任何曾經(jīng)建造過房屋或翻修過公寓的人都知道，事情永遠(yuǎn)不會像最初計(jì)劃的那樣順利。這項(xiàng)工作通常會花費(fèi)更長的時間，更多的金錢，并且質(zhì)量比最初設(shè)想的要低。這似乎是一個全球性問題：大型建筑項(xiàng)目遇到的時間和成本問題與您建造或翻修房屋時遇到的問題相同。幸運(yùn)的是，物聯(lián)網(wǎng)可以提供幫助。

麥肯錫表示，大型建設(shè)項(xiàng)目的完工時間通常比計(jì)劃長20%，成本比預(yù)期高80%。有了這樣的數(shù)字，盡早解決施工問題就變得至關(guān)重要。幾年前，在建筑工地上部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的成本還比較高，以至于無法認(rèn)真考慮它，但是現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了巨大變化。多種傳感器可以滿足數(shù)十種使用情況，網(wǎng)絡(luò)連接也變得更加便宜，并且平臺即服務(wù)商業(yè)模式也越來越普遍。建筑企業(yè)已具備將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于其流程、提高生產(chǎn)力并更好地滿足客戶期望的所有條件。

在建筑業(yè)實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)

實(shí)際上，任何配備傳感器并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)的設(shè)備都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的一部分。在建筑業(yè)中，這些設(shè)備包括機(jī)械、車輛、物資和可穿戴設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)可幫助收集項(xiàng)目涉及的各種流程和設(shè)備的數(shù)據(jù)，并通過互聯(lián)網(wǎng)連接整個施工現(xiàn)場(甚至多個現(xiàn)場)，從而獲得一致的項(xiàng)目進(jìn)度視圖。還不止這些，以下是建筑業(yè)用來管理、跟蹤、控制和分析數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

▲供應(yīng)傳感器

物資的平穩(wěn)供應(yīng)對于滿足施工期限和目標(biāo)至關(guān)重要，而且這種供應(yīng)經(jīng)常受到管理不善和錯誤計(jì)劃的影響。通過為供應(yīng)單元配備傳感器，可以自動跟蹤物料數(shù)量、設(shè)置警報(bào)和自動下達(dá)訂單。

▲支持物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)簽

可以對材料進(jìn)行標(biāo)記，不僅是為了跟蹤，而且也是為了防止物資被盜。在大型建筑工地上，現(xiàn)在很容易找到并監(jiān)控任何物品。此外，連網(wǎng)標(biāo)簽也可用于機(jī)械和卡車。

▲燃料傳感器

項(xiàng)目的成本很大程度上取決于燃料和電力消耗，因?yàn)榇笮徒ㄖさ厥褂玫臋C(jī)械每天消耗數(shù)千美元?？刂崎_支、有效的加油管理、及時維護(hù)以及對使用過多電力或燃料的機(jī)械進(jìn)行升級，都會對項(xiàng)目的最終成本和工期產(chǎn)生重大影響。而燃料傳感器可以在建筑工地上做到這一點(diǎn)。

▲熱/濕度傳感器

一些設(shè)備、材料和建筑構(gòu)件有特定的存儲要求。在某些情況下，適當(dāng)?shù)拇娣艜娱L設(shè)備的使用壽命。但是，在某些情況下，保持材料和建筑構(gòu)件處于適當(dāng)狀態(tài)對于項(xiàng)目乃至生命至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可用于監(jiān)測倉庫、環(huán)境和單個物品的溫度、濕度、壓力和其他指標(biāo)，并對可能造成損害的任何變化發(fā)出警報(bào)。

▲實(shí)時現(xiàn)場地圖

借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器和信標(biāo)，建筑工地可以變成實(shí)時數(shù)字地圖，以顯示危險(xiǎn)區(qū)域、進(jìn)行中的工作、物料堆放、現(xiàn)場員工等。各種類型的裝置可以監(jiān)測封閉空間的空氣質(zhì)量，或提醒有關(guān)溫度或壓力的危險(xiǎn)升高、土地塌方、物體墜落的危險(xiǎn)等。通過這種方式，建筑工地可以變得更可預(yù)測、更好控制和更安全。安全問題至關(guān)重要，因?yàn)楸娝苤?，建筑行業(yè)是最危險(xiǎn)的行業(yè)之一：2017年，建筑、運(yùn)輸和搬運(yùn)行業(yè)占美國工人死亡總數(shù)的47％。

▲可穿戴設(shè)備

我們已經(jīng)習(xí)慣于佩戴各種智能設(shè)備，并且建筑業(yè)也在利用它們。一些可穿戴設(shè)備可以監(jiān)測工人的身體狀況，跟蹤脈搏、呼吸、壓力水平等?？纱┐髟O(shè)備還可以幫助控制所有分包商的工作時間以及工人操作機(jī)器的時間。建筑業(yè)甚至正在采用智能眼鏡等高級可穿戴設(shè)備。

▲設(shè)備跟蹤器

預(yù)測性維護(hù)和及時維修是設(shè)備跟蹤器的主要目標(biāo)。傳輸有關(guān)機(jī)器狀態(tài)、服務(wù)警報(bào)和自動運(yùn)行時間日志的信息可以顯著降低故障和暫停工作的成本。

