智能建造理论与实践 课件 第三章 智能建造平台体系

第三章智能建造平台体系第三章智能建造平台体系3.1NLP与前期智能规划与决策3.2WSN与智能施工监测3.3CV与智能安全监管3.4RFID与智慧工地3.5ICT技术与智能运维3.6云平台下的智能建造模式3.7“互联网+”与智能建造体系融合3.8大数据与智能建造管理创新3.95G时代下的智能建造思考题本章内容2第三章智能建造平台体系“雷神山”防疫通信网络专项支撑——中讯邮电咨询设计院有限公司（简称“中讯院”）荣誉成就：新中国第一条长途光缆第一条大容量数字微波通信干线第一张蜂窝式移动电话网第一个国内卫星通信地球站事迹回放：第一幕：战疫情，展现央企担当第二幕：抓落实，履行央企责任第三幕：新基建，彰显央企实力大国工匠精神！3NLP概念3.1

NLP与前期智能规划与决策自然语言人类语言（特指文本符号，而非语音信号）人类思维的载体和交流的基本工具人类区别于动物的根本标志人类智能发展的外在体现形式之一自然语言处理(NPL)主要研究用计算机理解和生成自然语言的各种理论和方法,人工智能领域的一个重要甚至核心分支计算机科学与语言学的交叉学科,常被称为计算语言学(CL，ComputationalLinguistics)4NaturalLanguageProcessingNLP发展历程3.1

NLP与前期智能规划与决策1机器翻译存储两种语言的单词、短语对应译法的大辞典翻译时一一对应，技术上只是调整语言的顺序2系统输入、输出系统输入：要求系统能处理大规模的真实文本系统输出：不要求深层理解，但要抽取有用信息3搜索引擎机器翻译普及、聊天机器人、智能客服涌现亚马逊Alexa、微软小冰发展历程20世纪60年代20世纪90年代21世纪初5NLP基本技术3.1

NLP与前期智能规划与决策分词技术语义分析实体命名识别基于词典的分词算法基于统计的机器学习分词算法词义消歧浅层语义分析篇章分析内容:人名、地名、机构名方法：①先确认边界，再分类②序列化标注，再挑选整合6NLP在智能决策中的作用3.1

NLP与前期智能规划与决策基础作用管理科学、运筹学、控制论和行为科学计算机技术、仿真技术和信息技术定量分析和处理，半结构化和非结构化决策问题提供支持被动，非结构化问题无法提供支持，定性问题、模糊问题和不确定性问题缺乏支持手段局限决策支持系统（DSS，DecisionSupportSystem）7NLP在智能决策中的作用3.1

NLP与前期智能规划与决策手段局限智能决策支持系统（IDSS，IntelligenceDecisionSupportSystem）决策支持系统组件：模型库系统人机交互系统数据库系统决策支持系统（DSS，DecisionSupportSystem）人工智能（AI，ArtificialIntelligence）人工智能技术：专家系统多代理以及神经网络和遗传算法应用专家系统（ES，ExpertSystem）通过列举可能方案、进行分析比较等方式，帮助管理者做出正确决策的智能型人机交互式信息系统8NLP在智能决策中的作用3.1

NLP与前期智能规划与决策局限智能决策支持系统接受用自然语言或接近自然语言的方式来表达决策问题及决策目标智能机器人接口问题分析器问题求解器问题处理系统对结构化问题选择或构造模型对半结构化或非结构化问题则由规则模型与推理机制求解自然语言处理系统知识库管理系统知识库推理机知识库系统9知识库子系统3.1

NLP与前期智能规划与决策回答对知识库知识增、删、改等知识的请求回答决策过程中问题分析与判断所需知识的请求知识库管理系统存储的是既不能用数据表示，也不能用模型方法描述的专家知识和经验既采纳了专家的决策知识和经验知识，同时也包括特定问题领域的专业知识知识表示是一组为描述世界所做的约定，也是知识的符号化过程同一知识可有不同表示形式，知识的表示形式直接影响推理方式知识库（核心）一组程序，它针对用户问题去处理知识库（规则和事实）推理原理：若事实M为真，且有一规则“IFMTHENN”存在，则N为真。推理机10思考题1.请简述什么是NLP技术？2.NLP包含哪些基本技术？3.智能决策支持系统由哪些内容构成？THANKS第三章智能建造平台体系WSN概述3.2

WSN与智能施工监测随着社会的发展，通信技术发展得越来越快，无线通信技术的应用也越来越广泛无线通信中一个新兴领域,得到迅速的发展，并渐渐走向集成化、规模化数据获取的重要手段，其在智能建造应用体系中的作用日渐凸显，使用方法也日益成熟和规范14WSN概述——WSN定义3.2

WSN与智能施工监测局限定义1大规模、无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络。网络节点是同构的，网络成本较低、体积较小、大部分节点不移动，被随意散布在工作区域。网络系统有较长的工作时间WSN由大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者无线传感器网络由若干个空间分布的自主传感器组成，用于监控物理或环境条件，如温度、声音、振动、压力、运动或污染等，同时通过协同网络将数据传递到某个地方定义2定义315无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)WSN概述——WSN特点3.2

WSN与智能施工监测+01+02+03+04+05分布式和网络自组织规模大且密度高网络拓扑动态变化以数据为中心源受限16WSN概述——WSN特点3.2

WSN与智能施工监测分布式和网络自组织没有设置中心节点，所有的节点都拥有相同的权限，各节点之间都是通过分布式算法来协调，自动将所有节点组织到一起01规模大且密度高常由成千上万个传感器节点组成，覆盖区域大，节点密集；网络的规模大、密度高、存在冗余节点，造价相对便宜02网络拓扑动态变化拓扑结构通常是不断变化的，节点的移动、故障、节点能源的耗尽、新节点的加入、无线信道的不稳定等都可能造成结构的变化03以数据为中心传感器节点随机部署，构成的传感器网络与节点编号之间的关系是完全动态的，表现为节点编号与节点位置没有必然联系04源受限无线传感器网络通常用于一些特殊场所和领域，传感器往往在价格、体积和功耗上受到限制，单个节点的计算能力、存储空间、续航能力相对较弱，无法做大规模的存储和计算0517WSN体系结构——网络结构3.2

WSN与智能施工监测局限无线传感器网络结构传感器节点信息收集和数据处理，对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等汇聚节点连接传感器网络与Internet外部网络的网关，实现两种协议间的转换管理节点所有者通过任务管理节点访问无线传感器网络的资源18WSN体系结构——感知节点结构3.2

WSN与智能施工监测A传感器模块B处理器模型C无线通信模块D供电管理模块感知节点结构示意图19WSN体系结构——感知节点结构3.2

WSN与智能施工监测3142感知节点结构的核心，包括处理器和存储器两部分，节点的所有功能及任务进度都需要它来协调完成处理器模型提供并管理电能，在具体应用中，要根据能耗情况选择供电设备，用电量小的则可以选择微型电池供电管理模块包括传感器和AD/DC转换器（模拟数字转换器），传感器部分负责采集信息，AD/DC转换器负责模数信号转换传感器模块由信号接收器、信号发射器等部件构成。无线通信模块的主要功能是和其他无线网络传感器节点进行通信无线通信模块20WSN体系结构——感知节点的限制条件3.2

