1、 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)模容量可達千億元，前景可期。工地上涉及大 量工程機械，挖掘機、吊機、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，可實現(xiàn)工地核心數(shù)據(jù)的實時傳送， 使工程管理更智慧。作為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化場景的關(guān)鍵技術(shù)，5G 技術(shù)將進一步推動整個建筑施工過程智 能化、無人化。利用 5G 技術(shù)可以進一步貫徹落實“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，進一步加強產(chǎn)業(yè)數(shù)字化建設(shè)，助力推動建筑 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

2、放的架構(gòu)疊加其他領(lǐng)域通用技術(shù)，將為全社會全行業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，未來將出現(xiàn)數(shù)以萬計的 5G 行業(yè)應(yīng)用。從這個角度看，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)的合作伙伴進行技術(shù)與資源的對接與整合，實現(xiàn)萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能，推動全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新融合發(fā)展，將會引領(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

3、心來源于一個個項目的交付，項目的收益直接決定了企業(yè)的收益。項目管理是建筑業(yè)企業(yè)創(chuàng)造利潤的基礎(chǔ)，也是項目運營的屬性。每個企業(yè)都希望項目管理是標(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營模式來有效決策項目 ? 怎樣通過合理有效的管理手段降低工程成本？一個有效便捷的項目管理集成平臺的重要性不言而喻?，F(xiàn)階段的項目管理工作，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”。項目一旦開始施工，人、材、機、料、法、環(huán)等要素就會實時發(fā)生變化，但管理工作無法全面覆蓋，過程信息無法及時傳遞，數(shù)據(jù)不能全面分析并有效支撐決策判斷。公司更是很難對項

4、目管理到達實時數(shù)據(jù)掌握及對比分析，困于“以查代管”的窘境。因此，要解決工程項目管理的問題，需要周全、有效的項目管理解決方案。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、建筑產(chǎn)業(yè)的快速變革和數(shù)字時代的到來，工程管理的復(fù)雜和施工現(xiàn)場的變動等因素都在要求建筑工程管理必須實現(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)并重視新型項目管理方式，引入最新項目管理的現(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)做到精細化管理，但 BIM、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、移動技術(shù)和智能應(yīng)用等先進技術(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，將徹底改變項目管理方式，更好實現(xiàn)精益建造的目標(biāo)?？傊?，項目

5、管理信息化、數(shù)字化、集成化、統(tǒng)一化是大勢所趨，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，有針對性地提出自身的項目管理訴求，深度結(jié)合高新技術(shù)，從而最大化發(fā)揮項目管理價值。2.1.2 技術(shù)創(chuàng)新訴求在市場經(jīng)濟快速發(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)之路達成了共識。建筑行業(yè)施工技術(shù)創(chuàng)新是經(jīng)濟時代的基本要求，建筑業(yè)作為一個擁有悠久歷史的傳統(tǒng)行業(yè)，要想在這個急速發(fā)展的時代延續(xù)輝煌，就必須以創(chuàng)新的思想來尋求發(fā)展與機遇。創(chuàng)新是經(jīng)濟時代的主要趨勢，任何人、任何行業(yè)都只

6、能順勢而不能背離。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，鼓勵以技術(shù)帶動發(fā)展，以創(chuàng)新創(chuàng)造效益，深化技術(shù)革新，強化創(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“核動力”發(fā)動機，社會生產(chǎn)力的快速發(fā)展為技術(shù)創(chuàng)新提供了經(jīng)濟和管

7、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)展提供的堅實的基礎(chǔ)，讓我們在技術(shù)創(chuàng)新的思路上不再局限和滿足于“節(jié)點創(chuàng)新”“工具創(chuàng)新”，而轉(zhuǎn)向于更加系統(tǒng)全面的實踐道路，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、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈和移動互聯(lián)網(wǎng)等先進技術(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

8、識到實踐技術(shù)創(chuàng)新的重要性。洞察科技的前沿性、新技術(shù)的運用性是檢驗企業(yè)能否適應(yīng)市場變化的重要標(biāo)準(zhǔn)，一個企業(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)展的核心是對數(shù)據(jù)的獲取和應(yīng)用，在 5G 時代，可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)更好的實現(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)生的實際數(shù)據(jù)與進度、成本計劃在數(shù)字實體做關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的實時對照，更好的利用數(shù)字化手段實

9、現(xiàn)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在此過程中，5G 技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，同時也對 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)在工程項目中的挑戰(zhàn)想要實現(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)場屬勞動密集型環(huán)境，人員、材料、機械等情況相當(dāng)復(fù)雜，同時參建各方例如業(yè)主方、設(shè)計方、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)備運維和 IT 系統(tǒng)維護的挑戰(zhàn)。環(huán)境的挑戰(zhàn)主要集中在工程項目類型復(fù)雜和信號穩(wěn)定性這兩方面。對于不同類型的建筑工地，

10、實現(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偏遠的區(qū)域，無法做到信號的覆蓋。對于信號的穩(wěn)定性問題，工地現(xiàn)場會涉及到大量金屬構(gòu)件的應(yīng)用，且隨著工程的進展這些金屬件也會出現(xiàn)位置的移動，之前可能在某處堆放造成信號的屏蔽，結(jié)構(gòu)建成后可能就會導(dǎo)致建筑空間信號屏蔽問題的出現(xiàn)；同時工地現(xiàn)場的環(huán)境簡陋，水電等資源往往是臨時性供給，缺乏穩(wěn)定性，所以對于 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行 5G 組網(wǎng)建設(shè)要考慮的重

