什么是智慧工地？

從事建筑行業(yè)，最近兩年大家都有可能聽過(guò)或者說(shuō)是見過(guò)智慧工地的產(chǎn)品，當(dāng)然隨之而起的的還有智慧社區(qū)、智慧城市、智慧學(xué)校等等智能產(chǎn)業(yè)。我們可以回顧一下，任何新興起的行業(yè)或者說(shuō)是產(chǎn)業(yè)都必然是科技進(jìn)步的時(shí)代產(chǎn)物、都是市場(chǎng)所需求的、都處在風(fēng)口上。但是究竟施工企業(yè)怎么去認(rèn)識(shí)他，怎么去取其精華，避免入坑以至于花了冤枉錢。

智慧工地建設(shè)理念由郭冬建先生在《2015中國(guó)建設(shè)行業(yè)年度峰會(huì)》發(fā)表的主題演講中進(jìn)行詮釋。主要是說(shuō)道什么是智慧工地以及智慧工地能給建筑行業(yè)帶來(lái)哪些變化。智慧工地是智慧地球、理念在工程領(lǐng)域的行業(yè)具現(xiàn)，是一種嶄新的工程全生命周期管理理念。

智慧工地是指運(yùn)用信息化手段，通過(guò)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)和施工模擬，圍繞施工過(guò)程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化生態(tài)圈，并將此數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下與物聯(lián)網(wǎng)采集到的工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，提供過(guò)程趨勢(shì)預(yù)測(cè)及專家預(yù)案，實(shí)現(xiàn)工程施工可視化智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實(shí)現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造。

智慧工地將更多人工智慧、傳感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等高科技技術(shù)植入到建筑、機(jī)械、人員穿戴設(shè)施、場(chǎng)地進(jìn)出關(guān)口等各類物體中，并被普遍互聯(lián)，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，再與“互聯(lián)網(wǎng)”整合在一起，實(shí)現(xiàn)工程管理干系人與工程施工現(xiàn)場(chǎng)的整合。智慧工地的核心是以一種“更智慧”的方法來(lái)改進(jìn)工程各干系組織和崗位人員相互交互的方式，以提高交互的明確性、效率、靈活性和響應(yīng)速度。

智慧工地整體架構(gòu)可以分為三個(gè)層面

第一個(gè)層面是終端層，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)應(yīng)用提高現(xiàn)場(chǎng)管控能力。通過(guò)RFID、傳感器、攝像頭、手機(jī)等終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能感知、數(shù)據(jù)采集和高效協(xié)同，提高作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管理能力。

第二層就是平臺(tái)層。各系統(tǒng)中處理的復(fù)雜業(yè)務(wù)，產(chǎn)生的大模型和大數(shù)據(jù)如何提高處理效率？這對(duì)服務(wù)器提供高性能的計(jì)算能力和低成本的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力產(chǎn)生了巨大需求。通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行高效計(jì)算、存儲(chǔ)及提供服務(wù)。讓項(xiàng)目參建各方更便捷的訪問(wèn)數(shù)據(jù)，協(xié)同工作，使得建造過(guò)程更加集約、靈活和高效。

第三層就是應(yīng)用層，應(yīng)用層核心內(nèi)容應(yīng)始終圍繞以提升工程項(xiàng)目管理這一關(guān)鍵業(yè)務(wù)為核心，因此PM項(xiàng)目管理系統(tǒng)是工地現(xiàn)場(chǎng)管理的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。BIM的可視化、參數(shù)化、數(shù)據(jù)化的特性讓建筑項(xiàng)目的管理和交付更加高效和精益，是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)精益管理的有效手段。

端云大數(shù)據(jù)依托遍布項(xiàng)目所有崗位的應(yīng)用端（pc\移動(dòng)\穿戴\植入等）產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，通過(guò)云儲(chǔ)存，在系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)整個(gè)施工過(guò)程可模擬、施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)見、施工過(guò)程調(diào)整、施工進(jìn)度控制、施工各方可協(xié)同的智慧施工過(guò)程。