WSN与智能施工监测微型嵌入式设备，要求价格低、功耗小导致其携带的处理器计算能力比较弱，存储容量小数据的采集和转换、数据管理和处理、应答汇聚节点的任务请求和节点控制传感器感知节点体积很小，携带的能量有限分布广泛，能量无法及时补充感知节点消耗能量的模块：传感器模块、处理器模块和无线通信模块电源能量有限计算和存储能力有限感知节点各个模块的能量消耗情况示意图21WSN的协议栈3.2

WSN与智能施工监测ABCDE物理层无线传感器网络的协议栈负责生成载波，并对载波进行调制、解调数据链路层把数据流封装成帧、帧检测、介质访问控制和差错控制网络层负责路由的生成、选择和维护传输层负责对数据流进行传输控制应用层为基于监测任务的应用软件进程服务22WSN的协议栈3.2

WSN与智能施工监测无线传感器网络的协议栈细化模型23WSN的协议栈3.2

WSN与智能施工监测在该模型中增加了时间同步和定位功能，，它们既要依赖于数据传输通道进行协作定位和时间同步协商，同时又要为网络协议各层提供信息支持。拓扑结构的控制集中在数据链路层和网络层，基于服务质量的管理集中在传输层、网络层和数据链路层的协议中。能量、安全和移动管理则跨越了网络中的应用层、传输层、网络层和数据链路层。24WSN安全问题3.2

WSN与智能施工监测安全路由安全路由协议一般采用链路层加密和认证、多路径路由、身份认真、双向连接认证和认证广播等机制安全协议密匙管理：无线传感器网络有诸多限制；安全传播：在无线传感器网络中实现基于源端认证的安全组播25WSN在健康监测中的应用——工程简介3.2

WSN与智能施工监测局限西安奥体中心体育场建于西安国际港务区，是2021年第十四届全国运动会的主场馆。奥体中心体育场主要由“一场两馆”组成，呈“品”字形布阵，一场是指主体育场，两馆分别是指体育馆和游泳馆。体育场看台上空覆盖了完整的环状钢结构罩棚，上部钢结构罩棚采用径向悬挑主桁架＋环向次桁架＋水平支撑结构体系，下部混凝土结构采用框架-剪力墙结构体系。从上空往下看，体育场钢结构罩棚平面近圆环形，东西高、南北低，立面呈马鞍形，其外轮廓线南北最大长度约335米，东西约321米，罩棚最大宽处约74米，最窄处约45米。26WSN在健康监测中的应用——监测系统总体设计3.2

WSN与智能施工监测局限特点目的措施原因大型空间结构建筑物；投资金额大、设计使用寿命长、建筑规模庞大，长期受到自然环境、自身材料老化、地基不均匀沉降影响为了保证重大空间结构建筑物的安全性、耐久性和适用性，需要对大型空间结构建筑进行实时健康监测一是监测点布置繁多，现场线缆布线困难且成本也比较高；二是布线凌乱复杂，不利于后期的管理和维护，还存在安全隐患结合WSN与无线通信技术，利用先进的健康监测手段和方法，对健康监测系统进行总体设计，建立长期有效的健康监测系统27WSN在健康监测中的应用——监测系统总体设计3.2

WSN与智能施工监测局限感知层通信层管理层28WSN在健康监测中的应用——监测系统总体设计3.2

WSN与智能施工监测局限感知层：负责监测区域内健康监测数据的实时采集，是整个健康监测系统的基础核心部分01通信层：负责的是监测系统数据传输协议的转换，是实现无线远程健康监测系统的关键，主要包括ZigBee通信网络、嵌入式网关、GPRS通信网络02管理层：为管理人员提供监测系统中各测点的监测信息，为下一步实现对监测数据的智能分析、结构的智能诊断、系统的分级预警提示等提供平台03管理层通信层感知层29WSN在健康监测中的应用——监测系统总体设计及数据分析3.2

WSN与智能施工监测局限用户界面设计健康监测系统组成用户正确输入自己的账号和密码即可进入到健康监测系统的主界面，可查看基本监测信息无线监测系统界面设计可以查看监测系统中开发的各个功能，包括监测设备总览、监测数据实时显示、历时监测数据回放、监测数据导出等监测数据实时界面设计通过查询仪器的编号和仪器的类型，选择相对应的测点数据采集通道编号，即可查看各个测点实时监测的数据监测数据分析进行健康监测评估时，在奥体中心体育场钢结构罩棚卸载一个月的状态下进行监测数据分析30思考题1.请简述WSN的特点。2.WSN存在哪些安全问题？3.在智能施工监测时，WSN的监控系统设备包括哪些部分？THANKS第三章智能建造平台体系3.3CV与智能安全监管3.3.1CV概述3.3.2CV的发展历程3.3.3CV在智能安全监管中的应用3.3

CV与智能安全监管——CV概述计算机视觉（CV，Computervision）施工队伍人员构成复杂施工场地空间有限施工机械与设备众多施工周期长安全事故和人员伤亡多。。。。。。。建筑业的“刚需”如何在建筑业中研究、应用和发展CV技术已成为业内研究和关注的热点。CV加入，解决传统问题3.3

CV与智能安全监管——CV概述什么是计算机视觉？类似于人类大脑工作3.3

CV与智能安全监管——CV概述定义CV技术计算机视觉（CV，Computervision）CV是对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息的技术。计算机科学和工程信号处理应用数学和统计学物理学神经生理学认知科学多学科多领域图像处理航空航天医疗诊断土木建筑军事金融贸易图像压缩图像增强图像恢复图像输入图像输出3.3

CV与智能安全监管——CV概述CV的目标填充图像像素与高层语义之间的鸿沟人眼所见计算机所见计算机所见的像素中，每个像素具有一定的数值（表示该像素的灰度或颜色）人的大脑皮层的活动约70%是在处理视觉相关的信息若不能处理视觉信息，人工智能系统就只能做符号推理。3.3

CV与智能安全监管——CV概述CV的信息获取——语义信息

与

三维的度量信息立体视觉方法“深度图”（远近信息）运动视觉方法“三维模型”底层视觉中层视觉高层视觉研究图像底层特征的提取与表示，包括边缘检测、角点检测、纹理分析以及特征点的匹配和光流的计算等内容研究场景的几何和运动，包括立体视觉与运动视觉、图像分割以及目标跟踪等内容研究物体的检测识别以及场景理解等具有高层语义的内容3.3

CV与智能安全监管——CV概述3.3

CV与智能安全监管——CV的发展历程总历程阶段CV理论第一阶段将输入的原始图像进行处理，抽象图像中诸如角点、边缘、纹理、线条、边界等基本特征，这些特征的集合称为基元图第二阶段在以观测者为中心的坐标系中，由输入图像和基元图恢复场景可见部分的深度、法线方向、轮廓等，这些信息包含了深度信息，但不是真正的物体三维表示，因此，称为二维半图第三阶段在以物体为中心的坐标系中，由输入图像、基元图、二维半图来恢复、表示和识别三维物体阶段1阶段2阶段3CV的诞生始于理论框架的建立深度学习将CV带入新时代3.3

CV与智能安全监管——CV的发展历程阶段一——CV的诞生人工智能之父马文·明斯基（MarvinLeeMinsky）（1927年8月9日-2016年1月24日）LarryRoberts发表了CV领域的第一篇博士论文《MachinePerceptionofThree-DimensionalSolids》1966年，马文・明斯基要求其学生通过编程让计算机告诉使用者摄像头所拍摄的内容“积木世界”3.3

