新基建對智慧工地建設(shè)的影響分析

胡海濤 潘存瑞 張雷 馬宇龍

（1甘肅建投科技研發(fā)有限公司，甘肅 蘭州 730050；2甘肅省建設(shè)投資（控股）集團有限公司，甘肅 蘭州 730050；3甘肅建投武威建設(shè)管理有限公司，甘肅 武威 733000）

0 引言

近年來，智慧工地的理念越來越被建筑行業(yè)人士重視。智慧工地建設(shè)依托互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM技術(shù)、VR技術(shù)等先進信息技術(shù)，對工程項目施工過程中的各類數(shù)據(jù)信息進行整合、篩選、處理和分析，智能化地提出過程趨勢預(yù)測及專家預(yù)案，對項目進行信息化管理，實現(xiàn)工程施工過程的可視化和智能化，不斷提高工程管理信息化水平，符合國家綠色建造和生態(tài)建造的發(fā)展要求[1]。

新基建的建設(shè)內(nèi)容主要包括5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大領(lǐng)域[2]。其中，5G基站建設(shè)、大數(shù)據(jù)中心、人工智能等信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，將對建筑行業(yè)智慧工地的發(fā)展起到強有力的促進作用。

1 智慧工地建設(shè)技術(shù)體系概述

智慧工地指建立在高度信息化基礎(chǔ)上的一種支持對人和物全面感知、施工技術(shù)全面智能、工作互通互聯(lián)、信息協(xié)同共享、決策科學分析、風險智慧預(yù)控的新型信息化手段，其運用的信息化技術(shù)主要有BIM、可視化、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、3S技術(shù)、云計算、網(wǎng)絡(luò)通訊等，這些技術(shù)都體現(xiàn)了信息化、智能化的發(fā)展趨勢，并在應(yīng)用過程中相互結(jié)合，共同為項目管理增值。但是，以上信息化技術(shù)的應(yīng)用效果很大程度上受網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的影響。

2 目前智慧工地建設(shè)存在的問題

2.1 智慧工地系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐用度有待升級

建筑工地所處的環(huán)境往往較復雜，且地域較偏僻。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較難全面、有效覆蓋建筑施工企業(yè)的日常辦公需求，智慧工地系統(tǒng)的使用效果和數(shù)據(jù)傳輸效率受到嚴重影響[3]，所以，有必要對智慧工地系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定性以及智慧工地系統(tǒng)的耐用度進行提高，并積極推動系統(tǒng)的維護和更新工作高效和高質(zhì)量發(fā)展。

2.2 信息化數(shù)據(jù)處理水平、智能化水平有待提高

建筑業(yè)擁有海量數(shù)據(jù)，但是對數(shù)據(jù)的處理、分析、運用的程度還不高，往往是切實想要的數(shù)據(jù)沒有被收集上來，而收集來的數(shù)據(jù)沒有價值，建筑施工企業(yè)對工程數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值進一步挖掘也不夠深入，分析數(shù)據(jù)的軟件功能不夠齊全、不夠智能，項目中實際運用智慧工地相關(guān)軟件的人員不夠?qū)I(yè)，因此，還需要智慧工地軟件開發(fā)公司和建筑企業(yè)進一步協(xié)作，不斷完善相關(guān)軟件功能和智能化水平，提高現(xiàn)場管理人員對智慧工地技術(shù)運用的專業(yè)程度，實現(xiàn)用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新的態(tài)勢。

2.3 項目參建各方及軟件開發(fā)商對智慧工地的實踐有待加強

我國大多數(shù)建筑施工現(xiàn)場管理方式還屬于粗放型管理，隨著工程項目規(guī)模不斷增大，施工現(xiàn)場管理難度也在提高，這就需要項目管理者與智慧工地軟件開發(fā)商不斷溝通和相互協(xié)作，共同推廣智慧工地的應(yīng)用[2]。主管部門、行業(yè)協(xié)會、施工企業(yè)和軟件開發(fā)商需要共同制定相應(yīng)的智慧工地應(yīng)用實施方案，強化各系統(tǒng)功能和智能化水平，使智慧工地的建設(shè)和應(yīng)用得以擴大和深化。

3 新基建對智慧工地的影響

3.1 新基建中信息技術(shù)建設(shè)的主要內(nèi)容

新基建中的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要包括以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以人工智能、云計算、區(qū)塊鏈為代表的新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以數(shù)據(jù)中心、智能計算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施等[4]，這些先進的信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)必然給智慧工地建設(shè)技術(shù)的發(fā)展帶來更加廣闊的平臺和更加強大的技術(shù)支持。

