在過去幾年中，我們已經(jīng)見證了云計(jì)算、無人機(jī)、機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)、BIM、預(yù)制施工等技術(shù)在建筑業(yè)的快速應(yīng)用。
有理由相信，新技術(shù)與建筑業(yè)的融合還將繼續(xù)加速。而在以自動(dòng)化、智能化為核心的技術(shù)變革之下，建筑業(yè)在未來對(duì)人類勞動(dòng)力的需求量將大幅下降。
那么，到底什么時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)主要由機(jī)器人施工和管理的建筑工地呢？
來自Unearth Technologies的內(nèi)容策劃師Nick Hertzman對(duì)這一趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并認(rèn)為在未來不到十年的時(shí)間里，建筑業(yè)就會(huì)發(fā)生天翻地覆的變化。
其中，最大的變化就是，隨著自動(dòng)化的深入，人工智能與自動(dòng)化裝備將逐步接管施工現(xiàn)場(chǎng)，并帶來一個(gè)高度自治的建筑業(yè)新時(shí)代。
如果這一預(yù)測(cè)準(zhǔn)確，是否意味著到2025年，建筑工地將無工可打？如果不會(huì)如此之快，那這些現(xiàn)在看起來不可思議的變化又會(huì)在何時(shí)發(fā)生？
不論如何，作者還是給出了2018-2025年建筑業(yè)自動(dòng)化變革時(shí)間線。當(dāng)然，在到達(dá)由機(jī)器人所掌管的施工現(xiàn)場(chǎng)之前，我們還需要經(jīng)歷以下步驟：
2018：SaaS解決方案滲透整個(gè)行業(yè)
如果沒有合適的軟件，硬件設(shè)施是無效的。因此，在獲得任何其它進(jìn)展之前，軟件必須對(duì)這個(gè)行業(yè)產(chǎn)生深度影響。
目前，我們已經(jīng)看到軟件即服務(wù)（SaaS）或云計(jì)算解決方案在建筑業(yè)的應(yīng)用。
云計(jì)算對(duì)自動(dòng)化的一個(gè)主要貢獻(xiàn)就是，它具有從多個(gè)傳感器和設(shè)備獲得數(shù)據(jù)輸入的能力。隨著這些系統(tǒng)的普及，它們會(huì)逐漸與更多的先進(jìn)技術(shù)相集成。
2019：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與物聯(lián)網(wǎng)成為主流
許多建筑工地已經(jīng)開始利用無人機(jī)數(shù)據(jù)、HoloLens或其它增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，以及材料傳感器來試驗(yàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。然而，能真正推動(dòng)這些設(shè)備高效應(yīng)用的軟件還沒有完全開發(fā)出來。
到2019年，我們應(yīng)該會(huì)看到，軟件能夠?qū)碜赃@些設(shè)備的數(shù)據(jù)無縫整合，并用一張圖就呈現(xiàn)出整個(gè)工地狀況的可視化圖像。同時(shí)，無人機(jī)將生成一個(gè)項(xiàng)目的俯瞰圖，并能與工地的原材料狀況，以及工人位置、狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相整合。
2020：預(yù)制施工騰飛，3D打印扎根
2018年1月，創(chuàng)立近三年的美國(guó)預(yù)制建筑開發(fā)商Katerra獲得了軟銀集團(tuán)領(lǐng)投的8.65億美元巨額投資。2017年，另一家同類創(chuàng)業(yè)公司Project Frog也獲得了工程與軟件巨頭Autodesk的投資。
預(yù)制建筑技術(shù)正在走向主流，并吸引了投資者的更多關(guān)注。
預(yù)計(jì)到2020年底，大多數(shù)主要承包商將會(huì)轉(zhuǎn)向這種最新型的建造方式。而轉(zhuǎn)向預(yù)制建筑這一舉措也將成為建筑自動(dòng)化的基石，并讓建筑項(xiàng)目通常難以避免的混亂狀態(tài)變得更加簡(jiǎn)單和井然有序。
除此之外，通過3D打印，我們已經(jīng)能在一天之內(nèi)建一所小房子。幾年內(nèi)，這一技術(shù)將發(fā)展到足以應(yīng)付重要項(xiàng)目中的大部分施工場(chǎng)景。這一技術(shù)與預(yù)制結(jié)構(gòu)相結(jié)合，將標(biāo)志著現(xiàn)代建筑項(xiàng)目在流程上的最大轉(zhuǎn)變。
2021：法律將允許持續(xù)的無人機(jī)監(jiān)測(cè)