CV与智能安全监管——CV的发展历程阶段二——始于理论框架的建立阶段二：各类新方法和新理论的出现为CV带来了前所未有的繁荣1.卷积神经网络2.主动视觉3.目的视觉4.重建理论5.基于学习的视觉3.3

CV与智能安全监管——CV的发展历程阶段三——深度学习将CV带入新时代提取能力不足容易出现过拟合深度置信网络模型（DeepBeliefNetwork，DBN）通过将多个受限波尔茨曼机堆叠成为一个深度网络结构，获得了浅层模型难以比拟的高层次抽象特征提取能力3.3

CV与智能安全监管——CV的发展历程阶段三——深度学习将CV带入新时代在特征提取过程中，涉及到：边缘检测、角点检测、对象检测等，这些算法属于传统的计算机视觉算法。BP，CNN（CNN所用到的卷积，也是传统算法的一种）等各种变形，属于基于深度学习的计算机视觉算法。传统的计算机视觉基于深度学习的计算机视觉与3.3

CV与智能安全监管——CV在智能安全监管中的应用基于CV的施工现场安全监管框架基于场景的风险识别方法3.3

CV与智能安全监管——CV在智能安全监管中的应用基于CV的施工现场安全监管框架目标检测目标跟踪行为识别目标检测是基于场景的风险识别方法，也是目标跟踪和行为识别的初步步骤。可以在场景中识别出感兴趣的项目实体。已知目标2D或3D空间中的位置就可以使用目标跟踪算法从连续图像中随着时间的推移进行跟踪。提取的位置信息用于基于位置的不安全条件和行为的识别。当工人或设备执行施工任务时，需要行为识别技术从静态或连续图像中确定工人或设备正在做什么，并识别违反安全规则的不安全行为。3.3

CV与智能安全监管——CV在智能安全监管中的应用基于CV的缺陷检测1.图像处理技术2.研究对象3.缺陷种类4.缺陷大小模板匹配直方图变换背景减法滤波混凝土桥梁隧道管道沥青路面开裂剥落缺陷接缝腐蚀凹坑数量宽度长度缺陷检测旨在检查基础设施构件上存在的缺陷和破坏，以及缺陷的大小缺陷检测3.3

CV与智能安全监管——CV在智能安全监管中的应用基于CV的施工人员安全管理基于CV的安全帽自动识别技术基于CV的施工人员面部信息疲劳检测3.3

CV与智能安全监管——CV在智能安全监管中的应用基于CV的施工现场危险区管理工种交叉，施工场地狭小CV技术施工机械种类多，作业环境复杂施工现场存在着许多危险区域利用CV方法，通过现场视频展示工地施工实时情况，对不同危险区域进行自动化连续监测，有助于快速、准确而全面识别危险区域侵入行为，从而避免事故的发生3.3

CV与智能安全监管——CV在智能安全监管中的应用CV技术作为智能施工安全监管工具具有巨大的潜力解决当前人工观察方法的局限性通过从图像或视频中提取和分析相关信息有助于进行自动化风险识别和评估CV技术还在继续发展本节课后思考1.

CV技术分为哪几个层次？2.

CV理论的发展分为哪几个阶段？3.CV技术在智能安全监管中的应用有哪些？

具有的意义是什么？THANKS第三章智能建造平台体系3.4RFID与智慧工地3.4.1RFID概述3.4.2RFID技术的智能化应用3.4.3RFID在智慧工地中的应用场景3.4.4基于RFID的智慧工地管理系统3.4

RFID与智慧工地——RFID概述RFID的简介射频识别技术（一种无线通信技术）RadioFrequencyIdentificationRFID利用无线电波信号来传输信息，它将一种被称为标签（TAG）的芯片附于目标物上，再使用一个扫描设备扫描标签内的信息。RFID是什么？3.4

RFID与智慧工地——RFID概述RFID的简介射频识别技术（一种无线通信技术）RadioFrequencyIdentificationRFID系统组成3.4

RFID与智慧工地——RFID概述RFID的起源一二三四1945年，LéonTheremin发明了一种监听设备，它不耗电，基于电磁波工作，可以传输数据，因此被认为是RFID思想的启蒙。第二次世界大战中，盟军和德国都使用了类似的思想用于敌我飞机识别，不过那时候还没有成型的技术定义。1948年，HarryStockman发布了一篇论文：“CommunicationbyMeansofReflectedPower”，被认为是探索RFID技术的里程碑式成果。MarioCardullo在1973年1月23日注册了一种专利设备，这个设备是RFID的起源。RFID的应用领域3.4

RFID与智慧工地——RFID概述1.仓库/运输/物资2.门禁/考勤3.固定资产管理4.火车/汽车识别/行李安检6.军事/国防/国家安全采集跟踪信息的领域5.医疗信息追踪RFID的应用领域3.4

RFID与智慧工地——RFID概述以仓库管理为例RFID的七大优势3.4

RFID与智慧工地——RFID概述1.抗干扰性超强，非接触式识别；7.标签的数据容量庞大，可以根据用户的需求扩充到10k；3.防冲突，同时读取多个RFID标签；4.使用寿命长，RFID标签不易被破坏；5.安全性高，可以为标签数据进行密码加密；2.动态操作，动态追踪和监控；6.识别速度快，不到100毫秒就可以完成识别；RFID与NFC3.4

RFID与智慧工地——RFID概述NFC是近场通信（NearFieldCommunication）是由非接触式射频识别演变而来主动模式被动模式双向模式RFID与NFC3.4

RFID与智慧工地——RFID概述必须有阅读器和标签组成识别技术RFID将非接触读卡器、非接触卡和点对点功能整合进一块单芯片通信技术NFCNFC是RFID的演进版本强调信息交互只能实现信息的读取以及判定RFID与物联网3.4

RFID与智慧工地——RFID概述实现RFID技术物联网技术RFID系统如同物联网的触角，使得自动识别物联网中的每一个物体成为可能物流与供应链管理电子不停车收费管理（ETC）人员管理图书管理集装箱管理生产管理资产管理钢铁行业金融押运管理烟草行业食品安全动物管理证件防伪1.建筑内所有人员都必须携带规定的智能卡2.所有设备、物品等都附于RFID标签4.每个办公室、设备间以及会议室都需要在门口安装一个读卡器部署RFID部署RFID系统的前提条件5.建筑的所有出入口也要配置相应的读卡器3.4

RFID与智慧工地——RFID技术的智能化应用3.将所有办公室，设备间，会议室等分配一个唯一的编号，并存储在RFID的读卡器中RFID智能系统应用现状身份识别（门禁）消防报警系统定位或跟踪人员或设备身份识别系统是RFID系统的最主要的应用之一，它是其他应用系统的基础。当一位持有RFID卡的用户出入一间房间时，设在房间出入口的读卡器就会自动读取卡内RFID标签内的信息。消防报警系统通过RFC标签与烟雾探测器等传感器结合，按照一定的时间间隔发送传感器采集的火灾报警信息、位置信息和时间信息等数据。RFID建立了一个可以定位设备位置的机制，不同的设备被附于不同的标签，设备位置变化的信息被记录下来。3.4