3.2 新基建對智慧工地建設(shè)的影響

3.2.1 數(shù)據(jù)傳輸速度大幅提升，網(wǎng)絡(luò)延時變小

5G技術(shù)依托4G良好的技術(shù)架構(gòu)，在其基礎(chǔ)之上構(gòu)建新的技術(shù)，最大數(shù)據(jù)傳輸速度將達到20Gbps。在智慧工地建設(shè)中，數(shù)據(jù)傳輸會空前流暢，并保證數(shù)據(jù)的精細程度，比如，遠程視頻監(jiān)控、海量數(shù)據(jù)的分析處理、無人機視頻拍攝等功能將不再受網(wǎng)速的限制。另外，5G技術(shù)對于時延的最低要求是1毫秒，甚至更低，這為智慧工地建設(shè)和管理中對時延要求高的工作提供可靠的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

3.2.2 人員、材料、設(shè)備與系統(tǒng)互聯(lián)

在新基建5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展背景下，建設(shè)工程中的各種材料、機械設(shè)備將通過感應(yīng)裝置連入互聯(lián)網(wǎng)，并與智慧工地管理系統(tǒng)連接，形成協(xié)同統(tǒng)一的智慧工地綜合系統(tǒng)，對工程項目的各個環(huán)節(jié)、各個構(gòu)成進行全方位的監(jiān)管。同時，企業(yè)管理系統(tǒng)又與各項目管理系統(tǒng)連接，方便企業(yè)的監(jiān)管，即提高管理效率，又提高工作質(zhì)量。

3.2.3 功耗大幅降低

所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都需要通信和能源，雖然通信可以通過多種手段實現(xiàn)，但是能源供應(yīng)靠電池。通信過程中的耗能過大，會使物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品用戶的使用體驗大打折扣。5G網(wǎng)絡(luò)體系可以大大降低物聯(lián)產(chǎn)品的功耗，讓大部分物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的充電頻率降到一周甚至一月一次。

3.2.4 企業(yè)管理系統(tǒng)集成度提高

目前，企業(yè)智慧工地管理系統(tǒng)較碎片化，有些企業(yè)的管理系統(tǒng)數(shù)量達到100多個，系統(tǒng)之間沒有形成有效的聯(lián)動，存在大量的信息孤島，不利于企業(yè)管理系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。而新基建帶來的信息技術(shù)的改進將極大促成各管理系統(tǒng)的聯(lián)通與協(xié)同作業(yè)，使企業(yè)管理工作真正實現(xiàn)數(shù)字化、信息化、智能化，提高企業(yè)對各項目的管理效率。

3.2.5 大數(shù)據(jù)應(yīng)用更加深入

工程建設(shè)行業(yè)數(shù)據(jù)信息數(shù)量大，內(nèi)容繁多，格式多樣，散布在不同的政府部門、不同的企業(yè)，甚至不同的企業(yè)部門或工程項目，沒有形成有序的大數(shù)據(jù)信息庫[5]。隨著新基建5G技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)的自動采集，大數(shù)據(jù)的獲取、管理和應(yīng)用將得到更深入發(fā)展。通過對大數(shù)據(jù)深入挖掘，可有效支持企業(yè)管理決策，使企業(yè)決策支持水平得到大幅提高。

4 結(jié)語

“智慧工地”將高科技技術(shù)引入建設(shè)工程施工管理過程中，使施工現(xiàn)場各種物體通過互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，實現(xiàn)人-信息-物這一系統(tǒng)的同步。新基建帶來的信息化技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展和應(yīng)用，以及信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，與智慧工地應(yīng)用技術(shù)高度吻合，為智慧工地的發(fā)展提供廣闊的發(fā)展平臺[5]。云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，將不斷推動建筑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型及全面升級，智慧工地各項建設(shè)技術(shù)更是如虎添翼，數(shù)據(jù)傳輸速度將大幅提升，智慧工地系統(tǒng)中的信息傳輸真正實現(xiàn)零延遲。大數(shù)據(jù)應(yīng)用更深入，企業(yè)管理系統(tǒng)集成度大幅提高；智慧工地系統(tǒng)集成將更全面，其管控的數(shù)據(jù)將涉及大工程項目的方方面面，實現(xiàn)項目統(tǒng)一精細化管理。