融合，于是原來越來越多的傳統(tǒng)型企業(yè)開始了解、學(xué)習(xí)并重視新型項(xiàng)目管理方式，引入最新項(xiàng)目管理的現(xiàn)代化方法、工具。曾經(jīng)傳統(tǒng)的管理手段已經(jīng)無法使建筑企業(yè)做到精細(xì)化管理，但

BIM、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、移動(dòng)技術(shù)和智能應(yīng)用等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用突破，建筑業(yè)企業(yè)數(shù)字化的發(fā)展和成熟，將徹底改變項(xiàng)目管理方式，更好實(shí)現(xiàn)精益建造的目標(biāo)?？傊?，項(xiàng)目管理信息化、數(shù)字化、集成化、統(tǒng)一化是大勢(shì)所趨，但在此過程中，企業(yè)需要綜合考慮自身的發(fā)展階段、業(yè)務(wù)形態(tài)、行業(yè)競爭環(huán)境等要素，有針對(duì)性地提出自身的項(xiàng)目管理訴求，深度結(jié)合高新技術(shù)，從而最大化發(fā)揮項(xiàng)目管理價(jià)值。2.1.2

技術(shù)創(chuàng)新訴求在市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的宏觀環(huán)境下，我國建筑行業(yè)也取得了較為顯著的成長，但競爭環(huán)境日益嚴(yán)峻的今天，行業(yè)中也逐漸對(duì)技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)競爭力的重要組成部分，也是改革轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路達(dá)成了共識(shí)。建筑行業(yè)施工技術(shù)創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)時(shí)代的基本要求，建筑業(yè)作為一個(gè)擁有悠久歷史的傳統(tǒng)行業(yè)，要想在這個(gè)急速發(fā)展的時(shí)代延續(xù)輝煌，就必須以創(chuàng)新的思想來尋求發(fā)展與機(jī)遇。創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)時(shí)代的主要趨勢(shì)，任何人、任何行業(yè)都只能順勢(shì)而不能背離。近年來，“工匠精神”逐漸成為各企業(yè)的行為準(zhǔn)則，追求企業(yè)“高、精、尖”也成為行業(yè)前沿的標(biāo)準(zhǔn)，建筑業(yè)的發(fā)展要求企業(yè)通過學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)造各種新的方法及工藝來達(dá)到降低能耗、節(jié)約成本、提高效率的目的。隨著國家逐年大力推廣建筑業(yè)的創(chuàng)新理念，支持建筑業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，鼓勵(lì)以技術(shù)帶動(dòng)發(fā)展，以創(chuàng)新創(chuàng)造效益，深化技術(shù)革新，強(qiáng)化創(chuàng)新管理，希望從根本上改變以往高消耗、低技術(shù)、高投入、低產(chǎn)出的傳統(tǒng)行業(yè)定位。但同西方發(fā)達(dá)國家相比，我國建筑工程技術(shù)還顯得比較落后，尤其在技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)踐方面還有很大的提升空間。但“中國速度”的發(fā)展，為我們的目標(biāo)添加了“核動(dòng)力”發(fā)動(dòng)機(jī)，社會(huì)生產(chǎn)力的快速發(fā)展為技術(shù)創(chuàng)新提供了經(jīng)濟(jì)和管理基礎(chǔ)，而科技的迅猛發(fā)展以及信息傳播技術(shù)在生活中的普及，為建筑業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓我們?cè)诩夹g(shù)創(chuàng)新的思路上不再局限和滿足于“節(jié)點(diǎn)創(chuàng)新”“工具創(chuàng)新”，而轉(zhuǎn)向于更加系統(tǒng)全面的實(shí)踐道路，更多的站在企業(yè)乃至行業(yè)發(fā)展的角度去看待技術(shù)創(chuàng)新。建筑業(yè)企業(yè)在未來的發(fā)展過程中，利用數(shù)字化、信息化等現(xiàn)代化技術(shù)提高技術(shù)創(chuàng)新能力將成為技術(shù)創(chuàng)新的主要努力方向。隨著數(shù)字中國理念的推廣，如今建筑業(yè)的數(shù)字化已成為企業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新的指路明燈，BIM、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字建造等全新管理模式的誕生與成熟，但真正能運(yùn)用好這些技術(shù)的企業(yè)并不多，這主要源于企業(yè)還沒有充分認(rèn)識(shí)到實(shí)踐技術(shù)創(chuàng)新的重要性。洞察科技的前沿性、新技術(shù)的運(yùn)用性是檢驗(yàn)企業(yè)能否適應(yīng)市場變化的重要標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)企業(yè)是否愿意學(xué)習(xí)新技術(shù)，能否在技術(shù)創(chuàng)新上下苦功并取得技術(shù)上的突破，將成為決定企業(yè)能否在市場競爭中勝出的關(guān)鍵，企業(yè)如果沒有技術(shù)創(chuàng)新能力，輕則企業(yè)效益低下，重則被市場所淘汰。2.2

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在工程項(xiàng)目中的組織建設(shè)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)萬物互聯(lián)，更高質(zhì)量的在工地現(xiàn)場收集建造過程信息，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)。在此過程中，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)場的組網(wǎng)搭建提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。2.2.1

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在工程項(xiàng)目中的挑戰(zhàn)想要實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，首先要有數(shù)據(jù)，這就離不開對(duì)建造過程數(shù)據(jù)的收集。建造過程數(shù)據(jù)主要集中產(chǎn)生在施工工地，工地現(xiàn)場屬勞動(dòng)密集型環(huán)境，人員、材料、機(jī)械等情況相當(dāng)復(fù)雜，同時(shí)參建各方例如業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、承建方自身都存在不同訴求，這使得

5G網(wǎng)絡(luò)在工地上的建設(shè)存在很多方面的挑戰(zhàn)，主要集中在：環(huán)境的挑戰(zhàn)、成本的挑戰(zhàn)、通訊設(shè)備運(yùn)維和