11、要問題。對于一個工程項目而言，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)生的費用主要會由承建方承擔(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。對于 5G 組網(wǎng)建設(shè)中通訊設(shè)備運維和 IT 系統(tǒng)維護方面，作為承建方的施工單位將會面對多方面的挑戰(zhàn)。工地環(huán)境較為復(fù)雜，有線設(shè)備和線路在施

12、工過程中很容易被工人損壞，無意的挖斷光纖、損壞設(shè)備的情況時有發(fā)生，同時雨水沖泡、粉塵腐蝕也會造成通訊設(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)、診斷和維護工作也是主要挑戰(zhàn)之一。2.2.2 在工程項目中如何進行 5G 組網(wǎng)的建設(shè)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)階段，會涉及超遠距離高速公路、封閉空間的地鐵 / 隧道、地處偏遠的房建等差異很大的多種場景。在網(wǎng)絡(luò)運維和使用階段，施工現(xiàn)場存在位置隨時變化的大量金屬構(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、電等資源臨時性供給缺乏穩(wěn)定性

13、，對設(shè)備節(jié)能續(xù)航、備電等要求高；施工可能會挖斷光纖、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。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)用會越來越多，自動化、智能化程度越來越高，這就會導(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，建筑工程項目時間周期長、場景差異大、環(huán)境復(fù)雜惡劣、安全性要求高，建造過程是一個從無到有的創(chuàng)造過程，工程物理環(huán)境、空間關(guān)系

14、隨時可能發(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，對于建筑企業(yè)是個繁瑣的負擔(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)運維階段：“自動駕駛的 5G 網(wǎng)絡(luò)”。2.2.3 工程項目 5G 網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式探索對于工程項目而言，5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的建設(shè)與維護將會是不小的投入。在之前“5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在工程項目中的挑戰(zhàn)”章節(jié)中也談到了成本的問題。對此，編寫組站在推動 5G技術(shù)應(yīng)用能更好服務(wù)建筑業(yè)的視角，對工程項目 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面進行了商業(yè)模式的探索。在費用方面，5

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

16、和用戶提供 5G 服務(wù)。5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)費用很高，這些費用完全由承建方、運營商或者業(yè)主中的某一方單獨承擔(dān)并不合理，而且從環(huán)保避免浪費的角度來說，工地的 5G 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在未來項目竣工之后肯定需要由運營商負責(zé)運營。因此需要設(shè)計一種 5G 運營商、承建方、業(yè)主等多方共同參與，從工程設(shè)計階段就開始介入，5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案設(shè)計、建設(shè)、運維，多方利益和責(zé)任的分配和共擔(dān)機制，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)費用的分?jǐn)偤凸こ炭⒐ず?5G 網(wǎng)絡(luò)使用收入分成的問題，更有利于工程項目 5G 組網(wǎng)工作的順利開展和更多工程項目 5G 環(huán)境的實現(xiàn)。2.3 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將實現(xiàn)工程現(xiàn)場多傳感器融合的智能

17、感知建筑業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，首先要實現(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，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。以多傳感器為觸點，結(jié)合高速移動通訊、無線射頻、近場通訊及二維碼識別等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，與工程項目管理信息系統(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)進行項目精細化和標(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

18、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，每一個傳感器的應(yīng)用都相當(dāng)于是在統(tǒng)一機體上延長了智慧觸手。2.3.1 精確智能感知的價值每一次嚴(yán)重事故的背后都會存在 29 次輕微事故、300 起未遂的先兆以及 100 起事故隱患。對于環(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行安全、質(zhì)量的管理。項目上基于圖像的感知盡管進步很大，但是依然存在識別率不高的問題，特別是對場景中各個物體語義的精確識別方面。而立體視覺技術(shù)可以提供圖像中各個點的深度差異，從而對環(huán)境中的物體類型、大小、數(shù)量、距離、相對運動趨勢和相

19、互遮擋關(guān)系進行精確感知。比如通過立體視覺，塔吊吊運貨物時可以識別吊臂位置計算每個時刻危險區(qū)域的范圍及運動趨勢預(yù)測，及時提醒可能會處于危險區(qū)域的人員避讓。再比如通過實時掃描泵站使用的傳送帶計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，從而幫助預(yù)測未來需要進貨的時間點和數(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工程總體進展提供客觀的數(shù)據(jù)支撐，進行精確的人工智能輔助，進而實現(xiàn)半自動或全自動的施工質(zhì)量檢查，確保工程實施精度達到工業(yè)級水準(zhǔn)。精確的三維場景感知，可以輔助對大型構(gòu)件裝

20、配、設(shè)備安裝、高層建筑智慧施工平臺和橋梁整體舉升進行精確的施工過程的半自動甚至是全自動監(jiān)測和控制工作。當(dāng)感知技術(shù)發(fā)展足夠成熟以后，就解決了機器人在建筑工地的感知難題，為工程項目的自動化施工打下堅實的基礎(chǔ)。此外，使用物聯(lián)網(wǎng)實時立體視覺技術(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軌跡，精度可以達到厘米級。結(jié)合對工地實時危險源的監(jiān)控，及時提醒工作人員與危險區(qū)域保持足夠的安全距離。同時，在出現(xiàn)安全事故的時候，也可以及時救援傷者。通過對人員的位置精確統(tǒng)計，項目的工作計劃、安全管理、物料和資源調(diào)配等各項工作流程都可以隨之進行優(yōu)化。2.3.2 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)項目現(xiàn)場的智能感知想要真正實現(xiàn)項目現(xiàn)場