智慧工地技術(shù)支撐

數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)智慧工地，就必須要做到不同項(xiàng)目成員之間、不同軟件產(chǎn)品之間的信息數(shù)據(jù)交換，由于這種信息交換涉及的項(xiàng)目成員種類繁多、項(xiàng)目階段復(fù)雜且項(xiàng)目生命周期時(shí)間跨度大、以及應(yīng)用軟件產(chǎn)品數(shù)量眾多，只有建立一個(gè)公開的信息交換標(biāo)準(zhǔn)，才能使所有軟件產(chǎn)品通過(guò)這個(gè)公開標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)互相之間的信息交換，才能實(shí)現(xiàn)不同項(xiàng)目成員和不同應(yīng)用軟件之間的信息流動(dòng)，這個(gè)基于對(duì)象的公開信息交換標(biāo)準(zhǔn)格式包括定義信息交換的格式、定義交換信息、確定交換的信息和需要的信息是同一個(gè)東西三種標(biāo)準(zhǔn)。

BIM技術(shù)，BIM技術(shù)在建筑物使用壽命期間可以有效地進(jìn)行運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理，BIM技術(shù)具有空間定位和記錄數(shù)據(jù)的能力，將其應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理系統(tǒng)，可以快速準(zhǔn)確定位建筑設(shè)備組件。對(duì)材料進(jìn)行可接入性分析，選擇可持續(xù)性材料，進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，制定行之有效的維護(hù)計(jì)劃。BIM與RFID技術(shù)結(jié)合，將建筑信息導(dǎo)入資產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以有效地進(jìn)行建筑物的資產(chǎn)管理。BIM還可進(jìn)行空間管理，合理高效使用建筑物空間。

可視化技術(shù)，可視化技術(shù)能夠把科學(xué)數(shù)據(jù)，包括測(cè)量獲得的數(shù)值、現(xiàn)場(chǎng)采集的圖像或是計(jì)算中涉及、產(chǎn)生的數(shù)字信息變?yōu)橹庇^的、以圖形圖像信息表示的、隨時(shí)間和空間變化的物理現(xiàn)象或物理量呈現(xiàn)在管理者面前，使他們能夠觀察、模擬和計(jì)算。該技術(shù)是智慧工地能夠?qū)崿F(xiàn)三維展現(xiàn)的前提。

3S技術(shù)，是遙感技術(shù)(Remotesensing，RS)、地理信息系統(tǒng)(Geographyinformationsystems，GIS)和全球定位系統(tǒng)(Globalpositioningsystems，GPS)的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù),是智慧工地成果的集中展示平臺(tái)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，VR)是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，通過(guò)多種傳感設(shè)備使用戶“沉浸”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。它能夠讓應(yīng)用BIM的設(shè)計(jì)師以身臨其境的感覺，能以自然的方式與計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境進(jìn)行交互操作，而體驗(yàn)比現(xiàn)實(shí)世界更加豐富的感受。

數(shù)字化施工系統(tǒng)，數(shù)字化施工系統(tǒng)是指依托建立數(shù)字化地理基礎(chǔ)平臺(tái)、地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、工地現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工地現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械引導(dǎo)與控制系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺(tái)，整合工地信息資源，突破時(shí)間、空間的局限，而建立一個(gè)開放的信息環(huán)境，以使工程建設(shè)項(xiàng)目的各參與方更有效地進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交流，利用BIM模型成果進(jìn)行數(shù)字化施工管理。

物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings，IOT)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其英文名稱是：“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián) 網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

云計(jì)算技術(shù)，云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化和負(fù)載均衡等計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。它旨在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)成本相對(duì)較低的計(jì)算實(shí)體，整合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng)，并把這些強(qiáng)大的計(jì)算能力分布到終端用戶手中。是解決BIM大數(shù)據(jù)傳輸及處理的技術(shù)手段。

信息管理平臺(tái)技術(shù)，信息管理平臺(tái)技術(shù)的主要目的是整合現(xiàn)有管理信息系統(tǒng)，充分利用BIM模型中的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行管理交互，以便讓工程建設(shè)各參與方都可以在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上協(xié)同工作。