IT系統(tǒng)維護(hù)的挑戰(zhàn)。環(huán)境的挑戰(zhàn)主要集中在工程項(xiàng)目類型復(fù)雜和信號(hào)穩(wěn)定性這兩方面。對(duì)于不同類型的建筑工地，實(shí)現(xiàn)

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的挑戰(zhàn)是不同的，線性工程例如高速公路，項(xiàng)目長度都在幾百公里甚至上千公里；地鐵和隧道的建設(shè)環(huán)境在封閉的地下，同樣也涉及到項(xiàng)目長且復(fù)雜的挑戰(zhàn)；房建工程多處于大面積空地或相對(duì)偏遠(yuǎn)的區(qū)域，無法做到信號(hào)的覆蓋。對(duì)于信號(hào)的穩(wěn)定性問題，工地現(xiàn)場會(huì)涉及到大量金屬構(gòu)件的應(yīng)用，且隨著工程的進(jìn)展這些金屬件也會(huì)出現(xiàn)位置的移動(dòng)，之前可能在某處堆放造成信號(hào)的屏蔽，結(jié)構(gòu)建成后可能就會(huì)導(dǎo)致建筑空間信號(hào)屏蔽問題的出現(xiàn)；同時(shí)工地現(xiàn)場的環(huán)境簡陋，水電等資源往往是臨時(shí)性供給，缺乏穩(wěn)定性，所以對(duì)于

5G組網(wǎng)過程中終端設(shè)備的續(xù)航、發(fā)射功率的提供都提出了不同層面的訴求。成本方面也是在工地進(jìn)行

5G組網(wǎng)建設(shè)要考慮的重要問題。對(duì)于一個(gè)工程項(xiàng)目而言，為了保證網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，5G基站數(shù)量需求大，但基站建設(shè)成本高、終端設(shè)備價(jià)格貴等都導(dǎo)致設(shè)備投資比較高，目前也需要解決如何能夠節(jié)約成本建設(shè)

5G網(wǎng)絡(luò)的問題。在建造過程中涉及的參與方眾多，核心包括業(yè)主方、設(shè)計(jì)方和承建方。在

5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)建設(shè)過程中，產(chǎn)生的費(fèi)用主要會(huì)由承建方承擔(dān)，由于建設(shè)方在工程交付后就結(jié)束了與業(yè)主方的履約過程，5G基站的建設(shè)費(fèi)用只覆蓋了建造過程，在投入產(chǎn)出比方面并不劃算，所以在

5G組網(wǎng)的建設(shè)中，成本問題不容忽視。對(duì)于

5G組網(wǎng)建設(shè)中通訊設(shè)備運(yùn)維和

IT系統(tǒng)維護(hù)方面，作為承建方的施工單位將會(huì)面對(duì)多方面的挑戰(zhàn)。工地環(huán)境較為復(fù)雜，有線設(shè)備和線路在施工過程中很容易被工人損壞，無意的挖斷光纖、損壞設(shè)備的情況時(shí)有發(fā)生，同時(shí)雨水沖泡、粉塵腐蝕也會(huì)造成通訊設(shè)備的損壞。此外，工地現(xiàn)場屬于高危環(huán)境，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性就提出了一定的要求，承建方又不具備設(shè)備維護(hù)的能力，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成后，如何快速響應(yīng)海量通訊設(shè)備發(fā)生故障后的發(fā)現(xiàn)、診斷和維護(hù)工作也是主要挑戰(zhàn)之一。2.2.2

在工程項(xiàng)目中如何進(jìn)行

5G組網(wǎng)的建設(shè)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)階段，會(huì)涉及超遠(yuǎn)距離高速公路、封閉空間的地鐵

/

隧道、地處偏遠(yuǎn)的房建等差異很大的多種場景。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維和使用階段，施工現(xiàn)場存在位置隨時(shí)變化的大量金屬構(gòu)件、不斷新建出來的建筑結(jié)構(gòu)，需要不斷優(yōu)化調(diào)整網(wǎng)絡(luò)；水、電等資源臨時(shí)性供給缺乏穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備節(jié)能續(xù)航、備電等要求高；施工可能會(huì)挖斷光纖、損壞設(shè)備，導(dǎo)致部署位置選擇困難；雨水沖泡、粉塵腐蝕要求設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，為提升工程效率、提升施工安全水平，人工智能在建造現(xiàn)場的應(yīng)用會(huì)越來越多，自動(dòng)化、智能化程度越來越高，這就會(huì)導(dǎo)致承載智能應(yīng)用的

5G網(wǎng)絡(luò)的安全性越來越重要，不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)會(huì)導(dǎo)致施工效率受影響，在涉及關(guān)鍵作業(yè)流程的應(yīng)用上，甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，所以要求作為數(shù)字建造基礎(chǔ)的

5G網(wǎng)絡(luò)，要在實(shí)現(xiàn)良好性能的前提下，做到可靠、穩(wěn)定、安全。綜上，建筑工程項(xiàng)目時(shí)間周期長、場景差異大、環(huán)境復(fù)雜惡劣、安全性要求高，建造過程是一個(gè)從無到有的創(chuàng)造過程，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)，所以編寫組提出建設(shè)“柔性

5G網(wǎng)絡(luò)”的解決方案，用來適配建筑業(yè)特殊的場景化訴求。1、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段：“AI自動(dòng)精準(zhǔn)網(wǎng)規(guī)”。2、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與交付階段：“AI優(yōu)化快速交付”。3、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維階段：“自動(dòng)駕駛的

5G網(wǎng)絡(luò)”。2.2.3

工程項(xiàng)目

5G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式探索對(duì)于工程項(xiàng)目而言，5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的建設(shè)與維護(hù)將會(huì)是不小的投入。在之前“5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在工程項(xiàng)目中的挑戰(zhàn)”章節(jié)中也談到了成本的問題。對(duì)此，編寫組站在推動(dòng)