21、的智能感知，需要通過全方位全頻譜的超高清視頻信號、現(xiàn)場模型和點云數(shù)據(jù)的實時采集、海量物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備數(shù)據(jù)的實時傳送等方式實現(xiàn)。在此過程中，5G 技術(shù)能夠提供高帶寬、低延時、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的傳輸。2、現(xiàn)場模型和點云數(shù)據(jù)的實時采集。3、海量物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備數(shù)據(jù)的實時采集和傳送。2.4 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將實現(xiàn)項目現(xiàn)場與BIM 模型的數(shù)字孿生基于對工程項目的智能感知，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與處理，將實時采集的數(shù)據(jù)與 BIM 模型進行掛接，形成數(shù)字模型與真實場景的關(guān)聯(lián)，通過數(shù)字模型為數(shù)據(jù)載體最終實現(xiàn)數(shù)字化管理。當(dāng)然，項目在建造過程中，現(xiàn)

22、場的情況每時每刻都會發(fā)生變化，這些變化如何實時關(guān)聯(lián)到 BIM 模型上，真正做到數(shù)字世界和現(xiàn)實世界的信息聯(lián)動，這就對工地現(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、高帶寬、穩(wěn)定性的特點可以很好的解決網(wǎng)絡(luò)問題，保證項目現(xiàn)場與 BIM 模型實時交互的數(shù)字孿生場景的更好實現(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)型升級的核心技術(shù)，已經(jīng)得到越來越多工程從業(yè)人員的認可。工地現(xiàn)場實時的智能感知實現(xiàn)了對項目實際生產(chǎn)過程的采集和記錄，再通過 BIM將虛擬建筑和實體建筑的信息連接在一起，就可以實現(xiàn)數(shù)字模型與實際工程數(shù)據(jù)的實時交互。對于建筑業(yè)企業(yè)而言，實現(xiàn)工程項目的數(shù)

23、字化需要主要考慮四個方面，即建筑實體的數(shù)字化、要素對象的數(shù)字化、作業(yè)過程的數(shù)字化、管理決策的數(shù)字化。建筑實體數(shù)字化核心是多專業(yè)建筑實體的模型化，即建立精細化項目 BIM 模型。在項目實施前，可以通過 BIM 模型先將整個項目的建造過程進行計算機模擬、優(yōu)化，再進行工程項目的建設(shè)，減少后期返工問題。要素對象數(shù)字化是將工程項目上實時發(fā)生的情況，如“人、機、料、法、環(huán)”等要素的實時數(shù)據(jù)，通過智能感知設(shè)備進行收集，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)場的實時交互成為可能。作業(yè)過程數(shù)字化是在建筑實體數(shù)字化和要素對象數(shù)字化的基礎(chǔ)上，從計劃、執(zhí)行、檢查到優(yōu)化改進形成效率閉環(huán)。項目進度、成本、質(zhì)量、

24、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角色和階段的工作內(nèi)容通過數(shù)字化的手段進行提升，形成一線的實際生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。整個過程以 BIM 模型為數(shù)據(jù)載體，以要素數(shù)據(jù)為依據(jù)開展管理，實現(xiàn)對傳統(tǒng)作業(yè)方式的替代與提升。管理決策數(shù)字化是通過對項目的建筑實體、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)作帶來項目作業(yè)方式和項目管理方式的變革，提升項目各參與方之間的效率。同時，在建造過程中，將會產(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，也為項目進行重大決策提供了數(shù)據(jù)支撐。2.4.2 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)以 BIM 技術(shù)為核心的

25、項目數(shù)字化管理實現(xiàn)以 BIM 技術(shù)為核心的項目數(shù)字化管理的過程中，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和低延時性是保證數(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，工程項目海量數(shù)據(jù)的價值將得到更大程度的發(fā)揮與利用，真正實現(xiàn)了“可以穿越時空的 7D 世界建模數(shù)據(jù)庫”，在此過程中，其價值主要集中在生產(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)境將實現(xiàn)工程項目的多方協(xié)同智能感知和數(shù)字孿生的實現(xiàn)，為工程項目的協(xié)同帶來了更多的可能性，通過對視覺的共享和對 BIM 模型相關(guān)數(shù)據(jù)的共享，可以更好地實現(xiàn)工地現(xiàn)場人員的協(xié)同、人員與機械設(shè)備的協(xié)同、機

26、械設(shè)備間的協(xié)同工作，甚至還可以是來自于項目各業(yè)務(wù)線間以及項目各參與方之間的協(xié)同。2.5.1 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)作業(yè)過程中的要素協(xié)同工程現(xiàn)場的環(huán)境相對復(fù)雜，人員、材料、機械設(shè)備間的協(xié)作情況非常普遍，在項目的作業(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、人機協(xié)同和機械間的協(xié)同為主，下面就針對這三個主要場景進行詳細描述。（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，實現(xiàn)多人感知互通的精準(zhǔn)操作。比如在安裝配件時，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，達成共識，便于在出現(xiàn)危險時及時發(fā)現(xiàn)問題，避免

27、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，避免一個人的視角和精力無法兼顧整個項目而導(dǎo)致的安全隱患，既能預(yù)防隱患，還能及時采取行動。同時可以通過在工地工人的視野或器械數(shù)據(jù)傳輸建立遠程監(jiān)控系統(tǒng)，來實現(xiàn)建筑工地互聯(lián)網(wǎng)化智能監(jiān)管，各級建設(shè)主管部門和工程項目責(zé)任主體可通過項目監(jiān)管系統(tǒng)，對下轄的施工項目進行全方位實時監(jiān)管，能夠有效地推動傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。（2）人機協(xié)同：人機協(xié)同是通過遠程操控、虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）、擴展現(xiàn)實（XR）等方式實現(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)驗判斷合規(guī)性和安全性的操作。

