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中國工程院院士鄔賀銓在第五屆中國智能建筑節(jié)上的演講

來源：家居百科時間：2020年06月11日 14:08

??6月6日，“產業(yè)在線·數字經濟”第五屆中國智能建筑節(jié)于云端隆重舉辦，聚焦智能建筑、數字經濟、新基建、人工智能等前沿話題，更多角度、更高層次、更多方面的關注智能建筑行業(yè)各個領域。當日，吸引了來自全國各地數十萬智建行業(yè)專業(yè)觀眾。

??關于新基建的解讀，5G信息技術在智能建筑領域中起哪些作用？智能建筑有哪些具體的應用場景？中國工程院院士鄔賀銓以“布局新基建，建筑新體驗”主題進行演講。干貨滿滿，在此為大家整理鄔賀銓院士的演講實錄。

??<以下文字根據鄔賀銓院士演講內容整理而成>

鄔賀銓：布局新基建，建筑新體驗

??參加智能建筑節(jié)的各位線上的嘉賓，大家好，很高興來做一個關于布局新基建，建筑新體驗的介紹。

解讀“新基建”

??從2018年12月，中央經濟工作會議首次提出新基建以來，到這次疫情防控期間，中央多次會議都強調了加快推進信息網絡等新型基礎設施建設。

??2020年4月，總書記在浙江考察時，也提出要加快5G網絡數據中心等新型基礎設施的建設。

??在剛剛結束的兩會政府工作報告里面，也提出了發(fā)展新一代新生·網絡和拓展5G運用、建設充電樁，推廣新能源汽車。

??新基建主要是起什么作用呢？在中央的精神上面強調了新基建是著力壯大新增長點,形成發(fā)展新動能,激發(fā)新消費需求,助力產業(yè)升級。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網，推進智能制造，新基建與傳統(tǒng)基建是并行的。

??政府工作報告提出了“兩新一重”。

??一個新是新型基礎設施建設。加強新型設施的建設，發(fā)展新一代信息網絡，拓展5G應用，建設充電樁，推廣能源汽車，激發(fā)新消費需求，助力產業(yè)升級。

??一個新是新型城鎮(zhèn)化建設。加強新型城鎮(zhèn)化建設，大力提升縣城公共設施和服務能力，以適應農民日益增加的到縣城就業(yè)安家需求。

??一個重是指加強交通、水利等重大工程建設。

??后兩項實際上就是傳統(tǒng)的基礎設施建設。

??目前各個省出臺的未來幾年投資的項目規(guī)劃中，新基建的項目占比還很少。新基建與傳統(tǒng)基建不同的是，傳統(tǒng)基建主要是財政投入，新基建主要是企業(yè)進行投資。

??新基建與傳統(tǒng)基建的發(fā)展是相輔相成的，新基建的通用技術能夠支撐傳統(tǒng)基建的綠色節(jié)能、提質增效，成為數字轉型升級的新引擎。

??新基建的內涵：新基建本身是節(jié)約高效、經濟適用，智能綠色、安全可靠的現代化基礎設施體系。按照國家發(fā)改委的說明，新基建可以分成三部分，第一是新一代實施基礎設施，第二是融合基礎設施，第三是創(chuàng)新基礎設施。

??其中新一代實施基礎設施又可以分為三部分，通信網絡基礎設施、新技術基礎設施、算力基礎設施。

??國家發(fā)改委對新基建內涵的解釋，強調新基建是以新設網絡為基礎的，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。

??數字基礎設施涵蓋領域：整個數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、光纖傳輸系統(tǒng)、網絡安全設施等等，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據中心，它們有虛擬化的網絡計算存儲的資源、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，包括大數據分析軟件、人工智能分析軟件。還有一層叫SaaS(軟件即服務)，這里邊有各種各樣的用戶應用軟件，PLM產品壽命管理，SCM供應鏈管理。有了這些，可以支持很多的數字化應用，但是這些都是通用的。