5G技術(shù)應(yīng)用能更好服務(wù)建筑業(yè)的視角，對(duì)工程項(xiàng)目

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面進(jìn)行了商業(yè)模式的探索。在費(fèi)用方面，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入要比

4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入高很多，5G基站建設(shè)的資本支出要高于

4G基站投入的

1.2

至

1.5

倍。另外，由于

5G技術(shù)采用的頻段高，所以基站需求是

4G基站需求的二至三倍。而建筑工地所處的位置不定，有在城市內(nèi)的房建，還有在荒郊野地的建筑工程，或者封閉空間中例如隧道地鐵等工程，都需要從零開始建設(shè)

5G網(wǎng)絡(luò)，并且隨著工程的進(jìn)展，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也要隨之跟進(jìn)。當(dāng)工程結(jié)束以后，施工設(shè)備可以退場，但是每一個(gè)工程項(xiàng)目在竣工后都會(huì)移交給相關(guān)需求方使用，開發(fā)的樓盤會(huì)向大眾租售、建成的高速公路或是軌道交通將由交管部門運(yùn)營維護(hù)，建設(shè)好的

5G網(wǎng)絡(luò)沒有必要拆除，可以繼續(xù)為后續(xù)的居民和用戶提供

5G服務(wù)。5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)費(fèi)用很高，這些費(fèi)用完全由承建方、運(yùn)營商或者業(yè)主中的某一方單獨(dú)承擔(dān)并不合理，而且從環(huán)保避免浪費(fèi)的角度來說，工地的

5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在未來項(xiàng)目竣工之后肯定需要由運(yùn)營商負(fù)責(zé)運(yùn)營。因此需要設(shè)計(jì)一種

5G運(yùn)營商、承建方、業(yè)主等多方共同參與，從工程設(shè)計(jì)階段就開始介入，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維，多方利益和責(zé)任的分配和共擔(dān)機(jī)制，這樣統(tǒng)籌的考慮就能更好的解決前期

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)費(fèi)用的分?jǐn)偤凸こ炭⒐ず?/p>

5G網(wǎng)絡(luò)使用收入分成的問題，更有利于工程項(xiàng)目

5G組網(wǎng)工作的順利開展和更多工程項(xiàng)目

5G環(huán)境的實(shí)現(xiàn)。2.3

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場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、無線射頻、近場通訊及二維碼識(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)的建筑工地長出“智慧大腦”。電線桿上長出了“眼睛”、“耳朵”和“鼻子”，看得到違規(guī)，聽得到噪音，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)體上延長了智慧觸手。2.3.1

精確智能感知的價(jià)值每一次嚴(yán)重事故的背后都會(huì)存在

29

次輕微事故、300

起未遂的先兆以及

100

起事故隱患。對(duì)于環(huán)境復(fù)雜的工地現(xiàn)場，為防止安全、質(zhì)量事故的發(fā)生，就需要更多的精確智能感知設(shè)備來輔助管理人員進(jìn)行安全、質(zhì)量的管理。項(xiàng)目上基于圖像的感知盡管進(jìn)步很大，但是依然存在識(shí)別率不高的問題，特別是對(duì)場景中各個(gè)物體語義的精確識(shí)別方面。而立體視覺技術(shù)可以提供圖像中各個(gè)點(diǎn)的深度差異，從而對(duì)環(huán)境中的物體類型、大小、數(shù)量、距離、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)和相互遮擋關(guān)系進(jìn)行精確感知。比如通過立體視覺，塔吊吊運(yùn)貨物時(shí)可以識(shí)別吊臂位置計(jì)算每個(gè)時(shí)刻危險(xiǎn)區(qū)域的范圍及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)，及時(shí)提醒可能會(huì)處于危險(xiǎn)區(qū)域的人員避讓。再比如通過實(shí)時(shí)掃描泵站使用的傳送帶計(jì)算工程沙子總體用料，用于精準(zhǔn)的成本核算和控制，還可以通過掃描倉庫中沙子體積，精確完成庫存盤點(diǎn)，從而幫助預(yù)測(cè)未來需要進(jìn)貨的時(shí)間點(diǎn)和數(shù)量。同樣，深基坑挖掘土方的體積也可以借助精準(zhǔn)的感知獲得精確的數(shù)據(jù)。利用立體視覺配合激光掃描儀等精準(zhǔn)三維感知可以為整個(gè)工程總體進(jìn)展提供客觀的數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)行精確的人工智能輔助，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或全自動(dòng)的施工質(zhì)量檢查，確保工程實(shí)施精度達(dá)到工業(yè)級(jí)水準(zhǔn)。精確的三維場景感知，可以輔助對(duì)大型構(gòu)件裝配、設(shè)備安裝、高層建筑智慧施工平臺(tái)和橋梁整體舉升進(jìn)行精確的施工過程的半自動(dòng)甚至是全自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制工作。當(dāng)感知技術(shù)發(fā)展足夠成熟以后，就解決了機(jī)器人在建筑工地的感知難題，為工程項(xiàng)目的自動(dòng)化施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，使用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)立體視覺技術(shù)，可以在工地現(xiàn)場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。2.3.2

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目現(xiàn)場的智能感知想要真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目現(xiàn)場的智能感知，需要通過全方位全頻譜的超高清視頻信號(hào)、現(xiàn)場模型和點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、海量物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送等方式實(shí)現(xiàn)。在此過程中，5G技術(shù)能夠提供高帶寬、低延時(shí)、高穩(wěn)定性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為工地現(xiàn)場智能感知的實(shí)現(xiàn)提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支撐。1、全方位全頻譜的超高清視頻信號(hào)的傳輸。2、現(xiàn)場模型和點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。3、海量物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳送。2.4

