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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(shí)間：2020年06月11日 14:08

??6月6日，“產(chǎn)業(yè)在線·數(shù)字經(jīng)濟(jì)”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(shù)字經(jīng)濟(jì)、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(guān)注智能建筑行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)日，吸引了來自全國各地?cái)?shù)十萬智建行業(yè)專業(yè)觀眾。

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

??<以下文字根據(jù)鄔賀銓院士演講內(nèi)容整理而成>

鄔賀銓：布局新基建，建筑新體驗(yàn)

??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(gè)關(guān)于布局新基建，建筑新體驗(yàn)的介紹。

解讀“新基建”

??從2018年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議首次提出新基建以來，到這次疫情防控期間，中央多次會(huì)議都強(qiáng)調(diào)了加快推進(jìn)信息網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

??2020年4月，總書記在浙江考察時(shí)，也提出要加快5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。

??在剛剛結(jié)束的兩會(huì)政府工作報(bào)告里面，也提出了發(fā)展新一代新生·網(wǎng)絡(luò)和拓展5G運(yùn)用、建設(shè)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(qiáng)調(diào)了新基建是著力壯大新增長點(diǎn),形成發(fā)展新動(dòng)能,激發(fā)新消費(fèi)需求,助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)智能制造，新基建與傳統(tǒng)基建是并行的。

??政府工作報(bào)告提出了“兩新一重”。

??一個(gè)新是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。加強(qiáng)新型設(shè)施的建設(shè)，發(fā)展新一代信息網(wǎng)絡(luò)，拓展5G應(yīng)用，建設(shè)充電樁，推廣能源汽車，激發(fā)新消費(fèi)需求，助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

??一個(gè)新是新型城鎮(zhèn)化建設(shè)。加強(qiáng)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，大力提升縣城公共設(shè)施和服務(wù)能力，以適應(yīng)農(nóng)民日益增加的到縣城就業(yè)安家需求。

??一個(gè)重是指加強(qiáng)交通、水利等重大工程建設(shè)。

??后兩項(xiàng)實(shí)際上就是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

??目前各個(gè)省出臺(tái)的未來幾年投資的項(xiàng)目規(guī)劃中，新基建的項(xiàng)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(cái)政投入，新基建主要是企業(yè)進(jìn)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(shù)能夠支撐傳統(tǒng)基建的綠色節(jié)能、提質(zhì)增效，成為數(shù)字轉(zhuǎn)型升級(jí)的新引擎。

??新基建的內(nèi)涵：新基建本身是節(jié)約高效、經(jīng)濟(jì)適用，智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)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(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施，第二是融合基礎(chǔ)設(shè)施，第三是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。

??其中新一代實(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施又可以分為三部分，通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、算力基礎(chǔ)設(shè)施。

??國家發(fā)改委對(duì)新基建內(nèi)涵的解釋，強(qiáng)調(diào)新基建是以新設(shè)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，所以我們可以理解為，新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，它領(lǐng)跑新基建，是新基建的重要支柱。

??數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋領(lǐng)域：整個(gè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施包括什么呢？最底層是電信運(yùn)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(luò)安全設(shè)施等等，這些都是基礎(chǔ)設(shè)施里最底層的，基礎(chǔ)設(shè)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(luò)計(jì)算存儲(chǔ)的資源、有安全接入的管理負(fù)載均衡、機(jī)房的安防監(jiān)控、供電智能等系統(tǒng)，這些構(gòu)成了云服務(wù)里面的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)階層。

??云服務(wù)還需要有提供云服務(wù)的基礎(chǔ)核心的部分，一部分叫PaaS(平臺(tái)即服務(wù))，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(wù))，這里邊有各種各樣的用戶應(yīng)用軟件，PLM產(chǎn)品壽命管理，SCM供應(yīng)鏈管理。有了這些，可以支持很多的數(shù)字化應(yīng)用，但是這些都是通用的。

??對(duì)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(gè)提供各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心平臺(tái)，這里包括具體的行業(yè)應(yīng)用操作系統(tǒng)、企業(yè)的數(shù)據(jù)、行業(yè)的數(shù)據(jù)、社會(huì)的數(shù)據(jù)，以及各個(gè)適應(yīng)行業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘和分析的工具。

