BIM+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的疑難探究

梁洪毅 于佳琪 陳忠旭

摘要：無(wú)論是BIM技術(shù)還是新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，任何一個(gè)都將催生一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，兩者結(jié)合在一起也將會(huì)撞出不一樣的火花。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的又一偉大的技術(shù)突破，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，給BIM技術(shù)在運(yùn)營(yíng)管理上的應(yīng)用帶來(lái)了更多的可能性。建立起一個(gè)廣泛覆蓋、深度互聯(lián)、協(xié)同共享、智能處理的新型智慧城市。目前BIM技術(shù)正在向只應(yīng)用于設(shè)計(jì)階段到建造和運(yùn)營(yíng)維護(hù)全覆蓋的階段不斷拓展。本文就BIM技術(shù)+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行疑難探究。

關(guān)鍵詞：BIM ?物聯(lián)網(wǎng) ?智慧城市

一.智慧城市的內(nèi)涵

近年來(lái)，隨著城市化步伐的加快，大量農(nóng)村人口涌入城市，城市人口不斷增加，環(huán)境污染、資源短缺、交通堵塞等問(wèn)題困擾著城市管理者。智慧城市通過(guò)對(duì)信息的遠(yuǎn)程遙測(cè)、分析，并進(jìn)一步整合到城市管理信息化平臺(tái)中，對(duì)城市服務(wù)的各種需求做出回應(yīng)。建立起一個(gè)廣泛覆蓋、深度互聯(lián)、協(xié)同共享、智能處理的新型智慧城市。

（1） 廣泛覆蓋（Coverage）

物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的推廣普及，使得信息的傳輸和儲(chǔ)存更加便捷，也將更有利的推動(dòng)智慧城市的信息采集工作。智慧城市中的信息采集應(yīng)采取適度適量的措施，一味地過(guò)度追求全面覆蓋率既增加了成本又大幅影響工作效率。

（2） 深度互聯(lián)（Interconnection）

在智慧城市，物聯(lián)網(wǎng)可以將多個(gè)單獨(dú)的獨(dú)立小網(wǎng)絡(luò)連接成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)連接，這將大大增加互聯(lián)的信息的程度，所有參與成員的互聯(lián)的價(jià)值將被提升，使形成的網(wǎng)絡(luò)的整體價(jià)值顯著增加，并形成了積極的正反饋，吸引更多的元素加入網(wǎng)絡(luò)，而更多元素的添加也意味著互聯(lián)的進(jìn)一步深化，形成了智慧城市網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展。

（3） 協(xié)同共享（Collaboration）

在傳統(tǒng)城市中建設(shè)中，資源的組織方式是零散的，智慧城市“協(xié)同共享”的目的就是將這些資源連接起來(lái)，進(jìn)行協(xié)同共享，形成統(tǒng)一的城市資源體系，使城市不再出現(xiàn)“孤島效應(yīng)”。信息共享，多個(gè)體協(xié)同發(fā)展。

（4） 智能處理（Intelligence）

由于智慧城市信息量巨大，而要真正實(shí)現(xiàn)“智慧”管理，城市還需要能夠智能地處理海量信息，這就要求系統(tǒng)根據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和分析，獨(dú)立判斷和預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)智能決策，并向相應(yīng)的設(shè)備發(fā)出控制指令。以5G技術(shù)為基礎(chǔ)的云計(jì)算開(kāi)創(chuàng)新的信息技術(shù)應(yīng)用模式，是智能處理的有力支撐。

智慧城市應(yīng)該是綜合性概念，但目前由于對(duì)智慧城市的劃分還尚不明確，智慧城市分類繁雜，這里引用了其中較完善的一種說(shuō)法：智慧城市建設(shè)主要細(xì)分為構(gòu)建智慧政務(wù)、設(shè)置智慧物業(yè)、打造智慧便民服務(wù)、優(yōu)化智慧醫(yī)療結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)智慧交通管理、建設(shè)智慧社區(qū)、完善智慧購(gòu)物管理體系。七個(gè)模塊在互相獨(dú)立的同時(shí)互相作用，使智慧城市結(jié)構(gòu)更緊密[2]。

二.BIM+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1）基于BIM的現(xiàn)場(chǎng)仿真管理

基于BIM的三維模型，可以實(shí)景還原現(xiàn)場(chǎng)。為管理提供了良好的平臺(tái)，也可預(yù)防可能出現(xiàn)的安全隱患，顯示預(yù)警信息，統(tǒng)一進(jìn)行管理。

2）參數(shù)可視化監(jiān)控

海量的信息匯集到BIM指揮中心中，BIM中心可以物聯(lián)網(wǎng)相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)。在一些重要的施工現(xiàn)場(chǎng)，也可以進(jìn)行人員位置的監(jiān)控，避免意外的發(fā)生。人臉識(shí)別以及感應(yīng)系統(tǒng)也可以進(jìn)一步利用大數(shù)據(jù)的紅利，對(duì)于一些設(shè)備材料多，施工人員的流量大的施工現(xiàn)場(chǎng)。