RFID与智慧工地——RFID技术的智能化应用房间自动化结合IBMS系统，控制包括灯光、空调、电扇等电器的开关。当一个已经获得授权的人进入房间时，储存在服务器配置文件中预设的电器信息将会被IBMS系统执行，而当此人离开房间时，照明、空调等电器则会被自动关闭。RFID智能系统应用现状RFID小区安防子系统RFID工地人员定位子系统3.4

RFID与智慧工地——RFID技术的智能化应用RFID应用前景分析节能管理子系统安防和火灾报警子系统呼救子系统小区出租车扬招子系统实时追踪并推断居室或办公室内是否有人员，智能化地启闭空调与照明等功能判断居室或办公室有无人员，实现自动撤防、布防室中的留守老年主体在紧急需求情况下，能够基于RFID卡来定位呼救器在扬招RFID信息卡上录入用户信息，扬招司机取得RFID卡以后，到达正确服务位置3.4

RFID与智慧工地——RFID技术的智能化应用RFID打造智慧工地3.4

RFID与智慧工地——RFID在智慧工地中的应用场景RFID助力智能井盖RFID的其他应用场景RFID的应用场景远远不止上面提到的，还包括智能电网、城市感知及治理等。智能电网城市治理城市感知超高频RFID系统超高频RFID系统利用雷达反射原理，读写器通过天线向电子标签发出微波查询信号；通过射频识别系统采集到的待识别物体的特征信息通过计算机信息处理技术进行处理；射频识别技术的基本特点是采用无线电技术实现对静止的或移动的物体进行识别，达到确定待识别物体的身份、提取待识别物体的特征信息（或标识信息）的目的；电子标签被读写器微波能量激活，接收到微波信号后应答并发出带有标签数据信息的回波信号。3.4

RFID与智慧工地——基于RFID的智慧工地管理系统系统整体方案设计系统主要软硬件：RFID读卡器，RFID桌面发卡器，RFID电子标签，管理软件，网线等显示系统，显示实时的各工种进出人数（如果有写入具体人员信息可以显示人员信息），同时，管理人员可通过APP或者微信公众号方便地进行查看实时的人员考勤状况标签安装门禁系统3.4

RFID与智慧工地——基于RFID的智慧工地管理系统系统架构流程3.4

RFID与智慧工地——RFID技术的智能化应用标签初始化考勤信息管理安全预警相关权限分配考勤规则管理统计查询RFID已逐渐成为无线自动识别应用上的主流技术，可以实现对智慧工地人员考勤的自动化、实时性、精确地采集。本节课后思考1.

简述RFID的定义及其应用领域。2.

简述RFID的优势或特征。3.

简述RFID智能系统应用现状。THANKS第三章智能建造平台体系3.5ICT技术与智能运维——智能运维概述ICT技术的定义ICT是InformationandCommunicationTechnology的缩写，表示全称信息与通信技术。即“主要通过电子手段完成信息加工和通信的产业和服务，或使其具有信息加工和通信功能”。《ICT产业创新发展白皮书》ICT制造业ICT服务业3.5ICT技术与智能运维——智能运维概述ICT技术的定义ICT被用于经济，社会和人际交往和互动。ICT大大改变了人们的工作、沟通、学习和生活方式。信息通信技术对经济发展和业务增长的重要性非常巨大，许多人将其列为第四次工业革命。《ICT产业创新发展白皮书》ICT制造业ICT服务业电子元器件和板制造电脑和外围设备制造通信设备制造消费电子产品制造电信服务软件服务计算机IT服务和互联网服务ITCTICT技术3.5ICT技术与智能运维——ICT技术概述ICT技术的发展状况图3-22中国ICT技术成熟度曲线（Gartner2020）3.5ICT技术与智能运维——ICT技术概述ICT技术的基础设施图3-23ICT基础设施组件示意图3.5ICT技术与智能运维——ICT技术概述ICT主要技术解析1智能运维2无线通信技术3DevOps4边缘计算5自然语言处理技术6数据中台7多云环境3.5ICT技术与智能运维——智能运维概述智能运维的定义