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

??在全社會上很少的企業(yè)可以成為工業(yè)互聯(lián)網的平臺供應商，而大多數企業(yè)都是工業(yè)互聯(lián)網的應用企業(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)網的能力，比如說企業(yè)的外網、內網、物聯(lián)網邊緣計算，網絡安全系統(tǒng)、工控軟件、數據庫大數據等，具有企業(yè)特點的大數據、人工智能算法、開發(fā)工具等等。整個數字基礎設施，包括了云計算里，從底層到高層的所有部分。

??我們說工業(yè)互聯(lián)網是平臺供應商，它本身也是工業(yè)互聯(lián)網應用企業(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，自己有自己的私有云，云服務公司可以把它的網絡計算存儲資源外包給互聯(lián)網數據中心，也可以自己包含互聯(lián)網數據中心。

??所以，整個數字基礎設施，它覆蓋了所有支撐新一代形式技術，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擴展到產業(yè)互聯(lián)網和智慧城市的應用，5G的三大應用場景，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在無線技術上利用了通信的基本原理：

??1、把基站做的更多，超密集組網；

??2、把天線做的更多，把空分的技術利用上來；

??3、把頻率展的更寬，還有物理層的改進；

??5G跟4G比，5G的峰值速率比4G提高了30倍，用戶平均體驗數據率提高了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上，能效提高100倍，流量密度提高100倍。4G的時候峰值速率只有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，能效流量密度可提高100倍，更好的支撐了廣覆蓋、大連接。

??另外，5G把物聯(lián)網、大數據、云計算結合起來了。傳統(tǒng)的物聯(lián)網我們是感知數據，要傳到后臺進行大數據分析和人工智能的決策。由于過去的網絡帶寬不夠，時間比較大，傳到后臺再分析決策后已經失去了實時的控制了，因此效果不好?，F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)網和人工智能無縫的融合。

??AI在IOT演變成AIOT智聯(lián)網，更進一步運用在某些應用上。我們可以把人工智能的芯片和軟件操作系統(tǒng)，直接嵌入到物聯(lián)網的模塊，組成一個AIOT的終端，它適用于一些復雜的物聯(lián)網終端。比如說超高清攝像頭，現在街上的攝像頭拍什么傳什么，沒有處理能力。未來，智能化處理后，攝像頭將會有一定的人工智能處理能力。

??更進一步，還可以把區(qū)塊鏈的能力嵌入到物聯(lián)網終端，保證了物聯(lián)網設備的接入，硬件數據加密和安全，能解決基于數據的確權和數據資產化的問題。過去我們在開視頻會議、玩游戲、做工業(yè)協(xié)同設計，需要一個高端的本地終端，把核心程序下載到終端，利用終端的通信和計算能力，以及終端強大的內存……這個成本比較高，對使用者的要求、技術也有一定的門檻。當普通的終端，通過5G直接連接云端，云端的計算能力普通終端可直接使用，不需要下載程序，即插即用，更好的流暢體驗。

??如今，云辦公、云課堂，云視頻、云商貿、云招聘，云簽約的現象已經流行起來了，即便疫情過后，這些方式仍然會受到大家的喜愛，因為節(jié)約了出行成本和時間。有咨詢公司預見到，到2023年中國的云游戲市場接近1000億，云教育市場2022年就能超過了3000億，這是一個很好的應用。

??5G手機有比較好的帶寬，但未來要看更高清就希望屏幕更大一點，所以現在通過節(jié)點把屏幕展成平板那么寬，同時又可以揣到口袋里，但是清晰度還是不夠的，所以現在智能屏出來了，看上去是個電視屏，實際上是個放大的手機屏，它可以跟手機連動，能看到高清的電視，那么更進一步我們還可以說，利用5G我們可以看裸眼的三維，將來這些都是要求高帶寬的應用場景。

??另外，VR、AR虛擬現實增強技術，對帶寬要求高，時間要求短，所以在4G時代很難用，戴上時間長會頭暈。隨著5G的到來，將來VR、AR也都會有很廣闊的應用前景。

??以上這些是一般的通用技術。

數字化場景中,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據，從數據獲取數據，再根據實際的情景進行分析，得出我們需要的一些大數據分析的結果。實現最終的決策目的。通過大數據分析，可以有很多實際應用。