3）BIM+物聯(lián)網(wǎng)智能感知

在物聯(lián)網(wǎng)的智能感知中，能源得到了有效的節(jié)約。以國(guó)家重點(diǎn)投入建設(shè)的雄安新區(qū)為例，基于物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，雄安市民服務(wù)中心可以做到對(duì)園區(qū)冷、熱、電等綜合能源的全景監(jiān)測(cè)，為精細(xì)化的能源管理建立了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?；谌皵?shù)據(jù)，雄安市民服務(wù)中心采取暖冷熱一體化供應(yīng)系統(tǒng)，靈活采用“淺層地溫能+再生水源+冷熱雙蓄”模式，以淺層地溫能作為冬季供暖、夏季供冷的替代能源，并組合利用雨污水低溫?zé)崮芟到y(tǒng)及夜間蓄暖蓄冷的雙蓄能系統(tǒng)，大大提高了雄安市民服務(wù)中心能源利用效率【1】。

三.BIM+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的問(wèn)題

3.1信息管理面臨問(wèn)題

海量的信息傳輸給傳統(tǒng)服務(wù)器寬帶與存儲(chǔ)設(shè)備帶來(lái)很大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的寬帶系統(tǒng)不僅信息儲(chǔ)蓄內(nèi)存有限，而且會(huì)降低信息傳輸速度與質(zhì)量。并且如果信息安全維護(hù)系統(tǒng)存在不足，容易導(dǎo)致信息遭到竊取或竄改。信息泛濫會(huì)使得用戶的私人信息更容易被泄露，安全隱患大。

3.2智慧交通體系還需進(jìn)一步完善

目前，城市智慧交通體系普遍采用了全新的射頻技術(shù)，該技術(shù)具有感應(yīng)靈敏、無(wú)須長(zhǎng)時(shí)間供電的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用，但也存在著致命的缺陷，其服務(wù)模式較單一、功能較低、價(jià)值鏈短、成本高昂、應(yīng)用范圍有限，對(duì)于智慧城市車輛管理均具有區(qū)域性，無(wú)法普及推廣到全國(guó)。在一些極端天氣的影響下，不僅識(shí)別會(huì)出現(xiàn)很大的錯(cuò)誤，也會(huì)有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.3缺乏統(tǒng)一的管理平臺(tái)

目前軟件管理方面沒(méi)有統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)復(fù)雜，沒(méi)有相關(guān)的法律做支撐，只在少部分區(qū)域使用，成本高，目前還難以推廣普及。缺少一個(gè)龍頭企業(yè)將整個(gè)行業(yè)整合起來(lái)。

四.解決對(duì)策

4.1建立如圖所示的結(jié)構(gòu)模式，優(yōu)化智慧城市信息管理結(jié)構(gòu)

在施工過(guò)程中，智能化管理控制系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)“人、物、機(jī)、法、環(huán)”要素的實(shí)時(shí)、全面、動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理，有效地提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員、各級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理的協(xié)調(diào)管理工作，提高施工質(zhì)量和管理水平的進(jìn)度，減少浪費(fèi)。提前布網(wǎng)，建成之后避免了二次返工。

4.2物聯(lián)網(wǎng)及5G的普及助力BIM發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和5G技術(shù)的普及，極大的改善了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可改善服務(wù)器寬帶，提高傳輸速度，保持系統(tǒng)的暢通運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足數(shù)據(jù)I/O所需的極限帶寬。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧城市服務(wù)區(qū)信息管理平臺(tái)已經(jīng)能夠支持多種信息協(xié)議、不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息的同時(shí)傳輸。這將再次將BIM技術(shù)助推到一個(gè)新的高度。

五.結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是BIM技術(shù)還是新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，任何一個(gè)都將催生一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，兩者結(jié)合在一起也將會(huì)撞出不一樣的火花。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的又一偉大的技術(shù)突破，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，給BIM技術(shù)在運(yùn)營(yíng)管理上帶來(lái)了更多的可能性。將BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，并運(yùn)用到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)整個(gè)生命周期的運(yùn)營(yíng)管理階段，將會(huì)給智慧城市帶來(lái)巨大效應(yīng)。開(kāi)展各領(lǐng)域的科學(xué)研究，促進(jìn)新技術(shù)的落地落實(shí)，不斷擴(kuò)大BIM技術(shù)在新智慧城市建設(shè)中的份額比例，積極進(jìn)行BIM技術(shù)的自主創(chuàng)新，完善BIM軟件自動(dòng)化技術(shù)的管理方法。勇敢無(wú)畏的BIM人，讓我們靜待屬于BIM+時(shí)代的到來(lái)吧。

【1】摘自雄安發(fā)布官方號(hào)發(fā)布的《雄安市民服務(wù)中心六大智能化亮點(diǎn)讓世人矚目！》

[2]李源芳，莊麗，白國(guó)慶，等.基于網(wǎng)格化管理的智慧社區(qū)管理系統(tǒng)探究[J].價(jià)值工程，2017（2）：79-80.