智能运维（AIOps，ArtificialIntelligenceforITOperations）是指通过机器学习等人工智能算法，自动地从海量运维数据中学习并总结规则，并作出决策的运维方式。智能运维能快速分析处理海量数据，并得出有效的运维决策，执行自动化脚本以实现对系统的整体运维，能有效运维大规模系统。3.5ICT技术与智能运维——智能运维概述智能运维的发展状况自动化运维通过继承设计、施工阶段所生成的BIM竣工模型利用BIM模型优越的可视化3D空间展现能力以BIM模型为载体，将各种零碎、分散、割裂的信息数据，以及各种参数进行一体化整合进一步引入建筑的日常设备运维管理功能。智能运维的发展状况智能化运维智能化运维管理要结合移动互联技术、物联网技术，实现人员管理、设备监控、安全与消防管理、能源管理、环境管理、抗震减灾等诸多方面的运维管理。人工运维早期的运维工作大部分是由运维人员手工完成的，运维工作消耗大量的人力资源，但大部分运维工作都是低效的重复。3.5ICT技术与智能运维——智能运维概述智能运维的主要系统智能预警系统智能安防系统智能检测系统智能巡检系统利用物联网络在小场所的联网群组预警，通过群组通讯，防止灾害。主要包括智能锁、智能监控、智能防盗报警这三类产品主要集中在通信系统、信息系统、综合布线系统、火灾报警、消防连接系统等六个系统。以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络设备通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，支持高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。3.5ICT技术与智能运维——智能运维概述智能运维的性能需求功能满足高效节能智能感知智能运维也如同人们生活中一件趁手的工具，帮助我们节省人力物力，并将建筑打理的更得当。运维的智能化能够产生显著的节能降耗、节约费用的效果通过嵌入式传感器和各种智能感知设备，建筑及设施将成为拥有类似人类的视觉、听觉、触觉和沟通能力的“生命体”。3.5ICT技术与智能运维——智能运维概述智能运维的实施路径局部场景智能化一体化智能运维单点智能化实践运维大数据平台建设首先需要建立运维大数据平台，对运维数据进行采集、分析、计算、存储，并定义标准化的指标体系，对运维数据进行萃取，积累大量的可用的运维数据。从单点运维场景切入，如建立时序数据智能异常发现、流量智能异常告警、数据库智能监控、智能网络日志分析等能力，由点到面进行智能化运维能力的建设，从而为后期进行局部智能化场景的实现打下基础。局部场景智能化是指对运维场景中硬件、系统、网络、数据库、中间件等分别实现智能监控、异常预警、故障发现、故障分析、根因分析、故障自愈等闭环场景。该阶段不仅实现各运维场景智能化闭环，且智能运维能力与运维管理流程、运维组织架构、运维自动化是深入融合。3.5ICT技术与智能运维——智能运维中ICT技术的应用ICT技术下的智能运维互联系统智能运维互联系统的设计与实现首先，以用计算机技术、微电子技术、通信技术，智能终端将运维智能化的所有功能集成起来，使建筑物智能运维建立在一个统一的平台之上。其次，无线传感器网络为系统提供环境感知信息，设置相应的条件触发控制规则。此外，云服务平台提供通道将控制命令送达网关及下属设备，将状态信息反馈给移动客户端，达到远程控制和移动互联的目的3.5ICT技术与智能运维——智能运维中ICT技术的应用ICT技术下的智能运维实时管理智能运维实时管理的设计与实现ICT无线监测网络系统可以在PC端通过软件查看数据修改系统配置，并可以在移动端网页登录查看实时数据。数字温度计将数字数据的输出和温度检测高度集成，具有很强的抗干扰能力，温度检测和处理数据则是数字温度计的工作内容。温感、烟感、人体热释电等传感器能将采集的数据（数字量）实时地显示在LCD液晶显示屏，让安防用户随时了解建筑物的状态，也可以让安防用户通过网络在线查看，从而实现远程监控的功能。3.5ICT技术与智能运维——智能运维中ICT技术的应用ICT技术下的智能运维深度学习智能运维实时管理的设计与实现基于深度学习的运维数据分析，参照设备所处的生命周期、工作环境、标准参数等设定阈值，提炼出机器自身的判定规则。当训练结束，测试设备的故障趋势预警能力达到要求后，可将其作为平台新的功能模块投入使用，完善现有监测机制。3.5ICT技术与智能运维——智能运维中ICT技术的应用实例城轨列车智能运维系统实现车载数据采集融合、预处理、数据解析、集中记录、车地传输、地面管理等功能。智能监测系统采用轨旁设备统一设计安装、设备互联互通、统一操控等方式，对部件状态进行采集、传输、处理。智能检测系统实现了列车全寿命周期履历管理、故障专项分析、故障耦合分析、状态预测、RAMS（Reliability、Availability、MaintainabilityandSafety，可靠性、可用性、可维修性、安全性）分析、耗能分析与节能优化等功能。健康管理分析系统广佛城轨列车智能运维3.5ICT技术与智能运维——智能运维中ICT技术的应用实例楼宇家居智能运维系统快思聪（Crestron）是总部位于美国的一家专注于智能住宅和楼宇的一体化集成公司。Crestron为住宅和楼宇打造集成了影音、照明、遮阳、IT、安防、建筑管理系统和HVAC等系统的自动化和控制解决方案，它的方案被半数以上的世界500强企业所采用。Crestron提供从触摸屏到控制主机、家庭影院、灯光、门禁等几乎全套的智能建筑与智能家居的产品，并提供相应的软件解决方案。控制系统灯光系统电动窗帘家庭气象站图3-24Crestron家庭气象站思考题1.请简述ICT技术。（可从定义、发展、基础设施等方面作答）2.智能运维主要包括哪些系统？3.智能运维中ICT技术有哪些主要应用？思政感悟THANKS第三章智能建造平台体系3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述云平台定义和特征根据科普中国的定义：云平台也称为云计算平台，是指基于硬件资源和软件资源的服务，提供计算、网络和存储能力。云计算平台可以划分为3类：以数据存储为主的存储型云平台，以数据处理为主的计算型云平台以及计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台。145623支持异构基础资源支持资源动态扩展支持异构多业务体系云平台的特征支持海量信息处理支持多功能互操作性按需分配，按量计费云平台的支撑技术系统虚拟化虚拟化资源管理系统虚拟化是指将一台物理计算机系统虚拟化为一台或多台虚拟计算机系统。分布式系统并行计算模式用户交互技术虚拟化资源是云计算中最重要的组成部分之一，对虚拟化资源的管理水平直接影响云计算的可用性、可靠性和安全性。分布式系统是指在文件系统基础上发展而来的云存储系统。云计算下的并行处理需要考虑以下关键问题：1）任务划分；2）任务调度；3）自动容错处理机制。用户在任何地方，只需要登录自己的帐号，就能够同步更新所有的个性内容，包括浏览器选项配置、收藏夹、网址记录、智能填表、密码保存等。3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述云平台的分类3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述公有云公有云通常指第三方提供商为用户提供的能够使用的云，公有云一般可通过Internet使用，可能是免费或成本低廉的，公有云的核心属性是共享资源服务。私有云是为一个用户单独使用而构建的。私有云可以搭建在企业的局域网上，与企业内部的监控系统、资产管理系统等相关系统进行连通，从而更有利于公司内部系统的集成管理。私有云虽然数据安全性方面比公有云高，但是维护的成本也相对较大（对于中小企业而言）。混合云是公有云和私有云的混合，这种混合可以是计算的、存储的，也可以两者兼而有之。在现阶段公有云尚不完全成熟，而私有云存在运维难、部署实践周期长、动态扩展难的问题时，混合云是一种较为理想的平滑过渡方式。私有云混合云云平台的服务类型3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述IaaS（InfrastructureasaService）：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务，这类服务称为基础设施即服务。即通过软件平台将大量硬件资源集中管理，根据用户请求按需分配存储空间、计算能力、内存大小、防火墙、操作系统、网络环境等基础设施，以满足用户需求。IaaSPaaS（PlatformasaService）：平台即服务。企业资源计划）系统，ERP系统需要大量的服务、数据作为业务支撑，比如采购人员需要知道行业材料价格最新数据，需要知道招投标信息及结果，而PaaS提供商的服务API接口就可以获取到这些数据。PaaSSaaS（SoftwareasaService）：软件即服务。把服务器平台作为一种服务提供的商业模式，通过网络进行程序提供的服务称之为SaaS。厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户根据自己实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用，并通过互联网获得厂商提供的服务。SaaS云平台的服务类型3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述图3-25云平台服务类型云平台的发展——物联网云平台3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述图3-26物联网云平台系统架构云平台的发展——物联网云平台3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述图3-27物联网云平台的发展路径云平台的发展——大数据云平台3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据云平台以数据服务DaaS、软件服务（功能服务）SaaS、平台服务（接口服务）PaaS、基础设施服务IaaS和知识服务KaaS为核心，构建服务资源池，形成服务引擎、业务流引擎、地名地址引擎和知识化引擎，通过这种云服务系统，为各种业务提供按需服务。云平台的发展——云平台建设新阶段3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述通过池化资源（通过特征降维等方式，降低对于计算资源的损耗），云平台帮助企业驱动实现以客户为中心价值链的最短路径，实现技术、业务、决策的深度融合，最终实现企业效率和收益的提高。数字化转型进程加深，云平台成为企业数字化业务运转的基础设施企业对寻求优化建设成本和提高性能的解决方案十分迫切。为了最终实现业务的增长，整体拥有成本的降低，企业需要从成本、性能两个角度切入进行优化和突破。云平台建设价值得到初步验证，成本、性能优化成为建设进阶新需求为控制云平台的整体拥有成本，同时保证云平台的高可用性和可持续性，企业需要整体规划。云平台建设的整体规划助力企业实现成本可控云平台搭建流程3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述需求分析系统设计硬件选型软件选型部署项目管理云平台整体架构3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述图3-28项目管理云平台架构图项目管理云平台的整体架构可分为基础设施层、网络环境层、数据管理层、系统服务层、业务应用层、应用终端等六个层次结构建筑运维云平台整体架构3.6

云平台下的智能建造模式——云平台概述将基础设施层虚拟为虚拟化运维云平台服务层后提供IaaS服务，建筑运维业务系统服务层通过整合所用建筑机电设备系统并建立BIM数据系统提供PaaS服务，而用户可以通过各种终端设备接入建筑运维业务云应用层获取SaaS服务。图3-29建筑运维云平台架构3.6

