物聯(lián)網(wǎng)(IoT)傳感器主要為操作堆棧提供可見性，從而能夠訪問實時和準確的操作數(shù)據(jù)。將分析放在這些數(shù)據(jù)之上會產(chǎn)生儀表盤和其他可視化表示，但人工智能通過利用數(shù)據(jù)流來訓(xùn)練模型和識別模式，進一步擴展了這一點。然后，計算機就可以進行觀察，就像人類分析員一樣，但速度和規(guī)模都是驚人的。人工智能使得以一種健壯和可伸縮的方式預(yù)測和預(yù)測事件成為可能。這可以創(chuàng)造巨大的商業(yè)優(yōu)勢。在本文中，我們將介紹人工智能和物聯(lián)網(wǎng)在建筑中的應(yīng)用。

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利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造建筑業(yè)，可以提高施工過程中的生產(chǎn)率、質(zhì)量和安全性，降低對環(huán)境的影響，提高基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)性、適用性和彈性。雖然物聯(lián)網(wǎng)的全面部署帶來了顯著的收獲，但從長遠來看，基于人工智能及其子集(機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和計算機視覺)的數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)和模型將為建筑業(yè)帶來持久的價值。

除了通過自動化和大規(guī)模定制減少施工現(xiàn)場的體力勞動，還應(yīng)改進施工過程，節(jié)省體力或時間，從而消除行業(yè)內(nèi)降低成本的障礙。從設(shè)計到拆除，優(yōu)化仍然是整個價值鏈中的一個問題。多年來，采購規(guī)則，特別是公共部門的采購規(guī)則，一直是一成不變的，仍然局限于最低出價的選擇，留給創(chuàng)造力和創(chuàng)新的空間太小，從而減緩了經(jīng)驗回報率和學(xué)習(xí)曲線。

人工智能在建筑領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。以信息請求、未決問題、變更單、設(shè)備和工人監(jiān)控、材料交付、索賠管理、進度跟蹤和生產(chǎn)分析為行業(yè)標準，人工智能就像一個聰明的助手，可以仔細檢查這一大堆數(shù)據(jù)，提醒項目經(jīng)理需要他們注意的關(guān)鍵事情，從而改善結(jié)果。

什么是AI?

簡單來說，人工智能是一種從數(shù)據(jù)(從傳感器、人類和經(jīng)驗收集的)中學(xué)習(xí)的計算軟件，能夠執(zhí)行通常需要不同形式的自然智能的任務(wù)。它是計算機科學(xué)的一個領(lǐng)域，包括幾種方法和技術(shù)，如機器學(xué)習(xí)(其中深度學(xué)習(xí)和強化學(xué)習(xí)是具體的例子)，機器推理(包括規(guī)劃、調(diào)度、知識表示和推理、搜索和優(yōu)化)，以及機器人技術(shù)。在施工過程中采用人工智能可以提供洞察和分析，協(xié)助優(yōu)化、監(jiān)控和預(yù)測建造環(huán)境。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備成本的下降以及5G等優(yōu)化連接選項的可用性使AI能夠收集關(guān)鍵數(shù)據(jù)以發(fā)揮其潛力。 公司需要大量數(shù)據(jù)(在這種情況下，與項目相關(guān))才能輸入AI / ML模型，以推動更準確的決策制定。 大規(guī)模采用IoT的公司可以更快地積累數(shù)據(jù)，并從AI的功能中受益。

特別是，從傳感器收集的數(shù)據(jù)可以用于分析特殊服務(wù)的機器性能，如預(yù)測維護和車隊管理，或幫助更好地調(diào)查施工現(xiàn)場的問題和低效率。人工智能可以幫助建筑行業(yè)自動化其工作流程，進一步提高效率，并幫助根據(jù)歷史數(shù)據(jù)趨勢提出建議，以提高工作質(zhì)量。使用人工智能可以幫助防止成本超支，幫助設(shè)計提供生成式設(shè)計，幫助教育工人創(chuàng)造更安全的工作環(huán)境，幫助通過最大化效率來降低成本，等等。人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幫助企業(yè)生成、理解數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)采取行動，從而做出更好的商業(yè)決策。

人工智能和物聯(lián)網(wǎng)在建筑中的潛在應(yīng)用

建筑中的人工智能使用案例正受到市場的關(guān)注和重視，從土壤分析的巖土工程到能夠更準確預(yù)測混凝土養(yǎng)護時間的一次性傳感器和算法。

企業(yè)利用人工智能前景的一些早期例子包括降低項目成本和提高效率、確保按時生產(chǎn)和交付、遠程性能監(jiān)控、快速解決爭議以及提高安全性和合規(guī)性。

優(yōu)化

日程安排優(yōu)化可以考慮各種替代方案來交付項目，并不斷增強總體項目規(guī)劃。使用IoT傳感器對建筑設(shè)備進行遠程監(jiān)控，再加上對狀態(tài)和位置進行分析的能力，可以降低成本，提高能源效率并限制機器的閑置時間。諸如強化學(xué)習(xí)之類的AI技術(shù)允許算法基于試驗和錯誤進行學(xué)習(xí)，它具有通過評估基于相似項目的無盡組合和替代方案，優(yōu)化優(yōu)秀路徑和自我修正的潛力，從而有可能改善項目計劃和進度時間。此外，項目交付中模塊化和預(yù)制件的普及率提高，導(dǎo)致大量材料移至工作現(xiàn)場。這就需要通過有監(jiān)督的學(xué)習(xí)應(yīng)用程序來增強供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，這對于控制成本和總現(xiàn)金流量至關(guān)重要。