無人機(jī)捕獲的空中數(shù)據(jù)對(duì)跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度和監(jiān)測(cè)建筑工地來說是非常有價(jià)值的。但在目前，如果承包商需要無人機(jī)數(shù)據(jù)，法律會(huì)要求其員工中須有一個(gè)有執(zhí)照的無人機(jī)操作者，或者雇傭一個(gè)無人機(jī)操作者。
然而，能夠無人干預(yù)，自動(dòng)飛向建筑工地并進(jìn)行測(cè)量的無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)存在。一旦法律完善，并與技術(shù)進(jìn)步保持一致，我們很可能會(huì)看到承包商使用數(shù)架無人機(jī)，每天數(shù)次沿預(yù)先設(shè)定的飛行路線收集數(shù)據(jù)，以實(shí)時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度。
同時(shí)，無人機(jī)進(jìn)行的空中監(jiān)測(cè)能使其與工地上的自動(dòng)駕駛裝備相連接，以指導(dǎo)自動(dòng)駕駛裝備更加安全高效地運(yùn)行。
2022：機(jī)器導(dǎo)向的建設(shè)活動(dòng)增加
以自動(dòng)化機(jī)器為導(dǎo)向的建設(shè)活動(dòng)目前還處于雛形階段，但你應(yīng)期待這一技術(shù)會(huì)以極快的速度發(fā)展，特別是隨著汽車行業(yè)爭(zhēng)先打造第一輛自動(dòng)駕駛汽車，建筑業(yè)也會(huì)從中受益。
到2022年，我們可能會(huì)看到包括挖掘作業(yè)在內(nèi)的多種基礎(chǔ)作業(yè)會(huì)初步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)向機(jī)器的應(yīng)用。一旦證明這一舉措是安全而高效的，其應(yīng)用將以勢(shì)如破竹之勢(shì)展開，并推廣到更多復(fù)雜的作業(yè)領(lǐng)域。
2023：人工智能首次取得控制權(quán)
到2023年，建筑軟件將開始推出能夠預(yù)測(cè)施工進(jìn)展，并對(duì)簡(jiǎn)單項(xiàng)目管理任務(wù)做出決策的第一版人工智能。
這一進(jìn)展將帶來全面自治的建筑工地的快速實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿斯ぶ悄芫哂锌焖賹W(xué)習(xí)和創(chuàng)新改進(jìn)的能力。同時(shí)，人工智能將從之前各年度引進(jìn)的各項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用中收集、分析數(shù)據(jù)，不僅能夠?qū)崟r(shí)比人類更加精確、快速地做出決策，還能學(xué)習(xí)如何改進(jìn)施工進(jìn)程。
2024：完全自動(dòng)化機(jī)器時(shí)代的到來
可以預(yù)計(jì)，自動(dòng)化機(jī)器出現(xiàn)的前兩年可能不會(huì)對(duì)建筑工地產(chǎn)生多大影響，但隨后，它們將開始完全接管大部分的任務(wù)，而這些任務(wù)主要由能夠監(jiān)測(cè)和控制工地的人工智能系統(tǒng)支持。
從運(yùn)來原材料和運(yùn)走廢料的自動(dòng)駕駛卡車，到自動(dòng)組裝預(yù)制部件并轉(zhuǎn)移到預(yù)定地點(diǎn)的機(jī)器人，人類將開始在建筑工地上為機(jī)器讓步。當(dāng)然，留在建筑工地的人員主要是為了在無人類參與的情況下，確保自動(dòng)化的工地能成功打造出一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)。
2025：人類影響減弱，更多新技術(shù)崛起
有了無人機(jī)充當(dāng)天空中的眼睛，傳感器充當(dāng)?shù)孛嫔系难劬Γ詣?dòng)導(dǎo)向機(jī)器充當(dāng)手臂，人工智能將把建筑工地變?yōu)榻K極自治實(shí)體，并以比我們能想像到的，更快的速度和精確度來進(jìn)行建造工作。
在那時(shí)，打造造一幢摩天大樓可能只需要設(shè)置一些初級(jí)計(jì)劃和相關(guān)的信息輸入，就像按下發(fā)射鍵一樣簡(jiǎn)單。
到2025年，第一批自治建筑已經(jīng)完成，而人類在建筑工地可能會(huì)被認(rèn)為是一種安全風(fēng)險(xiǎn)，承包商將用機(jī)器員工來替代人類完成項(xiàng)目監(jiān)控。在此時(shí)，我們還將看到我們更多完全陌生的新技術(shù)的崛起。這些技術(shù)會(huì)進(jìn)一步快速整合，并推動(dòng)建筑業(yè)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。
100年前，也就是1900年前后，Jean Marc CôTé等法國(guó)藝術(shù)家出版的一套明信片，預(yù)測(cè)了100年后的生產(chǎn)與生活場(chǎng)景。