??在全社會(huì)上很少的企業(yè)可以成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)供應(yīng)商，而大多數(shù)企業(yè)都是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用企業(yè)。作為應(yīng)用企業(yè)可以調(diào)用、借用平臺(tái)供應(yīng)商的能力，但是應(yīng)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(nèi)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)的大數(shù)據(jù)、人工智能算法、開發(fā)工具等等。整個(gè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，包括了云計(jì)算里，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(tái)供應(yīng)商，它本身也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用企業(yè)，但它本身可以租用公有云服務(wù)提供商的PaaS服務(wù)和SaaS服務(wù)。也可以自建SaaS服務(wù)，PaaS服務(wù)，自己有自己的私有云，云服務(wù)公司可以把它的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算存儲(chǔ)資源外包給互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，也可以自己包含互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。

??所以，整個(gè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，它覆蓋了所有支撐新一代形式技術(shù)，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(yīng)用場景

??我們經(jīng)歷了第一代移動(dòng)通信，它是一個(gè)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(xí)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(shí)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(jìn)。

??不同的是1G到4G是面向個(gè)人的，5G擴(kuò)展到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的應(yīng)用，5G的三大應(yīng)用場景，增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、高可靠低時(shí)延和廣覆蓋大連接、與邊緣計(jì)算的結(jié)合。

??5G在無線技術(shù)上利用了通信的基本原理：

??1、把基站做的更多，超密集組網(wǎng)；

??2、把天線做的更多，把空分的技術(shù)利用上來；

??3、把頻率展的更寬，還有物理層的改進(jìn)；

??5G跟4G比，5G的峰值速率比4G提高了30倍，用戶平均體驗(yàn)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(shí)速的高鐵，接口延時(shí)減少了90%。連接密度做到一平方公里能有100萬個(gè)傳感器連到一個(gè)網(wǎng)上，能效提高100倍，流量密度提高100倍。4G的時(shí)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?？罩薪涌谥挥幸缓撩耄鼘?shí)現(xiàn)了超可靠低時(shí)延；它的連接密度提高了10倍，做到一平方公里100萬個(gè)傳感器聯(lián)網(wǎng)，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(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算結(jié)合起來了。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)我們是感知數(shù)據(jù)，要傳到后臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和人工智能的決策。由于過去的網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠，時(shí)間比較大，傳到后臺(tái)再分析決策后已經(jīng)失去了實(shí)時(shí)的控制了，因此效果不好。現(xiàn)在5G來了，它在大連接，每平方公里100萬個(gè)傳感器，5G的低時(shí)延，端到端時(shí)間不超過10秒，丟包率不高于1%，無形之中5G把物聯(lián)網(wǎng)和人工智能無縫的融合。

??AI在IOT演變成AIOT智聯(lián)網(wǎng)，更進(jìn)一步運(yùn)用在某些應(yīng)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(wǎng)的模塊，組成一個(gè)AIOT的終端，它適用于一些復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)終端。比如說超高清攝像頭，現(xiàn)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(huì)有一定的人工智能處理能力。

??更進(jìn)一步，還可以把區(qū)塊鏈的能力嵌入到物聯(lián)網(wǎng)終端，保證了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入，硬件數(shù)據(jù)加密和安全，能解決基于數(shù)據(jù)的確權(quán)和數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的問題。過去我們?cè)陂_視頻會(huì)議、玩游戲、做工業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，需要一個(gè)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(jì)算能力，以及終端強(qiáng)大的內(nèi)存……這個(gè)成本比較高，對(duì)使用者的要求、技術(shù)也有一定的門檻。當(dāng)普通的終端，通過5G直接連接云端，云端的計(jì)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(yàn)。

??如今，云辦公、云課堂，云視頻、云商貿(mào)、云招聘，云簽約的現(xiàn)象已經(jīng)流行起來了，即便疫情過后，這些方式仍然會(huì)受到大家的喜愛，因?yàn)楣?jié)約了出行成本和時(shí)間。有咨詢公司預(yù)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(gè)很好的應(yīng)用。

??5G手機(jī)有比較好的帶寬，但未來要看更高清就希望屏幕更大一點(diǎn)，所以現(xiàn)在通過節(jié)點(diǎn)把屏幕展成平板那么寬，同時(shí)又可以揣到口袋里，但是清晰度還是不夠的，所以現(xiàn)在智能屏出來了，看上去是個(gè)電視屏，實(shí)際上是個(gè)放大的手機(jī)屏，它可以跟手機(jī)連動(dòng)，能看到高清的電視，那么更進(jìn)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(yīng)用場景。

??另外，VR、AR虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)，對(duì)帶寬要求高，時(shí)間要求短，所以在4G時(shí)代很難用，戴上時(shí)間長會(huì)頭暈。隨著5G的到來，將來VR、AR也都會(huì)有很廣闊的應(yīng)用前景。