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目現(xiàn)場與BIM模型的數(shù)字孿生基于對(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)場景的關(guān)聯(lián)，通過數(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)目在建造過程中，現(xiàn)場的情況每時(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)場的網(wǎng)絡(luò)帶寬、可靠性帶來了巨大的挑戰(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)問題，保證項(xiàng)目現(xiàn)場與

BIM模型實(shí)時(shí)交互的數(shù)字孿生場景的更好實(shí)現(xiàn)。2.4.1

以

BIM技術(shù)為核心的交互方式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)得到越來越多工程從業(yè)人員的認(rèn)可。工地現(xiàn)場實(shí)時(shí)的智能感知實(shí)現(xiàn)了對(duì)項(xiàng)目實(shí)際生產(chǎn)過程的采集和記錄，再通過

BIM將虛擬建筑和實(shí)體建筑的信息連接在一起，就可以實(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。對(duì)于建筑業(yè)企業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的數(shù)字化需要主要考慮四個(gè)方面，即建筑實(shí)體的數(shù)字化、要素對(duì)象的數(shù)字化、作業(yè)過程的數(shù)字化、管理決策的數(shù)字化。建筑實(shí)體數(shù)字化核心是多專業(yè)建筑實(shí)體的模型化，即建立精細(xì)化項(xiàng)目

BIM模型。在項(xiàng)目實(shí)施前，可以通過

BIM模型先將整個(gè)項(xiàng)目的建造過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬、優(yōu)化，再進(jìn)行工程項(xiàng)目的建設(shè)，減少后期返工問題。要素對(duì)象數(shù)字化是將工程項(xiàng)目上實(shí)時(shí)發(fā)生的情況，如“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等要素的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過智能感知設(shè)備進(jìn)行收集，再將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到

BIM模型，讓數(shù)字世界與工程現(xiàn)場的實(shí)時(shí)交互成為可能。作業(yè)過程數(shù)字化是在建筑實(shí)體數(shù)字化和要素對(duì)象數(shù)字化的基礎(chǔ)上，從計(jì)劃、執(zhí)行、檢查到優(yōu)化改進(jìn)形成效率閉環(huán)。項(xiàng)目進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全等管理過程數(shù)字化，將傳統(tǒng)管理過程中散落在各個(gè)角色和階段的工作內(nèi)容通過數(shù)字化的手段進(jìn)行提升，形成一線的實(shí)際生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。整個(gè)過程以

BIM模型為數(shù)據(jù)載體，以要素?cái)?shù)據(jù)為依據(jù)開展管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)方式的替代與提升。管理決策數(shù)字化是通過對(duì)項(xiàng)目的建筑實(shí)體、作業(yè)過程、生產(chǎn)要素的數(shù)字化，可以形成基于

BIM模型的工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)的共享、可視化的協(xié)作帶來項(xiàng)目作業(yè)方式和項(xiàng)目管理方式的變革，提升項(xiàng)目各參與方之間的效率。同時(shí)，在建造過程中，將會(huì)產(chǎn)生大量的可供深加工和再利用的數(shù)據(jù)信息，不僅滿足現(xiàn)場管理的需求，也為項(xiàng)目進(jìn)行重大決策提供了數(shù)據(jù)支撐。2.4.2

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)以

BIM技術(shù)為核心的項(xiàng)目數(shù)字化管理實(shí)現(xiàn)以

BIM技術(shù)為核心的項(xiàng)目數(shù)字化管理的過程中，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”，在此過程中，其價(jià)值主要集中在生產(chǎn)全過程的數(shù)字化管理以及生產(chǎn)工藝工法的標(biāo)準(zhǔn)化管理。1、生產(chǎn)全過程的數(shù)字化管理。2、生產(chǎn)工藝工法的標(biāo)準(zhǔn)化管理。2.5

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將實(shí)現(xiàn)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)同帶來了更多的可能性，通過對(duì)視覺的共享和對(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，甚至還可以是來自于項(xiàng)目各業(yè)務(wù)線間以及項(xiàng)目各參與方之間的協(xié)同。2.5.1

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程中的要素協(xié)同工程現(xiàn)場的環(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)過程中涉及到很多協(xié)同的場景，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，高精度可通過現(xiàn)場的全方位智能感知，實(shí)現(xiàn)多人感知互通的精準(zhǔn)操作。比如在安裝配件時(shí)，多人視野共享，每人配備

AR/VR攝像頭設(shè)備，不同人員提供不同的視角，每人能夠互通視野，達(dá)成共識(shí)，便于在出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，避免安全事故。這種場景更多可以應(yīng)用在大型設(shè)備的使用中，例如盾構(gòu)機(jī)的安裝、構(gòu)建裝配等等。人人協(xié)同是通過智能輔助，避免一個(gè)人的視角和精力無法兼顧整個(gè)項(xiàng)目而導(dǎo)致的安全隱患，既能預(yù)防隱患，還能及時(shí)采取行動(dòng)。同時(shí)可以通過在工地工人的視野或器械數(shù)據(jù)傳輸建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)建筑工地互聯(lián)網(wǎng)化智能監(jiān)管，各級(jí)建設(shè)主管部門和工程項(xiàng)目責(zé)任主體可通過項(xiàng)目監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)下轄的施工項(xiàng)目進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)監(jiān)管，能夠有效地推動(dòng)傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。（2）人機(jī)協(xié)同：人機(jī)協(xié)同是通過遠(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。在各種工種施工過程中可以在部件安裝顯示流程，提醒操作應(yīng)該注意的事項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的操作。塔吊、挖掘機(jī)等大型設(shè)備的遠(yuǎn)程操控能夠保障人員安全、提升生產(chǎn)效能，操控者根據(jù)收到的狀態(tài)信息進(jìn)行分析判斷并做出決策，再通過通信網(wǎng)絡(luò)向設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的動(dòng)作指令，設(shè)備根據(jù)收到的動(dòng)作指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。為了保證操控效果，通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和可靠性非常重要，設(shè)備中的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)上傳，遠(yuǎn)程的監(jiān)控室可以獲取監(jiān)控畫面進(jìn)行操作駕駛，云端指令和本地自動(dòng)化指令可以快速傳遞，從而保證室內(nèi)即可操作大型設(shè)備，避免司機(jī)出現(xiàn)危險(xiǎn)。（3）機(jī)器之間協(xié)同：在施工現(xiàn)場不僅可以做到人機(jī)協(xié)同的遠(yuǎn)程控制，還可以做到部分簡單工作的自動(dòng)化，由機(jī)器人來更精準(zhǔn)的完成生產(chǎn)任務(wù)，節(jié)省人力的使用度。比如搬磚等各類運(yùn)輸工作都可由機(jī)器人來獨(dú)自完成。通常來說，機(jī)器人的動(dòng)作一般比較固定、重復(fù)性較高，提前設(shè)定好每個(gè)機(jī)器人不同的運(yùn)輸路徑就能保證工作的有效執(zhí)行。但是從