▲混凝土養(yǎng)護(hù)傳感器

為了加快施工進(jìn)度，可以使用混凝土養(yǎng)護(hù)傳感器。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過溫度傳感器監(jiān)測混凝土的固化程度，并將信息實(shí)時傳輸?shù)皆贫?。在澆注過程中，傳感器被嵌入到混凝土中，并跟蹤混凝土的養(yǎng)護(hù)情況，從而使管理人員可以精確地計(jì)劃下一步工作。

▲結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測傳感器（SHM）

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需要可靠的數(shù)據(jù)和及時的分析。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）旨在通過收集有關(guān)振動、應(yīng)變、溫度、材料降解以及影響結(jié)構(gòu)完整性的其他物理?xiàng)l件和狀態(tài)的信息來評估土木和結(jié)構(gòu)工程構(gòu)造。各種類型的傳感器有助于檢測損壞及其嚴(yán)重程度、計(jì)算耐用性、執(zhí)行預(yù)測性維護(hù)并防止事故發(fā)生等。這些傳感器可以安裝在橋梁、水壩、水下構(gòu)件上，并提供非侵入式監(jiān)測的可能性。

盡管建筑業(yè)對新技術(shù)非常保守，并因此在創(chuàng)新方面滯后，但物聯(lián)網(wǎng)正在緩慢而穩(wěn)步地進(jìn)入建筑業(yè)的各個領(lǐng)域。下面讓我們來看看物聯(lián)網(wǎng)在建筑業(yè)的實(shí)際用例。

建筑領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)用例

根據(jù)肯尼斯研究（Kenneth Research）的一份報(bào)告顯示，在建筑業(yè)中部署物聯(lián)網(wǎng)的主要方向是遠(yuǎn)程操作、設(shè)備維護(hù)、車隊(duì)管理、燃料監(jiān)控和建筑信息模型（BIM）。

▲遠(yuǎn)程操作

傳感器和攝像頭等測量設(shè)備可幫助遠(yuǎn)程控制和調(diào)整機(jī)械，提高操作精度，實(shí)時跟蹤和報(bào)告工人的工作和進(jìn)度，從而更好地協(xié)調(diào)建筑活動。Trimble是一家物聯(lián)網(wǎng)建筑公司，通過為土方工程、鋪路、鉆孔和打樁提供機(jī)械控制，為該領(lǐng)域帶來創(chuàng)新。

▲可穿戴設(shè)備

GPS追蹤器、心率監(jiān)測器、壓力和空氣傳感器并不是人們在建筑工地上可以遇到的唯一物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。SolePower的智能工作靴利用GPS、射頻識別(RFID)和慣性測量單元(IMUs)跟蹤位置、狀態(tài)和環(huán)境因素，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，并在儀表板上顯示項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行管理和分析。（來源物聯(lián)之家網(wǎng)）Spot-rClip是另一種可穿戴設(shè)備，它不僅可以跟蹤工人的出勤和位置，而且還可以通過報(bào)告跌倒、發(fā)出遇險(xiǎn)信號并觸發(fā)緊急警報(bào)來提高安全性，從而在發(fā)生危險(xiǎn)時加快救援速度。

像DAQRI和Microsoft HoloLens這樣的智能眼鏡是將物聯(lián)網(wǎng)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的更高級可穿戴設(shè)備。它們不僅通過基于環(huán)境的洞察力和實(shí)時指令來增強(qiáng)人類視覺，而且還在從3D建模到員工培訓(xùn)的整個施工過程中創(chuàng)建大量新用例。

▲跟蹤

將所有機(jī)械、設(shè)備、材料和貨物連接到一個易于管理的網(wǎng)絡(luò)中不再是幻想。借助射頻識別（RFID）標(biāo)簽和傳感器，可以監(jiān)控建筑工地以及供應(yīng)鏈上的流程。例如，Track是用于連接和監(jiān)控工程機(jī)械操作的解決方案示例。

▲建筑信息建模（BIM）

在施工期間，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以報(bào)告材料和環(huán)境條件的任何變化，跟蹤單個零件、細(xì)節(jié)和項(xiàng)目，并實(shí)時更新BIM模型。同樣，當(dāng)借助傳感器或標(biāo)簽檢測到問題時，與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相連的BIM模型可以提供對問題的分析和診斷。假設(shè)一個區(qū)域的傳感器報(bào)告溫度升高，使用BIM模型，可以遠(yuǎn)程檢查此區(qū)域的通風(fēng)情況或可能導(dǎo)致問題的任何其他因素。VisuaLynk提供了將物聯(lián)網(wǎng)連接到BIM模型的早期示例。

總結(jié)

建筑業(yè)在創(chuàng)新方面進(jìn)展緩慢，但物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正穩(wěn)步贏得建筑工地的認(rèn)可，并且企業(yè)也認(rèn)識到物聯(lián)網(wǎng)在提高成本效益、調(diào)度和工作質(zhì)量方面的潛力。在建筑工地，多種傳感器、標(biāo)簽、實(shí)時跟蹤和各種可穿戴設(shè)備不再是新奇的東西，而且這種趨勢將會繼續(xù)下去。