云平台下的智能建造模式——云平台的搭建云中心建构服务资源池业务流引擎服务引擎云端管理系统服务资源池包括数据服务、接口服务、功能服务、计算存储服务、知识服务等。资源池化技术可以方便用户弹性地调动资源，最大限度提高各项资源的利用率。服务引擎是指以灵活的方式实现服务彼此通信和转换的连接中枢，并且这种连接与开发环境、编程语言、编程模型或者消息格式具有支撑在线调用现有服务和知识，实现将其他资源上传、注册与发布等功能。业务流引擎是将业务流程中的工作，按照逻辑和规则以恰当的模型进行表示并对其实施计算，实现工作业务的自动化处理。系统设置用户管理资源发布服务管理系统监控3.6

云平台下的智能建造模式——云平台在智能建造中的应用BIM云平台应用图3-30BIM5D云平台3.6

云平台下的智能建造模式——云平台在智能建造中的应用BIM云平台应用BIM云平台实现协同管理BIM云平台实现流程管理BIM云平台实现文件管理BIM云平台实现软件管理BIM云平台实现权限管理3.6

云平台下的智能建造模式——云平台在智能建造中的应用智慧工地云平台应用图3-31智慧工地云平台3.6

云平台下的智能建造模式——云平台在智能建造中的应用智慧工地云平台应用云平台传输系统云平台设备监控系统云传输系统利用视频监控对工地现场的情况进行连接，可以远程控制球机转动和接收工地施工现场的报警。还可以让工作人员在远程对施工现场进行语音控制和指挥，从而可以让管理者使用远程对工地进行控制、监督以及管理，强化总部对工地的支持。设备监控系统主要是三部分组成：第一是塔吊监控系统第二是升降机监控系统第三是对特殊车辆的监视3.6

云平台下的智能建造模式——云平台在智能建造中的应用智慧工地云平台应用云平台监测环境系统云平台在线管理系统监测环境的系统可以对工地施工中的噪声或者是粉尘等进行实时的监控，保证在施工的时候可以文明、绿色施工。1）对噪声的监测2）对粉尘的监测3）对温度和湿度的监测1）人员的管理2）材料的管控3）进程进度的管理4）安全管理3.6

云平台下的智能建造模式——云平台在智能建造中的应用智能建造云平台应用具体功能包括设备注册和认证、同步资源模型和资源数据、虚拟设备对象生命周期管理、虚实对象状态同步等。物联网中台智能化中台可分为数据中台和业务中台，数据中台侧重于数据服务，业务中台侧重于业务应用支持。智能化中台3.6

云平台下的智能建造模式——云平台在智能建造中的应用智能建造云平台应用常见通用功能服务（子系统）：物业管理应用、一库（卡）通应用、各项信息设施系统服务、各项建筑设备管理服务、各项公共安全管理服务等面向专业场景的服务：客流统计、资产管理、位置服务、智能家居、智慧医疗、访客管理与车位引导。智能化服务与应用以“空间、时间、设施、规则”作为关键要素，为上层业务运营管理系统提供可标准化描述，可自动化开通、智能化运行、定义服务水平、实时精确计量和计费的基础设施服务，从而实现“建筑即服务”。运维管理应用3.6

云平台下的智能建造模式——建造云平台应用实例朗坤智能建造云平台图3-32朗坤智能建造云平台智能建造云平台以BIM“智能构件”为核心，以工程项目为主线，工程项目管理与BIM高度融合，有效集成业内人员、物流、资金、数据和技术资源，开展从项目策划、概念设计、详细设计、分析与模拟、设计出图、预制加工、采购物流、施工、运营维护和拆除的全生命周期管理，实现工程项目全过程、全要素与全参与方的泛在连接。保障全过程管理模拟预演化、管理结果可视化、管理数据可管化、对象管理可控化，助力企业提高生产能力，降低过程成本。3.6

云平台下的智能建造模式——建造云平台应用实例中信智能建造云平台图3-33中信智能建造项目管理云平台3.6

云平台下的智能建造模式——建造云平台应用实例中信智能建造云平台图3-34中信智能建造智慧工地云平台3.6

云平台下的智能建造模式——建造云平台应用实例中信智能建造云平台图3-35中信智能建造协同设计云平台3.6

云平台下的智能建造模式——建造云平台应用实例共友智慧工地云平台图3-36共友云平台部署整体架构3.6

云平台下的智能建造模式——建造云平台应用实例共友智慧工地云平台进度管理方案环境管理方案人员管理方案安全管理方案共友智慧工地云平台的安全管理方案通过视频监控实现工地现场的可视化管理，同时对现场塔吊、升降机、卸料平台、火灾隐患、深基坑、模架、临边洞口、车辆出入等管控的全方位覆盖，保障作业安全及施工规范。共友人员管理以实名制为基础，通过对人员的进出考勤、教育培训、现场作业、多方协同等全流程把控，实现人员管理的安全、有序、高效。共友进度管理是基于统一平台，可随时拆分工程计划并分配责任人，劳务人员实时反馈施工状态，管理人可随时查看并跟踪施工进度，通过Web端和APP端的实时数据展示，实现现场施工进度的可视化管理。共友环境管理系统基于物联网技术实现对施工现场环境及能耗工况的实时监测，并可将监测数据传输至智慧工地云平台，与环境治理系统联动，实现更智能的监测与治理，提高作业环境，实现节能减排。3.6

