Пандемия и развитие сетей 5G подстегнут внедрение инновационных технологий в строительной отрасли

По мнению одного из международных экспертов, повсеместное внедрение сетей пятого поколения ускорит цифровую трансформацию строительной отрасли, и это принесет колоссальные выгоды всем участникам.

Среди международных экспертов растет число тех, кто считает, что строительная отрасль стоит на пороге революции, вызванной пандемией коронавируса и стремительным развитием телекоммуникаций. Грядущая революция изменит все, от способов производства работ на стройплощадках до организации работы офисов.

Отрасль долгое время пыталась решить проблемы недостаточной рентабельности, невысоких инвестиций и низкой производительности. Пандемия Covid-19 побудила многие компании по-новому взглянуть на применяемые методы работы. Этот процесс получил дополнительный импульс благодаря непрекращающемуся расширению диапазона услуг мобильной связи 5G и планам по закрытию устаревших сетей 2G и 3G.

Насколько 5G быстрее?

Говоря простым языком, технология 5G обеспечит ошеломляющее увеличение скорости передачи данных и сокращение задержки, открыв двери для множества инновационных технологий, разработок и идей на всех этапах часто сложных цепочек поставок в строительной отрасли.

Одним из лидеров отрасли, которые активно участвуют в дебатах о роли технологии 5G для строительной отрасли, является Дейл Синклер (Dale Sinclair), директор по инновациям в регионе EMEA американского транснационального инжинирингового гиганта AECOM.

Дейл Синклер является экспертом в области реализации крупномасштабных проектов и входит в правление влиятельного Совета руководителей строительной отрасли Великобритании, представительного форума профессиональных объединений, исследовательских организаций и специализированных бизнес-ассоциаций строительной отрасли.

«Многие игроки смотрят на эту технологию просто как на средство, которое поможет им оптимизировать то, как они работают сегодня. Но сейчас все больше людей думают о том, как можно сделать все совершенно по-другому».

Развитие сетей 5G – не единственная причина этого события, но это важная часть головоломки, которая станет движущей силой для изменения подходов, используемых игроками.

Информационное моделирование зданий и 3D-модели

«Взять хотя бы BIM-технологии. Мы пользуемся инструментами информационного моделирования зданий уже несколько лет, но по-прежнему делаем чертежи. Вместо этого давайте смотреть на опыт клиента – может, мы можем предложить клиенту 3D-модель или ее детализированные разрезы?»

Дейл Синклер считает, что определяющее значение для своего рода структурных сдвигов, о которых он говорит, будет иметь то, как отрасль будет использовать данные, скорость передачи которых многократно возрастет благодаря 5G. «Люди действительно начинают понимать ценность данных для всего жизненного цикла проекта», — говорит он.

Для зданий нового поколения будут доступны данные о том, как эти здания проектировались и строились, как они используются и как их лучше всего демонтировать и утилизировать. Все эти данные имеют огромное значение для достижения не только общей эффективности в отрасли, но и для достижения целей устойчивого развития.

В конце прошлого года международная аудиторско-консалтинговая компания McKinsey, оказывающая, среди прочего, консультационные услуги в области международного менеджмента, опубликовала доклад, который назывался «Начало эры платформ: новая глава в истории строительных технологий».

В докладе были изложены мнения подразделений McKinsey Private Equity & Principal Investors и Engineering Construction & Building Materials, и утверждалось, что пандемия ускорит изменения, которые были уже запущены, особенно в области управления проектами и компаниями на информационной основе.

«Пандемия Covid-19 только усилила актуальность существовавших до нее проблем производительности труда и доступности данных, с которыми сталкиваются строительные компании … дополнительные возможности повышения эффективности будут разблокированы за счет более глубокой интеграции технологических решений непосредственно на стройплощадке и благодаря прогнозной аналитике, использующей данные от подключенного оборудования и персонала, обслуживающего оборудование», — говорится в отчете.

«И инвесторы, и отрасль в целом могут создать значительную ценность за счет разработки платформ для аналитической обработки данных, которые позволят извлечь максимум пользы из растущего массива данных, собранного как внутри компании, так и на уровне группы компаний. Эти платформы позволят обеспечить более прогнозное управление на информационной основе как отдельными проектами, так и компаниями в целом».

Потенциал изменений, ориентированных на 5G-технологии, стимулировал инициирование целого ряда проектов и экспериментальных испытаний, и их количество непрерывно растет, поскольку заказчики строительства, подрядные организации, производители оригинального оборудования и их поставщики пытаются понять, как использовать новые возможности.