??比如，數據驗證某個路段在晚上經常發(fā)生安全事件。我們就可以用 LED的斑馬線，提醒開車的司機以及行人注意交通的安全。說到智能交通，在城市里有大量的攝像頭，捕捉到行人、車輛的各種數據，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?；?0秒顯示一條馬路，靠人盯著效率低、不現實。這里舉個例子，把一個城市十幾萬個攝像頭，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。利用傳感器捕獲的數據，用5G攝像頭無人機，檢測整個城市范圍周邊的環(huán)境、綠化、衛(wèi)生等等。

??建筑需要建模，我們可以利用數字化把土地空間上承建的數據收集起來，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、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5G、大數據、云計算、物聯(lián)網、人工智能等手段，采集人員、車輛、機械、物料、環(huán)境等要素，以及生產質量安全管理的數據，實現科學管理智能生產，這叫數字孿生，也叫數字雙胞胎。比如，5g和傳感器，傳感器獲取的數據傳到網上的鏡像，網上不斷監(jiān)控實物的運行，一旦實物的數據出現異常，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。

??在施工現場，通過對建筑施工的數字工地、實體工地的數字孿生、對賬，實現對人員、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，實現全產業(yè)鏈的協(xié)同，把整個建筑的施工提升到工業(yè)級的精細化水平。

??在施工上，還會利用到各種工控軟件，比如ERP批示軟件，它定義了生產過程中，每一個環(huán)節(jié)、每一個工序。雖然很正確，但在實際的生產過程中，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，這浪費大量時間。更智能的ERP，可以把工地上的物聯(lián)網、大數據、人工智能，所有的檢測數據通過后臺分析決策，自動化在修改ERP，就能夠自動調整。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個性化的需求，自動的生成參數，再根據現場具體的情況，進行執(zhí)行調整。

??接下來介紹的是生產制造環(huán)節(jié)的機器視覺。據統(tǒng)計，中國現在生產線上大部分是靠目測來檢查產品質量的。盡管工人都很認真，但是仍然避免不了發(fā)生差錯?，F在可以利用5G高清攝像頭，在生產線上跟著產品自動拍攝，然后把所有的影像送到后臺，進行人工智能的比對，跟預存的合格照片視頻來比對，就能發(fā)現哪些產品不合格，現在機器視覺的能力已經超過人類。比如，工人帶上5G的眼鏡，就能發(fā)現問題，避免差錯，提高效率。特別是橋梁、隧道、公路、鐵路、水利的重大工程，質量事關生命安全，質量檢測非常重要。質量檢測靠僅靠人工和經驗是不夠的，需要利用傳感器的異常監(jiān)控，還是要利用大數據分析來發(fā)現微小的變化來杜絕隱患。

??作為使用者對建筑物的感受，現在國人對住房要求越來越高，關注價格、戶型、地段、周邊配套、小區(qū)環(huán)境等等，那么怎么辦呢，可以從城市規(guī)劃和政府公開的大數據給購房者一個參考。比如住的樓層，打開窗戶可以感受外面的視野，日照時長，是否有樓層遮擋等。再比如裝修，我們可以戴一個VR、5G眼鏡，具有三維看房的功能，家居尺寸、顏色等可以自由挑選，并可以通過5G查看效果。這樣賣房子及裝修都可以更好的展示，購房者也有個更好的體驗。

??新基建營造了我國長期高質量發(fā)展的基礎，先進的數字基礎設施，承載了激發(fā)新消費需求、推動科技創(chuàng)新、助力產業(yè)轉型升級、培育未來產業(yè)、改進民生服務、擴大就業(yè)機會等使命。數字技術設施作為通用技術，可以用到各行各業(yè)，在建筑業(yè)的規(guī)劃、設計、生產、施工、質檢、交付、維護、使用，各個環(huán)節(jié)都能提升效率與價值，給使用者帶來更好的體驗。而新基建的平臺為更多的新應用的孕育打造了產業(yè)生態(tài)。新一代新生技術與建筑技術的結合，將開拓更多的創(chuàng)新空間。

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