28、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，實現(xiàn)最優(yōu)化的操作。塔吊、挖掘機等大型設(shè)備的遠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)的動作指令，設(shè)備根據(jù)收到的動作指令執(zhí)行相應(yīng)的動作。為了保證操控效果，通信網(wǎng)絡(luò)時延和可靠性非常重要，設(shè)備中的數(shù)據(jù)可以實時上傳，遠程的監(jiān)控室可以獲取監(jiān)控畫面進行操作駕駛，云端指令和本地自動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，避免司機出現(xiàn)危險。（3）機器之間協(xié)同：在施工現(xiàn)場不僅可以做到人機協(xié)同的遠程控制，還可以做到部分簡單工作的自動化，由機器人來更精準(zhǔn)的完成生產(chǎn)任

29、務(wù)，節(jié)省人力的使用度。比如搬磚等各類運輸工作都可由機器人來獨自完成。通常來說，機器人的動作一般比較固定、重復(fù)性較高，提前設(shè)定好每個機器人不同的運輸路徑就能保證工作的有效執(zhí)行。但是從 A 點到 B 點的移動可能有許多種路徑 , 不確定性較大，而且機器人在行進過程中會遇到障礙物，比如可能有其它機器人在移動，或是可能有人員走動等情況發(fā)生。這種多變的環(huán)境對機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)進行海量數(shù)據(jù)的計算，并能夠?qū)崟r進行預(yù)警，停止機器人可能會出現(xiàn)的比如相互碰撞、物料擺放錯誤等非常規(guī)性的危險動作。2.5.2 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)協(xié)同現(xiàn)階段，工

30、程項目在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的過程信息以人工填報為主，信息的真實性和及時性很難被解決，而且這些填報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，通過對工地現(xiàn)場的智能感知，并將實時數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在 BIM 模型上，可以更好的實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同。其中，主要集中在項目部各部門間的數(shù)據(jù)協(xié)同、公司與項目部之間的數(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。公司與項目部之間的數(shù)據(jù)協(xié)同，可以在項目部需要物料和資金支持的情況下，公司基于項目真實數(shù)據(jù)進行決斷，

31、更有效的保證項目需求的實時響應(yīng)；另外，公司也可以通過項目的實時數(shù)據(jù)，根據(jù)具體情況對項目進行更具針對性的管控和賦能。各參建方之間的數(shù)據(jù)協(xié)同，可以讓業(yè)主方、設(shè)計方、總包單位以及分包單位形成基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的協(xié)作，避免了在溝通過程中信息不一致和信息不對稱情況的發(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，真正促進各方之間建立利益共同體，實現(xiàn)收益的共贏。2.5.3 5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)云邊端的技術(shù)協(xié)同傳統(tǒng)的云計算在 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)同計算環(huán)境，CPU，GPU，NPU，F(xiàn)PGA，ASIC 分散在個人電腦、服務(wù)器、手機、路由器、攝像頭

32、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可伸縮的擁有眾多異構(gòu)計算節(jié)點和海量存儲的虛擬的超級計算機。這些異構(gòu)的計算設(shè)備有的通用性強，有的計算能力強、能耗低，通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和合理的分配計算任務(wù)，這個超級計算機可以很容易的提供強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)器計算等結(jié)構(gòu)，通過算力眾包模式，可以提供可靠的計算和數(shù)據(jù)處理服務(wù)。這個系統(tǒng)克服了完全基于云的高延時、高廣域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸帶寬的高費用，以及傳統(tǒng)邊緣設(shè)備不易擴展，應(yīng)對峰值處理需求而建設(shè)硬件投資容易浪費的問題，做到系統(tǒng)整體運行費用和能源消耗的優(yōu)化。同時通過使用類似

33、 P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、密碼學(xué)的身份校驗算法，結(jié)合高容錯的共識算法和控制機制，系統(tǒng)的可靠性也能夠極大程度的得以增強。就像傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)性能受制于總線速率和延時性能一樣，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)計算架構(gòu)用于計算任務(wù)分配和下發(fā)、數(shù)據(jù)的交換、結(jié)果驗證廣播所需的數(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時延敏感和不敏感的請求混雜的計算環(huán)境。比如安全巡檢人員的實施視頻采集，可以先傳輸給自己攜帶的手機或者 pad 用于圖像分割，以 0.1s 為間隔進行未帶護具識別、視頻幀差異計算、視頻中人員位置計算等，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

34、。同時，邊緣服務(wù)器對劇烈變化的視頻幀，或者少量變化的視頻進行以秒級間隔進行多種復(fù)雜 AI 算法進行驗證。這個驗證可以是實時進行，也可以在系統(tǒng)空閑時進行更細致的計算，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。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)人員因為貢獻了自己的手機，通過協(xié)助 AI 分析計算，可以獲得額外的話費、流量獎勵，甚至如果他的手機工作時間足夠長，都能夠賺到換新手機的資金，形成了真正多方共贏的局面。2.6 應(yīng)對系統(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

35、的把日常決策權(quán)和控制權(quán)交給數(shù)字化系統(tǒng)自動或半自動運行，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)運行建筑業(yè)身處在相對惡劣的工作環(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)任何一個錯誤都會導(dǎo)致嚴(yán)重且無法挽回的重大損失。比如幾個字節(jié)內(nèi)存失效的小故障，可能會導(dǎo)致某個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。如果這幾個字節(jié)的錯誤使得遠程遙控的塔吊操作異常，導(dǎo)致塔吊傾覆，產(chǎn)生的事故將會更加嚴(yán)重。黑客攻擊也是對各類數(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，重則會產(chǎn)生重大的安全事

