布局新基建 推動智能建筑

今年，國家一直在大力推動新基建，事實上新基建與傳統(tǒng)基建的發(fā)展是相輔相成的，其本身是節(jié)約高效、經(jīng)濟適用，智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎設施體系。

總體看來，新基建可以分成三部分，第一是信息基礎設施，第二是融合基礎設施，第三是創(chuàng)新基礎設施。其中，信息基礎設施又可以分為三部分，通信網(wǎng)絡基礎設施、新技術基礎設施、算力基礎設施。

新基建是以新設網(wǎng)絡為基礎的，所以我們可以理解為，新一代信息基礎設施，它領跑新基建，是新基建的重要支柱。

數(shù)字基建覆蓋領域

整個數(shù)字基礎設施包括什么呢？最底層是電信運營商提供的5G、4G，上一代互聯(lián)網(wǎng)、光纖傳輸系統(tǒng)、網(wǎng)絡安全設施等，這些都是基礎設施里最底層的，基礎設施不限于這些。

比如還有企業(yè)自建和租用第三方的數(shù)據(jù)中心，它們有虛擬化的網(wǎng)絡計算存儲的資源、有安全接入的管理負載均衡、機房的安防監(jiān)控、供電智能等系統(tǒng)，這些構成了云服務里面的基礎設施服務階層。

云服務還需要有提供云服務的基礎核心的部分，一部分叫PaaS（平臺即服務），提供了大量的工具軟件，包括大數(shù)據(jù)分析軟件、人工智能分析軟件。還有一層叫SaaS（軟件即服務），這里有各種各樣的用戶應用軟件，PLM產(chǎn)品壽命管理，SCM供應鏈管理。有了這些，可以支持很多的數(shù)字化應用，但是這些都是通用的。

對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而言，還需要有一個提供各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的核心平臺，這里包括具體的行業(yè)應用操作系統(tǒng)、企業(yè)的數(shù)據(jù)、行業(yè)的數(shù)據(jù)、社會的數(shù)據(jù)，以及各個適應行業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘和分析的工具。

在全社會很少的企業(yè)可以成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺供應商，而大多數(shù)企業(yè)都是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用企業(yè)。作為應用企業(yè)可以調用、借用平臺供應商的能力，但是應用企業(yè)本身也需要有一些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能力，比如說企業(yè)的外網(wǎng)、內網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算，網(wǎng)絡安全系統(tǒng)、工控軟件、數(shù)據(jù)庫大數(shù)據(jù)等，具有企業(yè)特點的大數(shù)據(jù)、人工智能算法、開發(fā)工具等。整個數(shù)字基礎設施，包括云計算，從底層到高層的所有部分。

我們說工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是平臺供應商，它本身也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用企業(yè)，但它本身可以租用公有云服務提供商的PaaS服務和SaaS服務。也可以自建SaaS服務、PaaS服務，有自己的私有云。云服務公司可以把它的網(wǎng)絡計算存儲資源外包給互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，也可以用自己互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。所以，整個數(shù)字基礎設施，它覆蓋了所有支撐新一代形式的技術，它也可以分解到不同的企業(yè)去提供。

布局新基建

5G發(fā)展及應用場景

我們經(jīng)歷了第一代移動通信，它是一個蜂窩模擬小區(qū)，靠頻率的不同區(qū)分用戶;以GS·M為代表的2G是數(shù)字的，以習性的不同區(qū)分用戶;3G是CDMA，以碼道的不同區(qū)分用戶;4G把頻率、時間碼道多重因素都用上，所以峰值速率能做到100兆;5G是4G的多種方式的改進。

不同的是1G到4G是面向個人的，5G擴展到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的應用，5G的三大應用場景，是增強移動寬帶、高可靠低時延和廣覆蓋大連接、與邊緣計算的結合。

5G跟4G比，5G的峰值速率比4G提高了30倍，用戶平均體驗數(shù)據(jù)率提高了10倍，頻譜效率提高3倍，能支持500公里時速的高鐵，接口延時減少了90%。連接密度做到一平方公里能有100萬個傳感器連到一個網(wǎng)上，能效提高100倍，流量密度提高100倍。4G的峰值速率只有600多兆，平均速率只有10兆，而5G峰值速率做到20G，平均速率做到100兆?？罩薪涌谥挥幸缓撩?，它實現(xiàn)了超可靠低時延;它的連接密度提高了10倍，做到一平方公里100萬個傳感器聯(lián)網(wǎng)，能效流量密度可提高100倍，更好地支撐了廣覆蓋、大連接。

