Пандемія та розвиток мереж 5G стимулюють впровадження інноваційних технологій у будівельній галузі

На думку одного з міжнародних експертів, повсюдне впровадження мереж п’ятого покоління прискорить цифрову трансформацію будівельної галузі, і це принесе колосальні вигоди всім учасникам.

Серед міжнародних експертів зростає число тих, хто вважає, що будівельна галузь стоїть на порозі революції, викликаної пандемією коронавірусу і стрімким розвитком телекомунікацій. Прийдешня революція змінить все, від способів здійснення робіт на будмайданчиках до організації роботи офісів.

Галузь довгий час намагалася розв’язувати проблеми недостатньої рентабельності, невисоких інвестицій і низької продуктивності. Пандемія Covid-19 спонукала багато компаній по-новому поглянути на застосовувані методи роботи. Цей процес отримав додатковий імпульс завдяки безперервному розширенню діапазону послуг мобільного зв’язку 5G і планам щодо закриття застарілих мереж 2G і 3G.

Наскільки 5G швидше?

Говорячи простою мовою, технологія 5G забезпечить приголомшливе збільшення швидкості передачі даних і скорочення затримки, відкривши двері для безлічі інноваційних технологій, розробок та ідей на всіх етапах часто складних ланцюжків постачання у будівельній галузі.

Одним з лідерів галузі, які беруть активну участь у дебатах про роль технології 5G для будівельної галузі, є Дейл Сінклер (Dale Sinclair), директор з інновацій в регіоні EMEA американського транснаціонального інжинірингового гіганта AECOM.

Дейл Сінклер є експертом у галузі реалізації великомасштабних проєктів і входить до правління впливової Ради керівників будівельної галузі Великобританії, представницького форуму професійних об’єднань, дослідницьких організацій і спеціалізованих бізнес-асоціацій будівельної галузі.

“Багато гравців дивляться на цю технологію просто як на засіб, який допоможе їм оптимізувати те, як вони працюють сьогодні. Але зараз все більше людей думають про те, як можна зробити все зовсім по-іншому “.

Розвиток мереж 5G – не єдина причина цієї події, але це важлива частина головоломки, яка стане рушійною силою для зміни підходів, використовуваних гравцями.

Інформаційне моделювання будівель та 3D-моделі

“Взяти хоча б BIM-технології. Ми користуємося інструментами інформаційного моделювання будівель вже кілька років, але як і раніше робимо креслення. Замість цього нумо дивитися на досвід клієнта – може, ми можемо запропонувати клієнту 3D-модель або її деталізовані розрізи? ”

Дейл Сінклер вважає, що визначальне значення для свого роду структурних зрушень, про які він говорить, буде мати те, як галузь буде використовувати дані, швидкість передачі яких багаторазово зросте завдяки 5G. «Люди дійсно починають розуміти цінність даних для всього життєвого циклу проєкту», – говорить він.

Для будівель нового покоління будуть доступні дані про те, як ці будівлі проєктувалися і будувалися, як вони використовуються і як їх найкраще демонтувати та утилізувати. Всі ці дані мають величезне значення для досягнення не тільки загальної ефективності в галузі, а й для досягнення цілей сталого розвитку.

Наприкінці минулого року міжнародна аудиторсько-консалтингова компанія McKinsey, що надає, серед іншого, консультаційні послуги в галузі міжнародного менеджменту, опублікувала доповідь, яка називалася “Початок ери платформ: нова глава в історії будівельних технологій “.

У доповіді були викладені думки підрозділів McKinsey Private Equity & Principal Investors і Engineering Construction & Building Materials, і стверджувалося, що пандемія прискорить зміни, які були вже запущені, особливо в області управління проєктами та компаніями на інформаційній основі.

“Пандемія Covid-19 тільки посилила актуальність чинних до неї проблем продуктивності праці та доступності даних, з якими стикаються будівельні компанії… додаткові можливості підвищення ефективності будуть розблоковані шляхом більш глибокої інтеграції технологічних рішень безпосередньо на будмайданчику і завдяки прогнозній аналітиці, що використовує дані від підключеного обладнання та персоналу, що обслуговує обладнання “, – йдеться у звіті.

“І інвестори, і галузь в цілому можуть створити значну цінність внаслідок розробки платформ для аналітичної обробки даних, які дозволять отримати максимум користі зі зростального масиву даних, зібраного як всередині компанії, так і на рівні групи компаній. Ці платформи дозволять забезпечити більш прогнозне управління на інформаційній основі як окремими проєктами, так і компаніями в цілому “.