A點(diǎn)到

B點(diǎn)的移動(dòng)可能有許多種路徑

,

不確定性較大，而且機(jī)器人在行進(jìn)過程中會(huì)遇到障礙物，比如可能有其它機(jī)器人在移動(dòng)，或是可能有人員走動(dòng)等情況發(fā)生。這種多變的環(huán)境對(duì)機(jī)器人提出了更高的要求，因此我們需要使用激光導(dǎo)航技術(shù)或其他方式，通過

5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的計(jì)算，并能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行預(yù)警，停止機(jī)器人可能會(huì)出現(xiàn)的比如相互碰撞、物料擺放錯(cuò)誤等非常規(guī)性的危險(xiǎn)動(dòng)作。2.5.2

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)協(xié)同現(xiàn)階段，工程項(xiàng)目在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的過程信息以人工填報(bào)為主，信息的真實(shí)性和及時(shí)性很難被解決，而且這些填報(bào)信息的多方共享也存在著較大的困難。在

5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過對(duì)工地現(xiàn)場的智能感知，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。項(xiàng)目部各部門間的數(shù)據(jù)協(xié)同，可以避免各部門重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作以及收集過程中存在偏差和版本不一致的問題，統(tǒng)一精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)還可以保證各部門間基于數(shù)據(jù)的協(xié)作效率和效果。公司與項(xiàng)目部之間的數(shù)據(jù)協(xié)同，可以在項(xiàng)目部需要物料和資金支持的情況下，公司基于項(xiàng)目真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行決斷，更有效的保證項(xiàng)目需求的實(shí)時(shí)響應(yīng)；另外，公司也可以通過項(xiàng)目的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)具體情況對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行更具針對(duì)性的管控和賦能。各參建方之間的數(shù)據(jù)協(xié)同，可以讓業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、總包單位以及分包單位形成基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)的協(xié)作，避免了在溝通過程中信息不一致和信息不對(duì)稱情況的發(fā)生，在協(xié)作過程中，參建各方通過數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用可以更好的尋找到利益平衡點(diǎn)，真正促進(jìn)各方之間建立利益共同體，實(shí)現(xiàn)收益的共贏。2.5.3

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，F(xiàn)PGA，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，通過高帶寬、低延遲的

5G無線網(wǎng)絡(luò)和高速大容量同軸或光線線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)。這些異構(gòu)的計(jì)算設(shè)備有的通用性強(qiáng)，有的計(jì)算能力強(qiáng)、能耗低，通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和合理的分配計(jì)算任務(wù)，這個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)可以很容易的提供強(qiáng)大的算力支持工地現(xiàn)場的感知與決策要求。結(jié)合服務(wù)原子化、云函數(shù)、無服務(wù)器計(jì)算等結(jié)構(gòu)，通過算力眾包模式，可以提供可靠的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理服務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)克服了完全基于云的高延時(shí)、高廣域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸帶寬的高費(fèi)用，以及傳統(tǒng)邊緣設(shè)備不易擴(kuò)展，應(yīng)對(duì)峰值處理需求而建設(shè)硬件投資容易浪費(fèi)的問題，做到系統(tǒng)整體運(yùn)行費(fèi)用和能源消耗的優(yōu)化。同時(shí)通過使用類似

P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、密碼學(xué)的身份校驗(yàn)算法，結(jié)合高容錯(cuò)的共識(shí)算法和控制機(jī)制，系統(tǒng)的可靠性也能夠極大程度的得以增強(qiáng)。就像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能受制于總線速率和延時(shí)性能一樣，5G的無線和有線網(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。比如安全巡檢人員的實(shí)施視頻采集，可以先傳輸給自己攜帶的手機(jī)或者

pad用于圖像分割，以

0.1s為間隔進(jìn)行未帶護(hù)具識(shí)別、視頻幀差異計(jì)算、視頻中人員位置計(jì)算等，發(fā)現(xiàn)了不合規(guī)事件，再傳輸給邊緣服務(wù)器統(tǒng)一處理。同時(shí)，邊緣服務(wù)器對(duì)劇烈變化的視頻幀，或者少量變化的視頻進(jìn)行以秒級(jí)間隔進(jìn)行多種復(fù)雜

AI算法進(jìn)行驗(yàn)證。這個(gè)驗(yàn)證可以是實(shí)時(shí)進(jìn)行，也可以在系統(tǒng)空閑時(shí)進(jìn)行更細(xì)致的計(jì)算，這種邊緣服務(wù)器不一定是專用的服務(wù)器，也可能是在辦公室的工作人員正在充電或者閑置的手機(jī)。這種情況下，邊緣服務(wù)器可以支持更多路的視頻處理，而不用巨額的硬件投資，而相關(guān)人員因?yàn)樨暙I(xiàn)了自己的手機(jī)，通過協(xié)助