其中，藝術(shù)家預(yù)測(cè)，在21世紀(jì)的建筑工地，可能還會(huì)有一些有創(chuàng)造力的人在工作，比如建筑師和設(shè)計(jì)師。他們會(huì)通過電線或無線電把指令發(fā)送給那些會(huì)進(jìn)行施工的機(jī)器，包括機(jī)器人瓦工。這些繁重、枯燥而危險(xiǎn)的工作，已經(jīng)沒有人會(huì)去做了。
100年過去了，雖然我們?nèi)匀粵]有實(shí)現(xiàn)藝術(shù)家所想象的場(chǎng)景，但是我們依舊在路上，并一步步向這一科幻般的場(chǎng)景靠攏。
作者丨李鑫
來源丨資本實(shí)驗(yàn)室（ID:coinsay）
未來十年，這18項(xiàng)顛覆性技術(shù)將重塑世界
“我們研究傳統(tǒng)的行業(yè)方法來預(yù)測(cè)技術(shù)創(chuàng)新，它們都是基于直覺，對(duì)行業(yè)高管、新聞來源或其他滯后指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，我們知道必須有一個(gè)更好的方法來進(jìn)行預(yù)測(cè)。我們利用我們的智能平臺(tái)引領(lǐng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，我們的智能平臺(tái)旨在展示真正的領(lǐng)先指標(biāo)，并為分析師提供專有數(shù)據(jù)和分析工具，幫助我們的成員更快地做出更好的決策�！薄狶ux研究、產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)的高級(jí)副總裁Andrew Stockwell
為了幫助企業(yè)更好地關(guān)注未來，近日，技術(shù)創(chuàng)新研究與咨詢機(jī)構(gòu)Lux Research發(fā)布了一份名為《展望2018：未來這些顛覆性技術(shù)將重塑世界》（18 for 2018: Transformational Technologies Reshaping the World）的報(bào)告，它使用專家分析和專有數(shù)據(jù)分析平臺(tái)相結(jié)合的方式回答了“未來十年，哪些技術(shù)最有可能改變世界？”
從機(jī)器學(xué)習(xí)到合成生物學(xué)，從固態(tài)電池到微生物，Lux Research的“2018年18項(xiàng)技術(shù)”報(bào)告確定和排列了18項(xiàng)重塑世界的技術(shù)。
18項(xiàng)重塑世界的技術(shù)
1）機(jī)器學(xué)習(xí)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：注意機(jī)器學(xué)習(xí)專利每年增長(zhǎng)30％所帶來的影響。
2）3D打印和增材制造：Lux預(yù)計(jì)到2025年3D打印將達(dá)到200億美元的市場(chǎng)。
3）基因組編輯：12億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資將影響從食品到醫(yī)療行業(yè)。
4）5G網(wǎng)絡(luò)：超過70000項(xiàng)專利為2018年推出5G網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。
5）微生物：利用個(gè)性化微生物對(duì)健康和營(yíng)養(yǎng)的力量。
6）固態(tài)電池：豐田等初創(chuàng)企業(yè)和巨頭追求的更安全和更好的電池。
7）合成生物學(xué)：Ginkgo Bioworks最近獲2.75億美元的融資，突出了該技術(shù)的潛力。
8）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）：企業(yè)應(yīng)用程序現(xiàn)在正在進(jìn)行44億美元融資。
9）智能手表：專利在不到五年的時(shí)間內(nèi)從零增長(zhǎng)到超過23000項(xiàng)。
10）無線充電：現(xiàn)在用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，研發(fā)推動(dòng)電動(dòng)汽車的使用。
11）材料信息學(xué)：使用IT和AI來打破慢速的材料開發(fā)周期。
12）物聯(lián)網(wǎng)安全：隨著連接設(shè)備的激增，專利數(shù)量增長(zhǎng)了13倍。
13）邊緣計(jì)算：當(dāng)毫秒重要時(shí)，分析可以是本地的，而不是云。
14）能源分配系統(tǒng)監(jiān)測(cè)：不斷增長(zhǎng)的需求和可再生能源需要技術(shù)來平衡電網(wǎng)。
15）富馬酸聚乙烯酯（PEF）：創(chuàng)新以每年87％的速度增長(zhǎng)，以改善PET。
16）降糖：超過16.2萬個(gè)專利旨在防止糖分過多導(dǎo)致的健康問題。