Потенціал змін, орієнтованих на 5G-технології, стимулював ініціювання цілого ряду проєктів і експериментальних випробувань, і їх кількість безперервно зростає, оскільки замовники будівництва, підрядні організації, виробники оригінального обладнання та їх постачальники намагаються зрозуміти, як використовувати нові можливості.

Volvo Construction Equipment вивчає можливості 5G

Компанія Volvo Construction Equipment (Volvo CE) вивчає потенціал 5G-технології в рамках випробувань фронтального навантажувача з дистанційним управлінням. Шведський виробник дорожньо-будівельної техніки спільно з телекомунікаційними компаніями Telia та Ericsson почали багаторічний проєкт ще до того, як в середині 2019 року вибухнула пандемія. Як стверджує компанія, на той момент це був перший проєкт із застосуванням технології 5G в промислових цілях. Розгорнута на випробувальному полігоні мережа 5G використовується для управління експериментальними автономними рішеннями Volvo CE, допомагаючи з’ясувати потенціал автономних рішень у реальному світі.

Площа полігону, на якому проводяться випробування колісного навантажувача L180H з дистанційним управлінням, становить 25 гектарів. Управління навантажувачем здійснюється за допомогою симулятора, розміщеного в наметі за бетонною стіною на відстані близько 100 метрів. Сам випробувальний полігон обладнаний поруч фізичних перешкод, має ділянку з підйомами та спусками, а також ділянку з пересіченою місцевістю. Створено всі умови для імітації реальних умов будівельного майданчика.

Сенс проведення цих випробувань полягав у тому, щоб виявити та усунути можливі проблеми до проведення наступного етапу випробувань, коли буде залучена більша кількість машин. Наступний етап випробувань буде націлений на детальне розуміння того, як буде працювати мережа 5G в промислових умовах при широкомасштабному розгортанні.

Безпосереднім результатом використання 5G-технології є встановлення більш надійного з’єднання, при якому зводяться до мінімуму затримки в передачі сигналу, які можуть загальмовувати попередні ітерації в разі ітеративної технології дистанційного керування. При цьому покращується якість зображення на екрані віддаленого симулятора.

5G-технологія допоможе південнокорейській компанії Doosan Infracore здійснити повномасштабну комерціалізацію концепції автономного будівельного майданчика Concept-X. Це перше у світі інтегроване автоматизоване рішення для автономного управління робочим майданчиком, розроблене OEM-виробником для будівництва, розробки кар’єрів і гірничодобувних підприємств. Система здатна працювати без обслуговчого персоналу, використовуючи для перевірки робочих майданчиків і збору даних дрони, автоматично аналізуючи дані, складаючи плани проведення робіт і передаючи дані на обладнання, таке як екскаватори.

Використання 5G-технології сприятиме подальшому розвитку концепції Concept-X, яка у 2021 році отримала «золото» в категорії «Промисловий дизайн» на міжнародному конкурсі дизайну iF Design Awards 2021 за дизайн екскаватора Concept-X. Екскаватор Concept-X став одним з 75 продуктів, які були обрані міжнародним журі з 10000 продуктів, представлених розробниками та виробниками з 52 країн.

У своїй заяві, що супроводжує вручення престижних нагород «Gold Award» організатор конкурсу, компанія iF International Forum Design GmbH, найстаріша у світі незалежна проєктна організація, сказав: «Ця концепція піднімає планку і розширює межі технологій, представляючи амбітне бачення майбутнього будівельної техніки».

“Поява безпілотних вантажних автомобілів і екскаваторів, контрольованих дронами, означає, що технології, які раніше описувалися тільки в науково-фантастичній літературі, а також стилізація технічної форми машин стають реальністю в традиційних областях діяльності. Можливості безмежні: підвищена безпека, висока продуктивність, точність і якість “.

Вплив 5G

Британська фірма BAM Nuttall – одна з багатьох будівельних підрядників, які серйозно підходять до вивчення потенційних можливостей технології 5G. Фірма є дочірньою компанією голландської Dutch Royal BAM Group. На початку 2021 року BAM Nuttall приєдналася до експериментального проєкту, що фінансується урядом.

Проєкт, в якому бере участь фірма BAM Nuttall, є одним з дев’яти експериментальних проєктів, спрямованих на вивчення способів максимального використання переваг 5G які отримали фінансування в рамках спільного інвестування державою і бізнесом Великобританії. Загальна сума інвестицій склала 38,8 мільйона доларів США.