36、故。特別是隨著云計算、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)不可能對網(wǎng)絡(luò)進行完全的物理隔離，反而要主動與不同的系統(tǒng)進行相互之間的數(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)機密保護在 5G 技術(shù)引領(lǐng)的萬物互聯(lián)時代，用 AI 技術(shù)加持的數(shù)字系統(tǒng)對世界的感知、認知、決策和控制能力的進步離不開對數(shù)據(jù)的搜集和整理。系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的時間跨度、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求遠超以往，

37、數(shù)據(jù)正成為行業(yè)的核心資產(chǎn)。數(shù)據(jù)資產(chǎn)的特點是，數(shù)據(jù)因為容易復(fù)制因而單體價值極低，數(shù)據(jù)資產(chǎn)的整體價值會隨著數(shù)據(jù)總量、數(shù)據(jù)維度的增加成非線性甚至指數(shù)級增長，數(shù)據(jù)資產(chǎn)必須通過流動才能充分發(fā)揮自身價值。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)單體價格必然會趨向于無。同時，數(shù)據(jù)資產(chǎn)在無限之的流轉(zhuǎn)的過程中，還會給數(shù)據(jù)資產(chǎn)的提供者帶來自身隱私和商業(yè)機密的泄漏問題，比如工地的現(xiàn)場數(shù)

38、據(jù)在給云端第三方服務(wù)處理，第三方服務(wù)就會了解工地的實際運行狀況，當(dāng)這個狀況被工地施工方的競爭對手獲得的時候，就形成了施工方商業(yè)機密的泄漏。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，不愿意與同行進行數(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，形成一個個的數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)煙囪，進而造成行業(yè)整體在數(shù)據(jù)資產(chǎn)領(lǐng)域采集、處理、存儲等方面的巨大浪費，也阻礙了行業(yè)的快速發(fā)展。3、數(shù)字身份“你不會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)剛剛興起的時候，互聯(lián)網(wǎng)先驅(qū)們對互聯(lián)網(wǎng)匿名的描述，人們認為這種匿名性能夠更好的保護用戶的

39、權(quán)益。而在萬物互聯(lián)的數(shù)字時代，這種匿名性只能保護惡意分子對普通用戶合法權(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)地識別具體個人的身份，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，首先需要一個無法偽造的可靠數(shù)字世界角色與真實世界法人實體的聯(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證，還用于數(shù)據(jù)加密保護。私鑰

40、的泄漏，必然會導(dǎo)致之前加密數(shù)據(jù)的泄漏，企業(yè)在招投標(biāo)這種需要強安全性的業(yè)務(wù)往來中，每個窗口都需要一套自己的密鑰，再加上企業(yè)人員流動頻繁，給這些密鑰和相關(guān)的企業(yè)運營風(fēng)險管理帶來巨大挑戰(zhàn)。4、司法有效性工程項目的建設(shè)涉及多方參與，為了保證工程質(zhì)量，相關(guān)責(zé)任人都需要對各自的工作成果終身負責(zé)。為此，建筑項目從設(shè)計開始關(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)忠實的、以正確的順序、準(zhǔn)確的時間、完整的記錄客觀事實，這就阻礙了建筑業(yè)全數(shù)字化的進程。2.6.2 重構(gòu)數(shù)字化信息系統(tǒng)，建設(shè)新一代可信的計算基礎(chǔ)設(shè)施1、構(gòu)建可信計算系

41、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)漏洞及時修復(fù)、不法活動的預(yù)防檢測處置以及分布式冗余備份等手段讓系統(tǒng)對外部入侵進行防范，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，獲得了超級權(quán)限，整個系統(tǒng)就會像待宰的羔羊一樣，毫無反抗能力，任人宰割。為此不妨換個思路，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讓部分設(shè)備失效，系統(tǒng)一樣能夠正常工作，同時能夠及時發(fā)現(xiàn)入侵行為，并及時采取行動讓受感染的系統(tǒng)通過隔離、替換、修復(fù)、重置的方式恢復(fù)正常，這樣就建立了一個可信的計算系統(tǒng)。可信的計算系

42、統(tǒng)是個軟硬件整合在一起的整體方案，從單個節(jié)點角度來說，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)點的可信計算，從整個系統(tǒng)來說還需要架構(gòu)設(shè)計保證系統(tǒng)整體的安全和可靠性。2、用區(qū)塊鏈作為可信計算的核心引擎區(qū)塊鏈可以作為可信計算的核心引擎是因為區(qū)塊鏈具有如下的核心特點：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可的規(guī)則計算代碼，實現(xiàn)了系統(tǒng)運行規(guī)則的透明化。第四，分布式共識機制保證數(shù)據(jù)及時、正確的存儲在不同的節(jié)點上，整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)依然保持整

43、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)可信計算系統(tǒng)中每個節(jié)點天然都是正確工作的，隨機的硬件故障，不可預(yù)知的黑客的入侵，每次計算都有出錯的可能。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地驗證每一次計算和每一次數(shù)據(jù)存儲的正確性。首先源于比特幣的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)對的就是去中心化的分布式計算系統(tǒng)。它要解決的就是在每一個參與方都有可能作惡，但大多數(shù)參與方愿意維護整個系統(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算法，來保證最終的正確計算結(jié)果能夠擴散到整個系統(tǒng)中。這些共識機制先讓每次計算都會有多個參與方共同驗證計算結(jié)果，同時對于驗證