AI分析計(jì)算，可以獲得額外的話費(fèi)、流量獎(jiǎng)勵(lì)，甚至如果他的手機(jī)工作時(shí)間足夠長，都能夠賺到換新手機(jī)的資金，形成了真正多方共贏的局面。2.6

應(yīng)對(duì)系統(tǒng)安全性挑戰(zhàn)安全問題是所有數(shù)字化系統(tǒng)中繞不開的話題，只有安全可靠的數(shù)字化系統(tǒng)，才能讓使用者放心的把日常決策權(quán)和控制權(quán)交給數(shù)字化系統(tǒng)自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行，以前所未有的效率支持行業(yè)發(fā)展。2.6.1

數(shù)字化發(fā)展的安全挑戰(zhàn)1、可靠的系統(tǒng)運(yùn)行建筑業(yè)身處在相對(duì)惡劣的工作環(huán)境，工地現(xiàn)場多是高溫、多塵、潮濕的環(huán)境，這使得工地中的傳感器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器面臨巨大的可靠性挑戰(zhàn)。系統(tǒng)任何一個(gè)錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重且無法挽回的重大損失。比如幾個(gè)字節(jié)內(nèi)存失效的小故障，可能會(huì)導(dǎo)致某個(gè)建筑工人整體信用受損，從而造成影響后續(xù)的貸款等問題的發(fā)生。如果這幾個(gè)字節(jié)的錯(cuò)誤使得遠(yuǎn)程遙控的塔吊操作異常，導(dǎo)致塔吊傾覆，產(chǎn)生的事故將會(huì)更加嚴(yán)重。黑客攻擊也是對(duì)各類數(shù)字化系統(tǒng)的嚴(yán)重威脅，一旦系統(tǒng)被黑客攻破，輕則導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄漏，重則會(huì)產(chǎn)生重大的安全事故。特別是隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、微服務(wù)、云函數(shù)和人工智能等技術(shù)的發(fā)展，類似的安全問題就顯得更為突出。過去

IT系統(tǒng)可以通過物理隔離，可控的人員訪問限制和操作方式等方式保證足夠的安全，但是在未來的世界中，IT系統(tǒng)不可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行完全的物理隔離，反而要主動(dòng)與不同的系統(tǒng)進(jìn)行相互之間的數(shù)據(jù)共享，而傳統(tǒng)的物理隔離，有限可控的訪問人員的保守安全策略就不再適合這種云化、萬物互聯(lián)的智慧大腦系統(tǒng)。2、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的隱私和商業(yè)機(jī)密保護(hù)在

5G技術(shù)引領(lǐng)的萬物互聯(lián)時(shí)代，用

AI技術(shù)加持的數(shù)字系統(tǒng)對(duì)世界的感知、認(rèn)知、決策和控制能力的進(jìn)步離不開對(duì)數(shù)據(jù)的搜集和整理。系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求遠(yuǎn)超以往，數(shù)據(jù)正成為行業(yè)的核心資產(chǎn)。數(shù)據(jù)資產(chǎn)的特點(diǎn)是，數(shù)據(jù)因?yàn)槿菀讖?fù)制因而單體價(jià)值極低，數(shù)據(jù)資產(chǎn)的整體價(jià)值會(huì)隨著數(shù)據(jù)總量、數(shù)據(jù)維度的增加成非線性甚至指數(shù)級(jí)增長，數(shù)據(jù)資產(chǎn)必須通過流動(dòng)才能充分發(fā)揮自身價(jià)值。這些多維度海量數(shù)據(jù)資產(chǎn)的采集、整理和發(fā)布往往需要同行業(yè)甚至是跨行業(yè)的協(xié)作才能完成。數(shù)據(jù)資產(chǎn)的易于復(fù)制和傳播是把雙刃劍。一方面這種易于傳播的特性很容易讓數(shù)據(jù)資產(chǎn)變現(xiàn)產(chǎn)生巨額收益，但是這是建立在數(shù)據(jù)資產(chǎn)確權(quán)、流轉(zhuǎn)消費(fèi)等環(huán)節(jié)完全可控的前提下，否則在無限復(fù)制和傳播的情況下，數(shù)據(jù)資產(chǎn)單體價(jià)格必然會(huì)趨向于無。同時(shí)，數(shù)據(jù)資產(chǎn)在無限之的流轉(zhuǎn)的過程中，還會(huì)給數(shù)據(jù)資產(chǎn)的提供者帶來自身隱私和商業(yè)機(jī)密的泄漏問題，比如工地的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在給云端第三方服務(wù)處理，第三方服務(wù)就會(huì)了解工地的實(shí)際運(yùn)行狀況，當(dāng)這個(gè)狀況被工地施工方的競爭對(duì)手獲得的時(shí)候，就形成了施工方商業(yè)機(jī)密的泄漏。這使得數(shù)據(jù)質(zhì)量越高，越可能導(dǎo)致相關(guān)的隱私和機(jī)密泄漏的情況發(fā)生，最終直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)資產(chǎn)的擁有者為了自我保護(hù)，不愿意與同行進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和交換，反而選擇了將數(shù)據(jù)資產(chǎn)封閉起來，形成一個(gè)個(gè)的數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)煙囪，進(jìn)而造成行業(yè)整體在數(shù)據(jù)資產(chǎn)領(lǐng)域采集、處理、存儲(chǔ)等方面的巨大浪費(fèi)，也阻礙了行業(yè)的快速發(fā)展。3、數(shù)字身份“你不會(huì)知道坐在那頭跟你聊天的是不是一條狗?！边@是上世紀(jì)