Фірма BAM Nuttall протестує 5G-камери відеоспостереження, дрони та датчики на трьох будівельних майданчиках, розташованих в шотландських містах Кілсіт і Глазго, і в Шетланді.

Проєкт мати назву 5G AMC 2, яке розшифровується як «Accelerate, Maximize and Create for Construction», що в перекладі з англійської означає «Прискорити, максимально підвищити та створити для будівництва». Мета проєкту полягає у вивченні того, як 5G-технологія може допомогти використовувати дані, щоб досягти максимальної продуктивності будівельних процесів і ефективно відстежувати активи.

Подібні проєкти реалізуються багатьма компаніями по всьому світу. Австралійська компанія Taylor Construction, спільно зі своїми партнерами – провідною технологічною фірмою Cradlepoint і телекомунікаційною компанією Telstra, тестує 5G-послуги на своєму будівельному майданчику.

China State Construction Engineering, найбільша будівельна компанія в Китаї, використовує 5G-технологію для детального моніторингу за станом здоров’я робітників на будівельних майданчиках, і ШІ для контролю носіння масок і відповідних засобів індивідуального захисту.

Випробування «розумних» шоломів DAQRI від Skanska

Британський підрозділ шведського міжнародного підрядника Skanska провів польові випробування «розумних» шоломів DAQRI – професійних шоломів-гаджетів для промисловості. Шоломи DAQRI надають користувачам миттєву та актуальну інформацію шляхом введення в зорове поле користувачів сенсорних даних з метою доповнення відомостей про навколишні обставини.

Шолом DAQRI – це гаджет з підтримкою технології доповненої реальності (AR). Використання AR-технології означає, що шолом дозволяє отримувати додаткову інтелектуальну інформацію про навколишній світ, накладаючи сенсорні дані на об’єкти, що потрапляють в поле вашого зору. Можливість зміни параметрів «розумного шолома» дозволяє використовувати безліч різних типів проєктних даних, розширюючи можливості як для груп фахівців, що працюють над проєктом, так і для клієнтів.

За інформацією компанії Skanska, початкові випробування «розумного» шолома завершені. Випробування допомогли фахівцям компанії визначити, як використовувати VR/AR-технології на будмайданчику. Компанія планує в найближчому майбутньому почати працювати з великою кількістю шоломів.

На сьогодні деякі представники галузі вважають, що подібні технологічні досягнення актуальні тільки для глобальних інженерних і проєктних фірм, що мають достатньо засобів і працюють над великими проєктами, а не для дрібних підрядників. Однак все більша кількість голосів не згодні з цим твердженням. Один з них – Роберт Херман (Robert Herman), експерт в області будівництва і нерухомості та генеральний директор компанії REscan, що базується в штаті Каліфорнія.

Компанія REscan займається цифруванням об’єктів фізичного світу в потоковому режимі. Першими об’єктами цифруванням були великі портфелі комерційної нерухомості. Створені тривимірні карти забезпечують можливість переглядати у віддаленому режимі простору, доступні для редагування та готові для використання в програмах для просторових обчислень.

“Стандарт для мережі зробить певні технічні рішення доступними для середніх і малих підрядників. Дуже доступною, наприклад, стане візуалізація з використанням VR/AR-технологій “.

На думку Роберта Хермана, зміни, які ми сьогодні спостерігаємо в будівельній галузі, відбулися б у будь-якому випадку, з пандемією або без неї.

“Я не думаю, що це безпосередньо пов’язано з пандемією. Розробка 5G триває досить довго, точно так само, як зараз «на задньому тлі» відбувається розробка 6G. Вона просто недавно з’явилася на масовому ринку “.

“Може бути пандемія і зіграла якусь роль у впровадженні цієї технології, але, на мій погляд, це більше пов’язано з усім сегментом рішень для віддаленого доступу, контролю і моніторингу, будь то сервіси IoT, технології спільної роботи, AR/VR-технології тощо. Для зручної взаємодії з користувачем вам необхідно стабільне і швидке з’єднання “.

Роберт Херман додав, що доступна в цей час 5G-мережа – це не те, чого всі чекають. Найбільший інтерес викликає технологія міліметрових хвиль mmWave. Термін «mmWave» належить до певної частини радіочастотного спектра між 24 ГГц і 100 ГГц, хвилі в цій частині спектра має дуже коротку довжину. Ця ділянка використовується мало, тому технологія mmWave повинна значно збільшити доступну смугу пропускання і передачу даних.