云平台下的智能建造模式——建造云平台应用实例SPDCI智能建造云平台SPDCI是一种云算量SaaS平台，平台内置丰富的建筑算量知识图谱，采用云、大数据、人工智能等技术，以BIM模型为载体，通过云计算高效、准确地获取、管理和挖掘算量数据，助力工程成本的精细化、透明化管理，让决策更高效。SPDCI智慧建造云平台通过工程物联、BIM、数据、办公、生产五大板块，建立综合的工程项目管理大数据平台。能够让管理人员实时掌控项目的安全、质量、物资、机械、进度、人员、IOT设备的状况，及时发现问题，掌控项目状态。平台对真实采集的数据进行挖掘，经过科学的数据分析方法得出结果，为项目重大决策提供支撑。思考题1.云平台的主要支撑技术有哪些？2.请简述如何搭建一个云平台？3.BIM云平台主要有哪些功能？THANKS第三章智能建造平台体系3.7“互联网+”与智能建造体系融合信息技术工程建造系统智能建造BIM技术物联网技术5G技术人工智能云计算技术大数据技术…技术基础互联网+建筑业全产业链价值链创新链全生命周期“互联网+”与智能建造体系互联网的诞生和发展3.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网与“互联网+”原型：阿帕网美国高级研究计划局（ARPA）投入使用的一个军用网1969ARPANET的设计思想被运用到大学和学术机构20世纪70年代美国国家科学基金会（NSF）利用TCP/IP协议组建国家科学基金会网络美国的三家公司成立了“商用互联网协会”——吹响了互联网商业化号角互联网是一个由各种不同类型和规模、独立运行与管理的计算机网络组成的全球性巨型计算机网络。美国政府指定的三家私营企业接替了国家科学基金会网络的工作1986199219953.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网的三个发展阶段互联网的诞生和发展3.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网发展历程010302Web1.0阶段（1994~2002年，门户时代）强调基于网络链接的分享，其信息只是单纯发布到网络上供网民浏览的，基本上是单向的互动。Web2.0阶段（2002~2009年，搜索/社交时代）强调基于社交的双向信息分享，用户既可以通过网络提供信息，也可以通过网络获取信息。Web3.0阶段（2009年至今，大互联时代）强调基于移动的主动分享，产生了以移动互联网为基础的各种创新模式，如共享经济模式。典型应用：以移动化、云端化服务、基于位置的服务等为特点，如众包、微信、百度云、滴滴出行、网上购物等。互联网的诞生和发展3.7“互联网+”与智能建造体系融合互联网的本质共享即资源共享性，包括信息资源与实体资源的共享。通过互联网的互联互通，实现线上信息资源的共享，再通过线下的运作实现实体资源的共享实时强调资源共享的及时性与时效性，互联网上的信息资源与现实世界的实体状态完全同步，可产生一定社会价值互动即互联网用户之间的沟通与交流，其本质是即时的反馈，可以实现多对多的传播共享实时互动虚拟服务虚拟指在网络中创造一种虚拟的环境，给人一种真实的感受和体验图。虚拟性是互联网发展最突出的特点之一，包括网络空间的虚拟性、网络行为主体身份的虚拟性、网络行为的虚拟性服务指以互联网平台为基础，通过用户之间的沟通与互动，为用户提供信息的各类服务活动。经过四十多年的发展，经历了Web1.0、Web2.0、Web3.0三个阶段，提供了通信、信息检索、社交、商务、娱乐等服务活动3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”的内涵和本质互联网的特征尊重人性互联网的强大力量来源于对人性最大限度的尊重、对用户体验的敬畏、对人的创造性发挥的重视开放生态关于“互联网+”，生态是非常重要的特征，而生态本身就是开放的连接一切连接一切是“互联网+”的目标。“互联网+”最终落脚于建设一个连接一切的生态，这个定义体现了互联网对世界产生的影响跨界融合“互联网+”的特质是跨界融合，连接一切。“+”就是跨界、变革、开放、重塑融合创新驱动创新驱动发展是加快转变经济发展方式的内在要求。用所谓的互联网思维来求变、自我革新，也更能发挥创新的力量重塑结构互联网打破了原有的社会结构、经济结构、地缘结构、文化结构，权力、议事规则、话语权在不断发生变化3.7“互联网+”与智能建造体系融合建筑业实施“互联网+”转型的背景“互联网+”与建筑业建筑业融合应用“互联网+”，通过运用新一代信息技术，并与BIM技术、装配式建筑有效结合，可为工程项目建造过程中商务、技术、生产三条线提供准确、及时、可靠的数据建筑业与互联网融合发展“在国家政策鼓励和行业推动下，BIM技术在国内建筑业得到迅速推广应用，建筑工业化也得到快速发展。云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术在各行业广泛应用李克强总理在《政府工作报告》中提出“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，正式将“互联网+”纳入国家顶层设计，提升至国家战略层面。3.7“互联网+”与智能建造体系融合建筑业实施“互联网+”转型的背景——“互联网+”主要政策文件一览表时间政策名称主要内容2015年7月《关于积极推进“互联网”行动的指导意见》到2025年，“互联网+”成为经济社会创新发展的重要驱动力量。2015年8月《关于促进大数据发展行动纲要的通知》提出“探索大数据与传统产业协同发展的新业态、新模式，促进传统产业转型升级和新兴产业发展，培育新的经济增长点”。2016年3月《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出“发展现代互联网产业体系”“把大数据作为基础性战略资源，全面实施促进大数据发展行动，加快推动数据资源共享开放和开发应用，助力产业转型升级”。2016年8月《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提出“建筑企业应积极探索‘互联网+’形势下管理、生产的新模式，深入研究BIM、物联网等技术的创新应用，创新商业模式”。2016年12月《大数据产业发展规划（2016--2020年）》以强化大数据产业创新发展能力为核心，明确了大数据产业发展的7项任务、8项重点工程和5项保障措施，提出“促进跨行业大数据融合创新，打破体制机制障碍，打通数据孤岛，创新合作模式，培育交叉融合的大数据应用新业态”。2020年7月《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》以大力发展建筑工业化为载体，以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用，形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下建筑业转型方向有效集成业内人员、物流、资金、数据和技术资源，实现对工程从设计、生产、施工到运维的全过程、全要素、全参与方的数字化、在线化、智能化，创新发展模式以业内大型企业资源和技术实力为依托，打造基于“互联网+”的建筑产业互联网平台，构建工程建设全产业链生态系统，形成行业发展新格局“互联网+”背景下建筑行业发展新模式3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下建筑业转型方向01数字化实现工程建设全过程的数字化，通过建立BIM智能构件系统，实现覆盖工程总承包（EPC）全过程建筑构件的标准化、数字化02在线化以互联网技术为支撑，为企业提供BIM智能建造云环境，实现智能构件在建筑业产业链的流动以及数据、服务在线化03智能化通过智能化实现智能构件库数据共享，通过企业间共创建筑业大数据中心实现智能建造建筑业融合应用“互联网+”，向数字化、在线化和智能化方向发展，不仅需要有利的政策环境和技术支撑，更需要行业内上下游企业之间的协同合作、业内企业与相关行业企业的跨界合作，打造建筑产业互联网平台，充分整合业内资源，最终构建工程建设全产业链生态系统，实现行业的高质量发展。3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下的建筑业新场景未来在实体建筑建造之前，将衍生出纯数字化虚拟建造的过程，实体的建造阶段和运维阶段将会是虚实融合的过程，呈现出以新设计、新建造、新运维为代表的新业务场景。