90

年代，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)剛剛興起的時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)先驅(qū)們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)匿名的描述，人們認(rèn)為這種匿名性能夠更好的保護(hù)用戶的權(quán)益。而在萬物互聯(lián)的數(shù)字時(shí)代，這種匿名性只能保護(hù)惡意分子對(duì)普通用戶合法權(quán)益的肆意侵害。通過木馬和病毒植入、惡意插件，非法后臺(tái)用戶使用行為搜集和分析，再結(jié)合

AI和大數(shù)據(jù)算法，可以精準(zhǔn)地識(shí)別具體個(gè)人的身份，并監(jiān)控各種信息。只有受過專門訓(xùn)練的專業(yè)人士，才能保證匿名性，而對(duì)普通用戶來說，匿名性已經(jīng)成為了一種奢望。在數(shù)字的世界中，為了保證自身利益，證明自身的清白，首先需要一個(gè)無法偽造的可靠數(shù)字世界角色與真實(shí)世界法人實(shí)體的聯(lián)系。傳統(tǒng)的賬戶、密碼、證書等用于證明自身數(shù)字身份的方式都存在相關(guān)信息泄漏以后，就會(huì)被第三方非法冒用的情況。特別是基于公私鑰的系統(tǒng)中，私鑰不僅用于身份的驗(yàn)證，還用于數(shù)據(jù)加密保護(hù)。私鑰的泄漏，必然會(huì)導(dǎo)致之前加密數(shù)據(jù)的泄漏，企業(yè)在招投標(biāo)這種需要強(qiáng)安全性的業(yè)務(wù)往來中，每個(gè)窗口都需要一套自己的密鑰，再加上企業(yè)人員流動(dòng)頻繁，給這些密鑰和相關(guān)的企業(yè)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)管理帶來巨大挑戰(zhàn)。4、司法有效性工程項(xiàng)目的建設(shè)涉及多方參與，為了保證工程質(zhì)量，相關(guān)責(zé)任人都需要對(duì)各自的工作成果終身負(fù)責(zé)。為此，建筑項(xiàng)目從設(shè)計(jì)開始關(guān)鍵參與方都需要通過傳統(tǒng)紙質(zhì)資料的簽名方式標(biāo)示各自的責(zé)任范圍，并進(jìn)行所有紙質(zhì)材料存檔。在傳統(tǒng)的數(shù)字化系統(tǒng)中，系統(tǒng)自身無法證明系統(tǒng)忠實(shí)的、以正確的順序、準(zhǔn)確的時(shí)間、完整的記錄客觀事實(shí)，這就阻礙了建筑業(yè)全數(shù)字化的進(jìn)程。2.6.2

重構(gòu)數(shù)字化信息系統(tǒng)，建設(shè)新一代可信的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施1、構(gòu)建可信計(jì)算系統(tǒng)傳統(tǒng)數(shù)字化信息系統(tǒng)的安全策略，主要是通過訪問控制、系統(tǒng)漏洞及時(shí)修復(fù)、不法活動(dòng)的預(yù)防檢測(cè)處置以及分布式冗余備份等手段讓系統(tǒng)對(duì)外部入侵進(jìn)行防范，并能夠從系統(tǒng)故障中恢復(fù)。然而歷史在不斷的證明，再堅(jiān)固的堡壘，往往都是很容易從堡壘內(nèi)部被攻破的。而且堡壘一旦被攻破，獲得了超級(jí)權(quán)限，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)像待宰的羔羊一樣，毫無反抗能力，任人宰割。為此不妨換個(gè)思路，我們用模仿生物免疫系統(tǒng)的工作模式，通過軟硬件的組合，系統(tǒng)在遭受意外和惡意入侵時(shí)讓部分設(shè)備失效，系統(tǒng)一樣能夠正常工作，同時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)入侵行為，并及時(shí)采取行動(dòng)讓受感染的系統(tǒng)通過隔離、替換、修復(fù)、重置的方式恢復(fù)正常，這樣就建立了一個(gè)可信的計(jì)算系統(tǒng)?？尚诺挠?jì)算系統(tǒng)是個(gè)軟硬件整合在一起的整體方案，從單個(gè)節(jié)點(diǎn)角度來說，使用

TCM技術(shù)的可信

CPU、可信主板、可信服務(wù)器、可信硬件等方案保證單節(jié)點(diǎn)的可信計(jì)算，從整個(gè)系統(tǒng)來說還需要架構(gòu)設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)整體的安全和可靠性。2、用區(qū)塊鏈作為可信計(jì)算的核心引擎區(qū)塊鏈可以作為可信計(jì)算的核心引擎是因?yàn)閰^(qū)塊鏈具有如下的核心特點(diǎn)：第一，使用密碼學(xué)的加密、摘要等算法，保證了數(shù)據(jù)生成以后的不可篡改性。第二，鏈?zhǔn)接涃~的形式保證了全量交易數(shù)據(jù)歷史存儲(chǔ)和記賬事件的先后關(guān)系明確。第三，智能合約作為參與方一致認(rèn)可的規(guī)則計(jì)算代碼，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)則的透明化。第四，分布式共識(shí)機(jī)制保證數(shù)據(jù)及時(shí)、正確的存儲(chǔ)在不同的節(jié)點(diǎn)上，整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)依然保持整體性、正確性和一致性。如前所述，就像諜戰(zhàn)劇里面的情節(jié)一樣，不能假設(shè)可信計(jì)算系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)天然都是正確工作的，隨機(jī)的硬件故障，不可預(yù)知的黑客的入侵，每次計(jì)算都有出錯(cuò)的可能。區(qū)塊鏈技術(shù)提供了相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施能夠?qū)崟r(shí)地驗(yàn)證每一次計(jì)算和每一次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的正確性。首先源于比特幣的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)對(duì)的就是去中心化的分布式計(jì)算系統(tǒng)。它要解決的就是在每一個(gè)參與方都有可能作惡，但大多數(shù)參與方愿意維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)整體利益的情況下，使用