??以上這些是一般的通用技術(shù)。

數(shù)字化場景中,智能建筑新體驗(yàn)

??關(guān)于智慧城市與建筑，首先要使用城市的大數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)，再根據(jù)實(shí)際的情景進(jìn)行分析，得出我們需要的一些大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。實(shí)現(xiàn)最終的決策目的。通過大數(shù)據(jù)分析，可以有很多實(shí)際應(yīng)用。

??比如，數(shù)據(jù)驗(yàn)證某個(gè)路段在晚上經(jīng)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(jī)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(shù)據(jù)，這些攝像頭對(duì)應(yīng)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。基本10秒顯示一條馬路，靠人盯著效率低、不現(xiàn)實(shí)。這里舉個(gè)例子，把一個(gè)城市十幾萬個(gè)攝像頭，全部的視頻合成為一個(gè)視頻，就像是坐在直升機(jī)上，俯視這個(gè)城市一樣，不同時(shí)間，用不同顏色，標(biāo)注不同的路段，自動(dòng)判定是交通管制，還是臨時(shí)的交通事故，實(shí)時(shí)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(duì)整個(gè)城市的執(zhí)法進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)車流量進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取。利用無人機(jī)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(shù)據(jù)，用5G攝像頭無人機(jī)，檢測整個(gè)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(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(duì)應(yīng)的模型還可以進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)、虛擬生產(chǎn)、虛擬施工、虛擬交付，提供設(shè)計(jì)模型、商務(wù)方案等。

??工地施工也是個(gè)大的場景，可以綜合運(yùn)用5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等手段，采集人員、車輛、機(jī)械、物料、環(huán)境等要素，以及生產(chǎn)質(zhì)量安全管理的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理智能生產(chǎn)，這叫數(shù)字孿生，也叫數(shù)字雙胞胎。比如，5g和傳感器，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(shí)物的運(yùn)行，一旦實(shí)物的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，就可以遠(yuǎn)端矯正，這叫預(yù)防性維護(hù)，這將提高企業(yè)25%的收益。

??在施工現(xiàn)場，通過對(duì)建筑施工的數(shù)字工地、實(shí)體工地的數(shù)字孿生、對(duì)賬，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、機(jī)械、材料、環(huán)境各種要素的實(shí)時(shí)感知、分析決策和智能執(zhí)行，形成智慧工地，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，把整個(gè)建筑的施工提升到工業(yè)級(jí)的精細(xì)化水平。

??在施工上，還會(huì)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，每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)工序。雖然很正確，但在實(shí)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(jì)劃表，一般情況下，就需要召開會(huì)議，重新定計(jì)劃，這浪費(fèi)大量時(shí)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(tái)分析決策，自動(dòng)化在修改ERP，就能夠自動(dòng)調(diào)整。目前全球只有16%的企業(yè)用到了這項(xiàng)技術(shù)。建筑本身是個(gè)個(gè)性化的藝術(shù)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(gè)性化的需求，自動(dòng)的生成參數(shù)，再根據(jù)現(xiàn)場具體的情況，進(jìn)行執(zhí)行調(diào)整。

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

??作為使用者對(duì)建筑物的感受，現(xiàn)在國人對(duì)住房要求越來越高，關(guān)注價(jià)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(shù)據(jù)給購房者一個(gè)參考。比如住的樓層，打開窗戶可以感受外面的視野，日照時(shí)長，是否有樓層遮擋等。再比如裝修，我們可以戴一個(gè)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(gè)更好的體驗(yàn)。

??新基建營造了我國長期高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)，先進(jìn)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，承載了激發(fā)新消費(fèi)需求、推動(dòng)科技創(chuàng)新、助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育未來產(chǎn)業(yè)、改進(jìn)民生服務(wù)、擴(kuò)大就業(yè)機(jī)會(huì)等使命。數(shù)字技術(shù)設(shè)施作為通用技術(shù)，可以用到各行各業(yè)，在建筑業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、質(zhì)檢、交付、維護(hù)、使用，各個(gè)環(huán)節(jié)都能提升效率與價(jià)值，給使用者帶來更好的體驗(yàn)。而新基建的平臺(tái)為更多的新應(yīng)用的孕育打造了產(chǎn)業(yè)生態(tài)。新一代新生技術(shù)與建筑技術(shù)的結(jié)合，將開拓更多的創(chuàng)新空間。

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謝謝大家！