另外，5G把物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算結合起來了。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)是感知數(shù)據(jù)，要傳到后臺進行大數(shù)據(jù)分析和人工智能的決策。由于過去的網(wǎng)絡帶寬不夠，數(shù)據(jù)上傳耗時比較長，傳到后臺再分析決策后已經(jīng)失去了實時的控制了，因此效果不好?，F(xiàn)在5G來了，它在大連接，每平方公里100萬個傳感器，5G的低時延，端到端時間不超過10秒，丟包率不高于1%，無形之中5G把物聯(lián)網(wǎng)和人工智能無縫地融合。

數(shù)字化場景中

智能建筑新體驗

關于智慧城市與建筑，首先要使用城市的大數(shù)據(jù)。獲取數(shù)據(jù)，再根據(jù)實際的情景進行分析，得出需要的大數(shù)據(jù)分析結果，實現(xiàn)最終的決策目的。

通過大數(shù)據(jù)分析，可以有很多實際應用。比如，數(shù)據(jù)驗證某個路段在晚上經(jīng)常發(fā)生安全事件。我們可以用 LED的斑馬線，提醒開車的司機以及行人注意交通安全。說到智能交通，在城市里有大量的攝像頭，捕捉到行人、車輛的各種數(shù)據(jù)，這些攝像頭對應的電視屏放在交管中心，但是無論交管中心墻多大，也無法放下?；旧厦?0秒顯示一條馬路，靠人盯著效率低、不現(xiàn)實。

舉個例子，把一個城市十幾萬個攝像頭，把全部的視頻合成為一個視頻，就像是坐在直升機上，俯視這個城市一樣，不同時間，用不同顏色，標注不同的路段，自動判定是交通管制，還是臨時的交通事故，實時發(fā)送到行人那里，讓行人和駕駛員可以選擇出行路線。

還可以利用衛(wèi)星來對整個城市的執(zhí)法進行監(jiān)管，對車流量進行實時獲取。利用無人機監(jiān)測城市的河道、湖水面的污染狀況。利用傳感器捕獲數(shù)據(jù)，用5G攝像頭無人機，檢測整個城市周邊的環(huán)境、綠化、衛(wèi)生等。

建筑需要建模，我們可以利用數(shù)字化把土地空間上承建的數(shù)據(jù)收集起來，形成3D城市模型，避免空間規(guī)劃上的碰撞、沖突。這種對應的模型還可以進行協(xié)同設計、虛擬生產(chǎn)、虛擬施工、虛擬交付，提供設計模型、商務方案等。

工地施工也是個大的場景，可以綜合運用科技手段，采集人員、車輛、機械、物料、環(huán)境等要素，以及生產(chǎn)質量安全管理的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)科學管理智能生產(chǎn)，這叫數(shù)字孿生。比如，利用5G技術將傳感器獲取的數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)上的鏡像，網(wǎng)上不斷監(jiān)控實物的運行，一旦實物的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，就可以遠端矯正，這叫預防性維護，這將提高企業(yè)25%的收益。

在施工現(xiàn)場，通過對建筑施工的數(shù)字孿生、對賬，實現(xiàn)對人員、機械、材料、環(huán)境各種要素的實時感知、分析決策和智能執(zhí)行，形成智慧工地，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，把整個建筑施工提升到工業(yè)級精細化水平。

在施工上，還會利用到各種工控軟件，比如ERP批示軟件，它定義了生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)、每一個工序。但在實際的生產(chǎn)過程中，包括建筑施工過程中，總有些突發(fā)原因打斷原來的計劃表，一般情況下，就需要召開會議，重新定計劃，浪費大量時間。更智能的ERP，可以把工地上的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能，所有的檢測數(shù)據(jù)通過后臺分析決策，自動化再修改ERP，實現(xiàn)自動調整。目前全球只有16%的企業(yè)用到了這項技術。

建筑本身是個個性化的藝術創(chuàng)造，我們也希望建筑按工業(yè)化來批量制造來執(zhí)行。所以，工程管理軟件就需要根據(jù)個性化的需求，自動的生成參數(shù)，再根據(jù)現(xiàn)場具體的情況，進行執(zhí)行調整。

（本文根據(jù)中國工程院院士鄔賀銓公開演講的內容整理而成，未經(jīng)本人確認。）