Єдиним серйозним недоліком цього виду 5G-мережі є велика чутливість частот до перешкод. Бетонні, сталеві або скляні стіни можуть стати серйозною перешкодою для проходження сигналу – він не дуже добре проникає з приміщення на вулицю, хоча є способи обійти це.

«Фіксовані» антени розміщуються на дахах будинків і будівель і взаємодіють з прилеглими вежами сот з невеликим радіусом дії або вежами макросотів. Хоча ці “фіксовані” антени повинні перебувати на лінії прямої видимості з довколишніми сотами, вони здатні розширити покриття стільникового зв’язку на будинки та будівлі “.

Як стандарт для мережі допоможе середнім і малим підрядникам? “По-перше, буде знижено бар’єр входу – початкові витрати для надання послуг більше не будуть такими великими, і це дозволить середнім і малим підрядникам стати більш конкурентоспроможними. По-друге, як тільки з’являться чіткі стандарти, це полегшить їх впровадження.

Цифрова революція і 5G

Ще одна компанія, яка натхнена потенціалом над галузевої технології 5G, – це британська компанія-постачальник послуг бездротового зв’язку UK Connect. У число клієнтів компанії входять великі будівельні фірми Великобританії.

Піджей Фарр (PJ Farr), засновник компанії, сказав: “Для будівельної галузі двері завжди відкриті. У міру розвитку технології ми вже бачимо зрушення. Підтвердженням цьому є перехід будівельних компаній до більш ефективних, стійких і продуктивних методів роботи “.

“Цифрова революція змушує переосмислити процеси на будівельних майданчиках. Найближче майбутнє обіцяє для будівельної галузі безпілотні автомобілі та автономну техніку, дрони, 3D-друк і гаджети доповненої реальності. Всі вони розроблені, щоб допомогти будувати швидше, з меншими трудовитратами та меншим числом дорогих помилок “.

“Якщо бути коротким, мережі 5G” розумнішими “, швидшими й ефективнішими, ніж нинішні 4G. Цей новітній стандарт включає три основні елементи: поліпшений мобільний широкосмуговий доступ, надмалу затримку передачі даних для чутливих до часу областей застосування і можливість підключення величезної кількості IoT-пристроїв і рішень для швидкого захоплення даних “.

«Завдяки широкій смузі пропускання в поєднанні з дуже низькою затримкою 5G-мережа покликана значно поліпшити збір даних у багатьох процесах реалізації проєктів».

Піджей Фарр додав, що завдяки 5G переглядати та оновлювати набори проєктних даних на смартфонах стане легше і зручніше. Технологія буде стимулювати подальшу інтеграцію IoT з підключеними датчиками, які використовуються на будівельних майданчиках в самих різних процесах, від моніторингу обладнання до контролю стану здоров’я і питань техніки безпеки.

Можливість більш ефективно збирати та аналізувати дані протягом життєвого циклу розробки дозволить будівельникам приймати більш обґрунтовані рішення в режимі реального часу і забезпечить більш високий потенціал отримання прибутку.

Звичайно, нам належить подолати багато перешкод. Існують певні проблеми з установкою 5G, пов’язані з тим, що такі матеріали, як бетон, скло і сталь значно знижують потужність сигналу, якщо антени не знаходяться на лінії прямої видимості.

Існують побоювання з приводу безпеки, через які компанія Huawei, провідний китайський постачальник систем 5G, зіткнулася з серйозною протидією в багатьох частинах світу.

Крім того, існує думка, висловлювана деякими лідерами галузі, що надмірний акцент на проривні, але «вузькі» вертикальні інновації означає, що ми втрачаємо з уваги загальну картину і втрачаємо можливість трансформувати способи ведення будівельного бізнесу в цілому, а також шанс домогтися значних поліпшень у збільшенні продуктивності, підвищенні рентабельності та безпеки.

Дейл Сінклер з компанії AECOM стверджує, що галузь готова змінам, як ніколи раніше. Рушійною силою серйозних змін можуть стати збірне домобудування, VR-шоломи, робототехніка та ШІ, що попереджають про небезпеку і контролюють безпеку.

“Люди шукають такі зміни, які будуть дійсно мати сенс, – сказав Дейл Сінклер. Однак реальне завдання полягає в тому, щоб переосмислити те, як ми працюємо на робочому майданчику і як ми буде використовувати дані, які стануть доступні “.

Передає Інформаційний портал Заповнювачі