17）神經(jīng)界面：閱讀和刺激大腦的技術(shù)將在2018年得到越來越多的驗(yàn)證。
18）合成氣和電力氣：從二氧化碳生產(chǎn)燃料推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。
技術(shù)的三大類
這份報(bào)告除了描述和對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行排列外，還分析了一些關(guān)鍵的細(xì)節(jié)，比如受影響的行業(yè)、每個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵參與者、各項(xiàng)技術(shù)的潛在影響。
根據(jù)不同的方式，Lux Research將這18項(xiàng)技術(shù)分為了三類：
1. 目前最熱領(lǐng)域：3D打�。ǎ�2）、5G網(wǎng)絡(luò)（＃4）、智能手表（＃9）
Lux Research智能化研究副總裁Mike Holman表示：“這些技術(shù)在過去幾年中一直呈現(xiàn)出平流層式的上升趨勢(shì)，并且具有實(shí)質(zhì)性的作用，對(duì)于相關(guān)行業(yè)中的任何一家公司來說，這些技術(shù)的戰(zhàn)略布局都是必不可少的，但是要注意強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)和期望膨脹的風(fēng)險(xiǎn)。”
2. 面臨重大難題的領(lǐng)域：生物學(xué)（＃7）、能量分配系統(tǒng)監(jiān)測(cè)（＃14）、降糖（＃16）
分析師表示：“這些技術(shù)引起巨大的潛力備受矚目，但目前商業(yè)化遭遇重大瓶頸。建議進(jìn)行組合式投資，而不是押下一個(gè)大賭注。”
3. 潛力巨大即將爆發(fā)的領(lǐng)域：固態(tài)電池（＃6）、材料信息學(xué)（＃11）、邊緣計(jì)算（＃13）
這些技術(shù)被形容為“還在積極醞釀，從絕對(duì)的角度上還沒有吸引太多的創(chuàng)新注意力，但是它們正處于一個(gè)迅速崛起的階段�！盠ux Research提出，企業(yè)現(xiàn)在就應(yīng)該考慮建立相關(guān)的項(xiàng)目，以爭(zhēng)取在其早期爆發(fā)階段占據(jù)主導(dǎo)地位，獲得豐厚回報(bào)。
Lux Research在報(bào)告大綱中提出，主要的技術(shù)范圍將涉及：
- 材料創(chuàng)新（Materials Innovation）
- 高級(jí)材料（Advanced Materials）
- 農(nóng)業(yè)創(chuàng)新（Agro Innovation）
- 替代燃料（Alternative Fuels）
- 自治系統(tǒng)2.0（Autonomous Systems 2.0）
- 生物基材料和化學(xué)品（Bio-based Materials and Chemicals）
- 消費(fèi)者食物健康選擇（Consumer Choices in Food, Health, and Wellness）
- 化學(xué)品和材料（Chemicals and Materials）、數(shù)字健康和福利（Digital Health and Wellness）
- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型（Digital Transformation）
- 分布式發(fā)電（Distributed Generation）
- 電子用戶界面（Electronic User Interfaces）
- 儲(chǔ)能（Energy Storage）
- 勘探與生產(chǎn)（Exploration and Production）
- 食物和營(yíng)養(yǎng)（Food and Nutrition）
- 未來的網(wǎng)格（Future Grid）
- 未來的平臺(tái)（Future Platforms）
- 工業(yè)大數(shù)據(jù)和分析（Industrial Big Data and Analytics）
- 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（Industrial Internet of Things）
- 材料設(shè)計(jì)和制造（Materials Design and Manu2facturing）
- 下一代電力（Next Generation Power）
- 能源轉(zhuǎn)型（Owning the Energy Transition）
- 傳感器（Sensors）
- 太陽(yáng)能（Solar）
- 水（Water）
- 可穿戴電子產(chǎn)品（Wearable Electronics）
來源：前瞻網(wǎng)、工業(yè)電器網(wǎng)
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