3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”背景下的建筑业新场景01打造全数字样品。在项目开工之前通过数字化平台进行协同设计、虚拟生产、虚拟施工和虚拟运维的PDCA循环模拟和全过程数字化打样新设计02实现数字孪生建造。融合工厂生产和现场施工的一体化“数字生产线”，以现场精益化施工驱动工厂精益化生产，实现智能化的数据流动新建造03实现虚实融合的智慧化运维。在运维阶段，通过物联网等智能设备，实时采集数据，传输至数字空间，保持数字虚体的持续迭代新运维3.7“互联网+”与智能建造体系融合ICT信息与通信技术随着互联网与建筑业的融合，建筑业正在发生变革，从以建造工程实体为中心向以提供服务为中心转变。先进ICT技术在建筑业的深入应用，必将对现有工程建造的组织模式、运作方式和管理模式等产生深远的影响，引起工程建造领域的一场深刻变革，催生新的工程建造模式。物联网大数据云计算“互联网+”时代智能建造模式3.7“互联网+”与智能建造体系融合“互联网+”时代的智能建造模式内涵智能建造的基本架构新的建造模式与ICT技术（特别是与物联网、互联网和物理信息系统等技术）的迅速发展紧密相关智能建造模式的实现，需要打造一个实时感知、采集各种信息，并通过网络实现人、机器、资源、环境等互联互通的信息支撑环境在此基础上，实现面向工程建造生命周期的服务集成和参与方之间的协同管理，最终达到智能建造管理的目的智能建造模式的核心内涵是信息支撑平台、服务集成、协同管理和智能建造管理等3.7“互联网+”与智能建造体系融合信息支撑平台在智能建造中，信息支撑平台是服务集成、协同管理和智能建造管理的基础信息支撑平台的框架分为三层：数据中心层、服务层和信息采集网络层信息支撑平台的框架3.7“互联网+”与智能建造体系融合信息支撑平台信息采集网络层服务层数据中心层数据中心层主要规范数据格式并存储数据，详细记录了工程建造过程的所有信息服务层主要存储了工程建造过程不同阶段工程建造服务实施产生的所有信息信息采集网络层是通过不同的信息采集技术，主动感知不同的信息，如环境信息、质量信息、安全信息等。通过不同的信息网络技术，将这些信息主动推送给工程建造服务，支持工程建造服务的实施3.7“互联网+”与智能建造体系融合服务集成参与方企业内部工程全生命周期基于Web服务参与方受到本身资源和能力的限制，需要将企业内部的资源集成起来，进行优化配置，提高服务水平和运作效率。同时，为了高效地完成建造任务，需要将不同阶段参与方提供的工程建造服务集成，协同完成工程建造任务在“互联网+”工程建造平台中，工程建造过程被分解为各种工程建造服务，如设计服务、材料供应服务、施工服务和其他支持服务等，工程建造生产分工更加专业和深入3.7“互联网+”与智能建造体系融合服务集成工程建造参与方由传统的工程参与者转变为工程建造服务提供者。参与方企业会同时为多个工程项目提供工程建造服务，需要形成一种参与方企业内部的集成管理模式,将参与方企业内部的各类资源集成起来，提高服务水平与运作效率参与方企业内部的服务集成不同的工程建造服务处于工程建造过程的不同阶段，由不同的参与方完成，容易产生工作冲突、工程变更周期长和工程延误等问题，需要将工程建造过程各阶段不同参与方提供的不同工程建造服务集成起来工程全生命周期的服务集成工程建造服务需要在工程建造平台上交易与共享，其关键是将工程建造服务转变成Web服务，发布到工程建造平台，支持工程建造服务的发现、匹配和自动组合基于Web服务工程建造服务集成3.7“互联网+”与智能建造体系融合服务集成参与方企业内部的集成框架3.7“互联网+”与智能建造体系融合协同管理协同管理就是通过建立无缝衔接的协同运行机制，把工程价值链形成过程中的各要素、过程、环节等组成一个紧密的“自组织”体系，并使其按照协同方式进行整合，从而实现优势互补和功能倍增，创造最大价值的管理过程协同管理不仅包括施工过程中业主、施工方、监理等各方的协同管理，也包括设计、施工等各阶段的协同管理，其目标就是通过参与方之间的工作协同、信息协同和资源协同，高效地完成工程建造3.7“互联网+”与智能建造体系融合协同管理人机协同服务协同指由人和智能机器在工程建造服务实施过程中的协作而形成的统一、和谐的系统。它以人为中心，实现人与机器协同运作，关键在于人和机器的互相感知和互动指将不同工程建造服务的功能整合起来形成一个整体，实现各参与方之间的协同运作，更好地完成工程建造。工程建造项目的建造过程就是一个为完成工程建造所开展的参与方之间服务的协同过程3.7“互联网+”与智能建造体系融合协同管理人机协同的体系结构感知控制执行3.7“互联网+”与智能建造体系融合智能建造管理智能建造管理的基本框架智能建造管理含义将感知、认知和决策相结合，在工程建造信息主动感知的基础上，通过建立信息之间的深度关联，自动发现新规律，使各参与方能够主动决策并自觉行动，提高工程建造管理的水平智能体现方面数据智能感知数据集成与智能分析管理的智能3.7“互联网+”与智能建造体系融合智能建造管理数据智能感知数据集成与智能分析管理的智能针对要采集的多源数据，通过各类传感器、RFID等信息采集技术来实现对物理建造资源相关数据的主动感知和数据实时获取。然后通过网络将信息主动推送给各参与方，实现智能感知。在智能感知基础上，以BIM模型为工具对感知的数据进行集成，构建BIM数据中心，实现数据之间的联系。通过数据关联分析手段，获取数据间的耦合作用机理，构建数据演化规律预测模型，发现建造过程的变化规律，实现智能认知。工程建造管理的智能是指在工程建造管理中自动发现规律，主动决策并自觉行动。工程建造管理的智能主要有智能设计、智能预警、主动决策和追踪管理等。3.7“互联网+”与智能建造体系融合智能建造管理——管理的智能1智能设计——决策自动化技术在设计领域中的应用通过建模和计算处理的智能工具，减少设计师重复性的设计工作，及时发现并纠正设计中存在的问题，如设计的碰撞检查等2智能预警通过建模、仿真和计算等分析手段，获取工程建造服务实施中进度、成本、质量、安全和材料供应等的变化趋势，对出现的异常情况进行的预警4追踪管理——包括工程质量追溯和工程材料追踪工程质量追溯主要是利用信息采集技术和BIM模型，记录、更新生命周期不同阶段积累的质量信息；工程材料追踪主要是利用RFID的标签实时记录工程材料生产、运输、堆场、质量检测和现场施工等各环节的状态信息和位置信息（追溯根源）3主动决策根据工程建造过程的变化趋势，及时主动地给出正确的应对方案，实现进度、成本、质量、安全和材料供应等的预控思考题1.“互联网+”的内涵和特征是什么？2.“互联网+”如何与建筑业进行融合？3.“互联网+”时代的智能建造模式的核心内涵是什么？4.BIM云平台主要有哪些功能？THANKS第三章智能建造平台体系3.8大数据与智能建造管理创新给我提供一些数据，我就能做一些改变。如果给我提供所有数据，我就能拯救世界。——微软史密斯3.8大数据与智能建造管理创新信息化时代“大数据”的内涵数字制造人工智能物联网……大数据机器人云计算智能建造时代下的大数据，不仅是简单的数字叠加和集合，更是价值信息的挖掘和有效集成，这就需要人员的整合、流程系统的整合、以及软硬件资源的整合。智能建造集成人工智能、数字制造等先进技术，确保建筑物生命周期全链条的各阶段、各专业、各参与方之间的协调工作，实现智能化设计、数字化制造、装配式施工和智能化管理。3.8大数据与智能建造管理创新工程大数据推动产业变革（四方面）产品形态的变化市场形态的转变生产方式的变革行业治理的变革数字化背景下建筑设计、建造不再是靠一般的设计，是通过数字建模，基于模型的设计平台经济非常具有生命力，平台价值取决于在这个平台上连接用户数量，平台价值与平台上用户数量平方成正比，数量越多平台价值就越大大数据的出现给人类生产生活方式带来了巨大的变革。诸如建筑模块体系怎么定义、建造资源协同机理与调度优化体系等亟待解决的难题都可以从中获得答案从管理到治理，从单项监管到共生治理，被动受理到主动服务，经验决策到数据驱动，封闭循环到开放进化，必须建立一个开放式行业大数据平台4项支撑技术：工程软件、工程物联网、工程机械和工程大数据3.8大数据与智能建造管理创新大数据思维开启建造新模式工程建造管理模式的变革随着信息化技术水平的提升，“互联网+”通过B1M模型、大数据、物联网、移动技术、云计算等现代信息技术作用于工程建造领域，引起工程建造管理方式和模式的深刻变化工程运维管理的变革从工程生命周期来看，信息技术在运维