44、方的選擇保證作惡方不會占據(jù)大多數(shù)，這樣偶爾發(fā)生的硬件故障不會影響到最終結(jié)果的正確性。黑客攻破系統(tǒng)后，要想讓計算結(jié)果實現(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)。顯然這種情況實現(xiàn)的難度要比過去中心化系統(tǒng)大得多，特別是計算的各個驗證方都是僅僅通過區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)通道連接的獨立系統(tǒng)，再加上足夠多的驗證參與方，個別系統(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)共識機制的區(qū)塊鏈為中樞，配合足夠多的獨立參與方，可以為系統(tǒng)提供安全保證，及時發(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、哈希值校驗和可信時間戳，數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和記錄的事實就與人以及真實時空聯(lián)系起來，組成不

45、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)字化進程提供了一條司法認可的發(fā)展方向。系統(tǒng)用戶在數(shù)字世界的所有行為證據(jù)通過個人簽名在區(qū)塊鏈上存儲，就不用擔(dān)心運營方會惡意的刪除關(guān)鍵證據(jù)，失去對自身權(quán)益的保證。而系統(tǒng)運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)格遵守各方同意認可的規(guī)則來執(zhí)行。當(dāng)用戶和運營方出現(xiàn)糾紛的時候，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構(gòu)做出正確的裁決。通過共識機制、去中心化的分布式處理架構(gòu)和各方一致認可“數(shù)字法律”智能合約，保證寫作規(guī)則可靠的自動執(zhí)行，提供了一種公開、透明和可靠的機制促進多

46、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)矩行動和拒絕承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任的后果，進而將系統(tǒng)治理從人治逐步演進成可靠的自動化數(shù)字法治。2.7 5G 網(wǎng)絡(luò)下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢2.7.1 推進新時代的行業(yè)治理模式在數(shù)字時代，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，國務(wù)院召開全國推進放管服改革電視電話會議，中共中央政治局常委、國務(wù)院總理李克強在政府工作報告提出，持續(xù)推進簡政放權(quán)、放管結(jié)合、優(yōu)化服務(wù)，不斷提高政府效能?！胺?、管、服”成為新時代城市建設(shè)治理模

47、式發(fā)展方向。在此趨勢下，建筑業(yè)的各個參與方包括但不限于行政主管機關(guān)、建設(shè)類企業(yè)、經(jīng)營類企業(yè)、金融機構(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)字化的新時代行業(yè)共同治理模式。其中相關(guān)主管機關(guān)充分減政放權(quán)，轉(zhuǎn)向加強事中和事后監(jiān)管。在 5G 時代，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，每個參與者的貢獻清晰明了，還不會被篡改，用戶隱私和商業(yè)機密不被泄漏，行業(yè)共識和規(guī)則透明，可靠的自動執(zhí)行，所有結(jié)果具有司法效力。行業(yè)的各個參與方，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

48、益共同體和生態(tài)系統(tǒng)。整個行業(yè)從非合作博弈導(dǎo)致的“納什均衡”進化成基于信任、行業(yè)準(zhǔn)則和價值觀實現(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，都會在系統(tǒng)中暴露無疑，惡意分子也無處躲藏，自然就會慢慢被系統(tǒng)淘汰。在這個充滿著利益共同體的生態(tài)系統(tǒng)里面，行業(yè)主管機關(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)字化實現(xiàn)智能合約以及自動報備機制逐步取代行政審批等職能，用數(shù)字簽名技術(shù)讓申請者為自己申請材料的真實有效性公開進行背書，并承擔(dān)造假的法律后果。行業(yè)主管機構(gòu)和行業(yè)協(xié)會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)加強行業(yè)大數(shù)據(jù)自動搜集和分析能力，整合行業(yè)資源和智

49、慧，為行業(yè)提供安全和環(huán)境監(jiān)管、數(shù)字存證、真實性鑒別、信用評級、風(fēng)險評估和預(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、公平透明的市場運營環(huán)境，為全行業(yè)賦能。在萬物互聯(lián)的時代，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)主管機構(gòu)和行業(yè)協(xié)同搭建的公共服務(wù)平臺上，各個行業(yè)經(jīng)營主體不用擔(dān)心自身隱私和商業(yè)機密的泄漏以及數(shù)據(jù)資產(chǎn)權(quán)屬不清，并因為非授權(quán)濫用而導(dǎo)致資產(chǎn)價值流失的問題，可以很容易以多種渠道將自身業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)化，核心業(yè)務(wù)能力服務(wù)化，并賦能整個行業(yè)。當(dāng)數(shù)據(jù)維度足夠多，數(shù)據(jù)來源足夠豐富，數(shù)據(jù)量足夠大，實時性足夠強，業(yè)務(wù)能力足夠?qū)I(yè)，隱私保護足夠完善，整個行業(yè)的整體治理水平就能上一個臺階。比如通過多個競

50、爭對手相互監(jiān)督，用隱私保護不法行為揭發(fā)者，幫助相關(guān)方在保護商業(yè)機密和隱私的情況提供數(shù)據(jù)證據(jù)支持。當(dāng)收繳非法所得和罰款后，相關(guān)的貢獻方又能有所分潤，甚至這些貢獻還能作為相關(guān)產(chǎn)業(yè)支持政策的加分項，這樣就能保護和鼓勵每一個市場經(jīng)營主體共同改善行業(yè)的整體運行環(huán)境。2.7.2 推進普惠金融支持中小微企業(yè)建筑業(yè)屬于重資產(chǎn)行業(yè)，各個企業(yè)在運營中對資金需求比較大。在一個工程項目中，企業(yè)在承建項目的時候往往要預(yù)先墊付大量資金，對甲方來說必然是付款越晚越好，基于同樣理由再加上甲方施工款項延遲支付，施工企業(yè)必然會將資金壓力和風(fēng)險也轉(zhuǎn)嫁給下游供應(yīng)商。這些供應(yīng)商往往是已經(jīng)給施工企業(yè)供貨或提供服務(wù)后，還需要半年甚至更長的