預(yù)測性維護

預(yù)測性應(yīng)用程序可以預(yù)測項目風(fēng)險，可施工性以及各種技術(shù)解決方案的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而在決策階段提供洞察力，并有可能節(jié)省數(shù)百萬美元。此外，這些應(yīng)用程序可以測試各種材料，從而限制了檢查過程中某些結(jié)構(gòu)的停機時間。通過數(shù)據(jù)收集和分析收集的信息可用于加快流程，降低成本，提高能源效率，并應(yīng)用計算機視覺來跟蹤關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中的缺陷。增強的分析平臺可以收集和分析來自傳感器的數(shù)據(jù)，以了解信號和模式以部署實時解決方案，削減成本，優(yōu)先進行預(yù)防性維護并防止計劃外停機。

提高效率和生產(chǎn)力

通過實時監(jiān)測和分析，持續(xù)減少浪費(燃料、電力、水)，可以提高整個施工階段的能源效率。此外，由于生產(chǎn)力的提高和更高的定制化程度，數(shù)字化可以被視為增加營業(yè)額的一種手段。物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等數(shù)字技術(shù)可以幫助企業(yè)用更少的資源提供更好的產(chǎn)品或服務(wù)。數(shù)據(jù)分析在這方面發(fā)揮著核心作用，從而深入了解生態(tài)系統(tǒng)，優(yōu)化流程和機器的使用。在每個階段廣泛使用物聯(lián)網(wǎng)來監(jiān)測施工過程和關(guān)鍵數(shù)據(jù)分析，可以更好地管理資源，從而降低成本，增加利潤。

環(huán)境可持續(xù)發(fā)展與降低噪音

建筑過程是建筑行業(yè)碳排放的重要來源，而諸如物聯(lián)網(wǎng)(提供對廢物，排放和噪音的態(tài)勢感知)和人工智能等數(shù)字技術(shù)的使用可能會導(dǎo)致采用新的解決方案以改善環(huán)境的可持續(xù)性，例如，對資源的更好利用以及向混合動力或電氣化機器的轉(zhuǎn)變)。

增強現(xiàn)場安全性和合規(guī)性

自動化和建筑技術(shù)(例如模塊化建筑)使主要生產(chǎn)流程脫離現(xiàn)場，從而減少了工作量，并減少了工作現(xiàn)場的危險活動。IP攝像機、無人機圖像和3D生成的模型可用于收集大量圖像和視頻，人工智能可以在這些圖像和視頻上操作和解決質(zhì)量控制問題，比如執(zhí)行過程中出現(xiàn)的缺陷和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。項目經(jīng)理可以使用這些知識來比較開發(fā)意圖和最終設(shè)計意圖，或者根據(jù)無人機收集的數(shù)百萬幅圖像，訓(xùn)練不安全的操作檢測算法來識別現(xiàn)場項目現(xiàn)場的危險。圖像識別和分類可以評估在工地上收集到的視頻數(shù)據(jù)，以識別不安全的工人行為，并將這些數(shù)據(jù)匯總起來，以告知將來的培訓(xùn)和教育重點。來自物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)可以被收集和人工智能處理，以減輕接觸水平，保證工人的安全并遵守法規(guī)。

管理復(fù)雜性

由于任務(wù)的復(fù)雜性不斷增加，項目經(jīng)理現(xiàn)在正在使用物聯(lián)網(wǎng)來收集數(shù)據(jù)，以保持一切可視。通過傳感器和數(shù)據(jù)分析跟蹤站點的需求和期望，可以根據(jù)來自工作站點的輸入來創(chuàng)新和定制產(chǎn)品和服務(wù)。作業(yè)站點之間的連接越來越緊密(例如，建筑機械，操作員，無人機，其他車輛)，并且可以將來自建筑站點的數(shù)據(jù)存儲在云平臺中以進行進一步分析，或者可以在流傳輸過程中在邊緣進行分析，為所有階段的建設(shè)項目創(chuàng)建新的集成產(chǎn)品、服務(wù)和支持的解決方案。

對年輕一代和數(shù)字化人才的吸引力更高

由于技能短缺，建筑業(yè)舉步維艱。該行業(yè)的勞動力正在老化。這里缺乏工人，是因為這里被認為骯臟、危險和沉悶，無法吸引新鮮血液。像人工智能這樣的數(shù)字技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了巨大的數(shù)據(jù)可用性，這使得建筑業(yè)更適合吸引那些隨著技術(shù)而成長的年輕工人，他們對此感到滿意，并確實期望它成為他們工作生活的一部分。

物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)分析和AI結(jié)合使用，可從建筑環(huán)境中提取最相關(guān)的信息并將其轉(zhuǎn)化為知識，以支持公司引入旨在改善流程和運營的創(chuàng)新解決方案。

總結(jié)

隨著項目變得越來越復(fù)雜，進度越來越緊，勞動力短缺使得可用的資源越來越緊張，從現(xiàn)場操作中獲取當前的、準確的、完整的可操作數(shù)據(jù)到?jīng)Q策者手中變得比以往任何時候都重要。人工智能(AI)代表分析和使用網(wǎng)站數(shù)據(jù)來創(chuàng)建新的和創(chuàng)新的業(yè)務(wù)解決方案的方法和工具。獲取數(shù)據(jù)和了解如何產(chǎn)生洞察力是產(chǎn)生新的運營機會的基本前提。

早期行動者和快速追隨者將確定行業(yè)發(fā)展方向，并在短期和長期內(nèi)受益。