PBFT、POW、POS、DPOS、DAG，分片的各種整體或者局部共識(shí)算法，來保證最終的正確計(jì)算結(jié)果能夠擴(kuò)散到整個(gè)系統(tǒng)中。這些共識(shí)機(jī)制先讓每次計(jì)算都會(huì)有多個(gè)參與方共同驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，同時(shí)對(duì)于驗(yàn)證方的選擇保證作惡方不會(huì)占據(jù)大多數(shù)，這樣偶爾發(fā)生的硬件故障不會(huì)影響到最終結(jié)果的正確性。黑客攻破系統(tǒng)后，要想讓計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)被黑客控制的目的，黑客必須攻克足夠多的參與方系統(tǒng)。顯然這種情況實(shí)現(xiàn)的難度要比過去中心化系統(tǒng)大得多，特別是計(jì)算的各個(gè)驗(yàn)證方都是僅僅通過區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)通道連接的獨(dú)立系統(tǒng)，再加上足夠多的驗(yàn)證參與方，個(gè)別系統(tǒng)故障和黑客局部入侵無法影響整體系統(tǒng)正常工作?？傊?，使用恰當(dāng)共識(shí)機(jī)制的區(qū)塊鏈為中樞，配合足夠多的獨(dú)立參與方，可以為系統(tǒng)提供安全保證，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和黑客入侵事件。通過利用區(qū)塊鏈可靠的記賬能力，結(jié)合電子簽名、哈希值校驗(yàn)和可信時(shí)間戳，數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和記錄的事實(shí)就與人以及真實(shí)時(shí)空聯(lián)系起來，組成不可撤銷的客觀和完整的因果鏈條。在高院司法解釋肯定了基于區(qū)塊鏈的固證、存證的司法效力以后，區(qū)塊鏈就為建筑業(yè)全數(shù)字化進(jìn)程提供了一條司法認(rèn)可的發(fā)展方向。系統(tǒng)用戶在數(shù)字世界的所有行為證據(jù)通過個(gè)人簽名在區(qū)塊鏈上存儲(chǔ)，就不用擔(dān)心運(yùn)營方會(huì)惡意的刪除關(guān)鍵證據(jù)，失去對(duì)自身權(quán)益的保證。而系統(tǒng)運(yùn)營方也可以通過這些方式來證明自己所有的工作都是嚴(yán)格遵守各方同意認(rèn)可的規(guī)則來執(zhí)行。當(dāng)用戶和運(yùn)營方出現(xiàn)糾紛的時(shí)候，可以通過提供充足的有司法效力的數(shù)字證據(jù)來幫助仲裁或者司法機(jī)構(gòu)做出正確的裁決。通過共識(shí)機(jī)制、去中心化的分布式處理架構(gòu)和各方一致認(rèn)可“數(shù)字法律”智能合約，保證寫作規(guī)則可靠的自動(dòng)執(zhí)行，提供了一種公開、透明和可靠的機(jī)制促進(jìn)多方互信。通過多維度的數(shù)據(jù)采集和大數(shù)據(jù)分析，配合數(shù)字身份體系，可以完整、客觀、準(zhǔn)確的描述每一方在協(xié)作過程中所做的實(shí)際工作。這些記錄使某一方都無法單方銷毀或偽造數(shù)據(jù)，來擺脫自己不按規(guī)矩行動(dòng)和拒絕承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任的后果，進(jìn)而將系統(tǒng)治理從人治逐步演進(jìn)成可靠的自動(dòng)化數(shù)字法治。2.7

5G網(wǎng)絡(luò)下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)2.7.1

推進(jìn)新時(shí)代的行業(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

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日，國務(wù)院召開全國推進(jìn)放管服改革電視電話會(huì)議，中共中央政治局常委、國務(wù)院總理李克強(qiáng)在《政府工作報(bào)告》提出，持續(xù)推進(jìn)簡政放權(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)類企業(yè)、經(jīng)營類企業(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)屬問題，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程全程透明可控，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，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)中暴露無疑，惡意分子也無處躲藏，自然就會(huì)慢慢被系統(tǒng)淘汰。在這個(gè)充滿著利益共同體的生態(tài)系統(tǒng)里面，行業(yè)主管機(jī)關(guān)就可以充分放權(quán)，用透明的行業(yè)規(guī)范和自律規(guī)則的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)智能合約以及自動(dòng)報(bào)備機(jī)制逐步取代行政審批等職能，用數(shù)字簽名技術(shù)讓申請(qǐng)者為自己申請(qǐng)材料的真實(shí)有效性公開進(jìn)行背書，并承擔(dān)造假的法律后果。行業(yè)主管機(jī)構(gòu)和行業(yè)協(xié)會(huì)可以專注于打通行業(yè)數(shù)據(jù)孤島，見證行業(yè)數(shù)據(jù)可溯源的可信流轉(zhuǎn)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)行業(yè)大數(shù)據(jù)自動(dòng)搜集和分析能力，整合行業(yè)資源和智慧，為行業(yè)提供安全和環(huán)境監(jiān)管、數(shù)字存證、真實(shí)性鑒別、信用評(píng)級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警等可溯源的數(shù)據(jù)分析公共服務(wù)，建設(shè)多方互信、公平透明的市場運(yùn)營環(huán)境，為全行業(yè)賦能。在萬物互聯(lián)的時(shí)代，以區(qū)塊鏈技術(shù)為樞紐的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)中，在行業(yè)主管機(jī)構(gòu)和行業(yè)協(xié)同搭建的公共服務(wù)平臺(tái)上，各個(gè)行業(yè)經(jīng)營主體不用擔(dān)心自身隱私和商業(yè)機(jī)密的泄漏以及