51、時間才能收到貨款或服務(wù)款。這對于中小企業(yè)而言，因為缺少擔(dān)保很難獲得銀行的資金支持，從而致使其承受著巨大的財務(wù)壓力和風(fēng)險。而在數(shù)字建筑業(yè)可信的生態(tài)系統(tǒng)中，行業(yè)價值鏈條各個環(huán)節(jié)的經(jīng)營主體都可以參與到對需要金融支持的企業(yè)實時信用評級中。在尋求金融支持的企業(yè)授權(quán)下，結(jié)合其客戶的背書，可以將物聯(lián)網(wǎng)中各種傳感器采集的數(shù)據(jù)貢獻出來，比如該企業(yè)客戶建筑工地的現(xiàn)場各種視頻圖像、庫存、工藝工法實施情況、管理水平、企業(yè)產(chǎn)品銷售量和使用情況等數(shù)據(jù)，提供給信用模型計算服務(wù)，這個服務(wù)的運行在可信計算系統(tǒng)環(huán)境下，經(jīng)過隱私安全審計后，保證運行時服務(wù)版本和審計時版本一致。這樣服務(wù)使用的數(shù)據(jù)僅僅用于信用計算，不會泄漏隱私和商業(yè)機

52、密，再經(jīng)過層層的歸納和計算，給出企業(yè)的信用報告。這個信用報告可以回溯到每一次計算和服務(wù)提供者、每一個原始數(shù)據(jù)、每一個數(shù)據(jù)體提供者，這種可驗證的結(jié)果帶來的各種回報可以通過收益分成、及時結(jié)算等方式讓每一個參與者根據(jù)貢獻獲得回報。同時，對金融機構(gòu)來說可以快速和低成本獲得專業(yè)的信用報告，保證小額貸款足夠的收益率并控制風(fēng)險，最終成為可持續(xù)運營的為中小微企業(yè)服務(wù)的普惠金融服務(wù)。2.7.3 加強關(guān)懷廣大建筑工人和他們的家庭隨著建筑業(yè)數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)分享了足夠多的數(shù)據(jù)，集成足夠成熟的大數(shù)據(jù)智能算法，擁有足夠的算力以后，行業(yè)可以關(guān)注到更具體的個體，即全中國近 4 千萬建筑工人和他們的家人。建筑業(yè)的勞動群體為了撐起一

53、個家，為了讓子女有學(xué)上，在惡劣工作環(huán)境中承擔(dān)著全行業(yè)最高的死亡率的風(fēng)險，這也是越來越少的青壯年愿意加入中國建筑工人群體的原因。據(jù)統(tǒng)計，我國建筑工人的平均年齡已經(jīng)超過了 45 歲，而且還在逐年增長，未來建筑業(yè)必然會面臨“人荒”危機。為了扭轉(zhuǎn)這個局面，一方面需要通過 5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為建筑工人提供更安全、舒適的工作環(huán)境，通過對建筑工地整體態(tài)勢感知和智能認知，以及對施工工藝工法的監(jiān)控，提供安全預(yù)警，減少人身傷亡的安全事故的發(fā)生概率。工地現(xiàn)場的整體態(tài)勢感知和智能認知可以利用 5G 的低延遲特性，用沉浸式遙控的方式進行挖掘、調(diào)運多種危險工作，還可以結(jié)合外骨骼，使用 AGV 物料運輸?shù)?/p>

54、降低工人的體力消耗。用 XR 設(shè)備提供現(xiàn)場智能測量和知識輔助，提升工作效率，減少工作時間。整合了整個行業(yè)的智能大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，結(jié)合國家正在推行的勞務(wù)實名制，除了傳統(tǒng)身份證、文化程度、專業(yè)類型、技能登記和相關(guān)培訓(xùn)經(jīng)歷以外，從不可篡改的工作經(jīng)歷、工作成果、工作量等情況為每一位建筑工人建立信用評級，提供普惠金融產(chǎn)品和服務(wù)，在還未發(fā)工資的情況下幫助他們解決家鄉(xiāng)老人和妻子兒女的燃眉之急。再結(jié)合對給定區(qū)域內(nèi)建筑工程的管理水平的評估，為該區(qū)域內(nèi)的工人提供行業(yè)互助保險服務(wù)，進一步為工人和家屬提供保障。三、5G技術(shù)在建筑業(yè)的四大應(yīng)用場景3.1 5G 網(wǎng)絡(luò)下的智慧監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用1、5G 助力智慧監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展在工地分布

55、廣泛、現(xiàn)場環(huán)境惡劣的建筑行業(yè)，確保規(guī)范施工，保證工程質(zhì)量、工地作業(yè)人員安全及建筑材料與設(shè)備等財產(chǎn)安全是施工單位管理者關(guān)心的頭等大事。因此，管理者對于工程監(jiān)督、項目進度、設(shè)備及人員安全有實時監(jiān)管需求，需要實時了解現(xiàn)場施工進度，遠程監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)操作過程及現(xiàn)場人員和物料的安全。但建筑工地環(huán)境區(qū)域與人員復(fù)雜，安全監(jiān)管和防范手段相對落后，工地信息化水平仍較低，信息化尚未深度融入安全生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)。同時，傳統(tǒng)的基于 DVS+、網(wǎng)絡(luò) +、數(shù)字矩陣的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)雖已應(yīng)用成熟，但這種模式下需要監(jiān)視太多視頻畫面，遠遠超出人的接受能力。海量的圖像信息依靠人工實時查看，監(jiān)控效率極低，只能滿足事后調(diào)閱、取證的