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，BIM技術(shù)的應(yīng)用，將依托能支撐大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為載體，包括對(duì)大規(guī)模并行處理（MPP）數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘電網(wǎng)、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)、和可擴(kuò)展的存儲(chǔ)系統(tǒng)等的綜合應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)是BIM技術(shù)應(yīng)用的溝通橋梁，是BIM數(shù)據(jù)流通的通道，構(gòu)成了整個(gè)BIM應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。可根據(jù)實(shí)際工程建設(shè)情況，利用手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線WIFI網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線電通訊等方案，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的通訊需要。

建設(shè)智慧工地關(guān)鍵要素

第一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+下面的勞務(wù)的管理，因?yàn)榛诖蟊尘皝?lái)說(shuō)我們的人口紅利在往下降。考勤是人力管理最基本的條件，如果我們不知道項(xiàng)目上有多少人，這個(gè)根本就出不來(lái)。第二就是統(tǒng)計(jì)應(yīng)用和分析的問(wèn)題，現(xiàn)在移動(dòng)應(yīng)用出現(xiàn)了，完全可以解決像孫總講的那個(gè)問(wèn)題，每一個(gè)工作面有多少個(gè)工人，這個(gè)問(wèn)題很好解決。還有一個(gè)是現(xiàn)場(chǎng)視頻拍照，工人到底干的怎么，不是一個(gè)工作日志可以解決的，是可以通過(guò)圖像、影像去解決的。

第二個(gè)我們做器械管理，特種作業(yè)人員管理有了機(jī)制保障，機(jī)械利用率提高70%以上，智能加工機(jī)械代替人工，20倍效率提升。硬件普及率越高，人工需求量會(huì)越低。

第三是材料管理，這里面我跟大家說(shuō)一下，實(shí)際上我們走訪了很多項(xiàng)目出現(xiàn)的問(wèn)題在哪兒？材料管理核心是材料的機(jī)種信息。第二是詢價(jià)，指導(dǎo)價(jià)的基礎(chǔ)只能是大數(shù)據(jù)產(chǎn)生平均價(jià)格，不斷壓低機(jī)械，這是真正互聯(lián)網(wǎng)能對(duì)我們材料采購(gòu)價(jià)格上面的幫助。第三個(gè)問(wèn)題是進(jìn)出數(shù)量控制；就是數(shù)量如何控量。我們現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)一個(gè)更有意思的問(wèn)題，從供應(yīng)商開始供量就開始克扣你，有一個(gè)項(xiàng)目干了兩個(gè)半月，也就是74天的樣子，我們看它后臺(tái)的數(shù)據(jù)，就是鋼筋，混凝土，就這兩項(xiàng)，74天，接近40萬(wàn)。真正的材料管理一個(gè)是控制消耗量，第二必須控制進(jìn)門量，這是真正互聯(lián)網(wǎng)能為我們解決材料管理上面的東西。

材料管理還有一個(gè)，實(shí)際上材料管理還有更前沿的，就是說(shuō)很有可能跟我們高大上的項(xiàng)目一塊做，就是BIM技術(shù)的結(jié)合。

第四是方案與工法管理?，F(xiàn)在由于項(xiàng)目越來(lái)越復(fù)雜，我們要求各個(gè)方案更可視，更及時(shí)，不管是吊裝的方案，還是機(jī)械安裝的方案。我見過(guò)一個(gè)公司，就是金屬五金建安，他們要求所有的工藝工法必須嚴(yán)格按照流程，而且把風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判做了很好。他們公司黃總跟我說(shuō)過(guò)，他可以保證他們做的所有工程不漏水，他是真正做建筑的人，而不僅僅是做建筑的人。

第五個(gè)是生產(chǎn)與環(huán)境。項(xiàng)目就是以進(jìn)度為主線，計(jì)劃是關(guān)鍵，關(guān)鍵就是生產(chǎn)和組織的協(xié)調(diào)，真正它是把一些輔助性的計(jì)劃挖進(jìn)來(lái)的，但是我們剛開始工作時(shí)候只做主線工作，不做輔助工作。

最后，建設(shè)工程領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)+平臺(tái)服務(wù)商，開發(fā)的一系列創(chuàng)新服務(wù)和產(chǎn)品，真正讓“智慧工地”從虛擬走向現(xiàn)實(shí)