56、需要，無法做到事前預(yù)防和事中管控。因此，亟需利用新的信息化手段，對建筑施工過程進行智能化視頻監(jiān)管?，F(xiàn)階段，智慧監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)逐步得到推廣與應(yīng)用，有了 5G 網(wǎng)絡(luò)的支撐，智慧監(jiān)控可以更好地通過圖像處理、模式識別、計算機視覺等技術(shù)，融合視頻監(jiān)控系統(tǒng)與智能 AI視頻分析，借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉視頻畫面無用或干擾信息，自動識別不同人、物，分析抽取視頻源中關(guān)鍵有用信息，快速準(zhǔn)確的定位現(xiàn)場，判斷監(jiān)控畫面中異常情況，以最快和最佳的方式發(fā)出警報或觸發(fā)監(jiān)管動作，從而有效進行事前預(yù)警、事中處理、事后及時取證的全自動實時監(jiān)控。依托于 5G 技術(shù)，智慧監(jiān)控技術(shù)可以真正實現(xiàn)智能識別重要場景與時段，配置更高的分

57、辨率，大量收集、分析 4K 分辨率監(jiān)控攝像數(shù)據(jù)，保證視頻數(shù)據(jù)源質(zhì)量的同時，做到成本存儲優(yōu)化。2、智慧監(jiān)控的硬件設(shè)施工地現(xiàn)場設(shè)備主要包括視頻采集設(shè)備，如槍形高清網(wǎng)絡(luò)攝像機、360 度高速球機、NVR 以及無線網(wǎng)橋、交換機等，采集設(shè)備通過同軸視頻電纜、網(wǎng)線、光纖將視頻圖像傳輸?shù)娇刂浦鳈C，控制主機再將視頻信號分配到各攝像監(jiān)視器及錄像設(shè)備，同時將需要傳輸?shù)男盘柾戒浫氲戒浵駲C內(nèi)。通過控制主機，操作人員可發(fā)出指令，對上、下、左、右動作進行控制及對鏡頭進行調(diào)焦變倍的操作，并通過控制主機實現(xiàn)在多路攝像機之間的切換。利用特殊的錄像處理模式，對圖像進行錄入、回放、處理等操作，使錄像效果達到最佳。同時，AI 算法

58、相關(guān)硬件可部署在云端或邊緣側(cè)，基于現(xiàn)場視頻信息智能分析現(xiàn)場異常行為，對異常行為進行聲光報警，同時存儲異常行為錄像與圖片，并通過傳輸網(wǎng)絡(luò)推送圖像信息至監(jiān)控平臺。未來采集設(shè)備高幀率、超高清和 WDR 特性將產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)流量，特別是未來 8K60 fps 視頻將會超過 120 Mbps 帶寬。因此，信息傳輸需要通過運營商 5G 通訊基站與傳輸網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行。設(shè)備推送的信息通過 5G 傳輸至管理者監(jiān)管平臺，平臺根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持 PC、手持 PAD 等終端設(shè)備遠程調(diào)取、查看與分析視頻信息，并支持通過 5G 傳輸網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場下達指令。借助 5G 基站，可以把現(xiàn)場數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)皆贫朔?wù)器進行存儲，機房任務(wù)將僅

59、限于讀取或調(diào)用數(shù)據(jù)。因此，光纖布線與存儲設(shè)備將大幅減少。從布線到存儲，整套智慧監(jiān)控系統(tǒng)成本上將有極大降低。另外從 AI 人像識別角度上講，視頻數(shù)據(jù)的存儲與傳輸運用上 5G 及云端服務(wù)器，盤查可疑人員與異常行為的效率將大幅提高。3、智慧監(jiān)控的業(yè)務(wù)應(yīng)用智慧監(jiān)控技術(shù)可以對工地各區(qū)的關(guān)鍵要害部位、重點區(qū)域等現(xiàn)場情況進行 24 小時實時監(jiān)控。對每個人員在監(jiān)視區(qū)域的進入時間、離開時間以及在監(jiān)視區(qū)的活動情況都會有清晰的顯示。因此，智慧監(jiān)控技術(shù)可廣泛應(yīng)用于施工現(xiàn)場安全管理。5G 網(wǎng)絡(luò)下的智慧監(jiān)控可應(yīng)用于項目現(xiàn)場周界入侵識別分析及預(yù)警，通過識別靠近危險區(qū)域的人員是否有靠近行為，通過聲光傳感實時發(fā)出預(yù)警警報，避免

60、施工人員進入危險區(qū)域造成人身傷害，特別是深基坑周邊、臨邊洞口等特定區(qū)域。另外，明火預(yù)防也是現(xiàn)場管理中非常重要的環(huán)節(jié)，特別是很多施工作業(yè)區(qū)域無法安裝防煙感報警。借助智慧監(jiān)控技術(shù)，可對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)畫面的火焰以及工人違規(guī)吸煙進行識別與報警，同時將報警信息快照和報警視頻存檔。通過此項技術(shù)能及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場災(zāi)情隱患，尤其是項目現(xiàn)場電路電線、生活區(qū)私搭亂建等重點隱患問題。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，異常情況通知到相關(guān)人員后可立即采取相應(yīng)措施，做到未雨綢繆，防范于未然。以軌道交通建設(shè)為例，施工現(xiàn)場可以建立 5G 網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，各參建單位統(tǒng)一 5G網(wǎng)絡(luò)專線接入，組成項目現(xiàn)場的城域網(wǎng)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)由各工點 5G 網(wǎng)絡(luò)專線直接連接至監(jiān)控中心