Volvo Construction Equipment изучает возможности 5G

Компания Volvo Construction Equipment (Volvo CE) изучает потенциал 5G-технологии в рамках испытаний фронтального погрузчика с дистанционным управлением. Шведский производитель дорожно-строительной техники совместно с телекоммуникационными компаниями Telia и Ericsson начали многолетний проект еще до того, как в середине 2019 года разразилась пандемия. Как утверждает компания, на тот момент это был первый проект с применением технологии 5G в промышленных целях. Развернутая на испытательном полигоне сеть 5G используется для управления экспериментальными автономными решениями Volvo CE, помогая выяснить потенциал автономных решений в реальном мире.

Площадь полигона, на котором проводятся испытания колесного погрузчика L180H с дистанционным управлением, составляет 25 гектаров. Управление погрузчиком осуществляется с помощью симулятора, размещенного в палатке за бетонной стеной на расстоянии около 100 метров. Сам испытательный полигон оборудован рядом физических преград, имеет участок с подъемами и спусками, а также участок с пересеченной местностью. Созданы все условия для имитации реальных условий строительной площадки.

Смысл проведения данных испытаний заключался в том, чтобы выявить и устранить возможные проблемы до проведения следующего этапа испытаний, когда будет задействовано большее количество машин. Следующий этап испытаний будет нацелен на детальное понимание того, как будет работать сеть 5G в промышленных условиях при широкомасштабном развертывании.

Непосредственным результатом использования 5G-технологии является установление более надежного соединения, при котором сводятся к минимуму задержки в передаче сигнала, которые могут затормаживать предыдущие итерации в случае итеративной технологии дистанционного управления. При этом улучшается качество изображения на экране удаленного симулятора.

5G-технология поможет южнокорейской компании Doosan Infracore осуществить полномасштабную коммерциализацию концепции автономной строительной площадки Concept-X. Это первое в мире интегрированное автоматизированное решение для автономного управления рабочей площадкой, разработанное OEM-производителем для строительства, разработки карьеров и горнодобывающих предприятий. Система способна работать без обслуживающего персонала, используя для проверки рабочих площадок и сбора данных дроны, автоматически анализируя данные, составляя планы проведения работ и передавая данные на оборудование, такое как экскаваторы.

Использование 5G-технологии будет способствовать дальнейшему развитию концепции Concept-X, которая в 2021 году получила «золото» в категории «Промышленный дизайн» на международном конкурсе дизайна iF Design Awards 2021 за дизайн экскаватора Concept-X. Экскаватор Concept-X стал одним из 75 продуктов, которые были выбраны международным жюри из 10000 продуктов, представленных разработчиками и производителями из 52 стран.

В своем заявлении, сопровождающем вручение престижных наград «Gold Award» организатор конкурса, компания iF International Forum Design GmbH, старейшая в мире независимая проектная организация, сказал: «Эта концепция поднимает планку и расширяет границы технологий, представляя амбициозное видение будущего строительной техники».

«Появление беспилотных грузовых автомобилей и экскаваторов, контролируемых дронами, означает, что технологии, которые раньше описывались только в научно-фантастической литературе, а также стилизация технической формы машин становятся реальностью в традиционных областях деятельности. Возможности безграничны: повышенная безопасность, высокая производительность, точность и качество».

Влияние 5G

Британская фирма BAM Nuttall – одна из многих строительных подрядчиков, которые серьезно подходят к изучению потенциальных возможностей технологии 5G. Фирма является дочерней компанией голландской Dutch Royal BAM Group. В начале 2021 года году BAM Nuttall присоединилась к экспериментальному проекту, финансируемому правительством.

Проект, в котором принимает участие фирма BAM Nuttall, является одним из девяти экспериментальных проектов, направленных на изучение способов максимального использования преимуществ 5G и получивших финансирование в рамках совместного инвестирования государством и бизнесом Великобритании. Общая сумма инвестиций составила 38,8 миллиона долларов США.

Фирма BAM Nuttall протестирует 5G-камеры видеонаблюдения, дроны и датчики на трех строительных площадках, расположенных в шотландских городах Килсит и Глазго, и в Шетланде.

Проект носит название 5G AMC 2, которое расшифровывается как «Accelerate, Maximize and Create for Construction», что в переводе с английского означает «Ускорить, максимально повысить и создать для строительства». Цель проекта заключается в изучении того, как 5G-технология может помочь использовать данные, чтобы достичь максимальной производительности строительных процессов и эффективно отслеживать активы.

Подобные проекты реализуются многими компаниями по всему миру. Австралийская компания Taylor Construction, совместно со своими партнерами – ведущей технологической фирмой Cradlepoint и телекоммуникационной компанией Telstra, тестирует 5G-услуги на своей строительной площадке.

China State Construction Engineering, крупнейшая строительная компания в Китае, использует 5G-технологию для детального мониторинга за состоянием здоровья рабочих на строительных площадках, и ИИ для контроля ношения масок и соответствующих средств индивидуальной защиты.

Испытания «умных» шлемов DAQRI от Skanska

Британское подразделение шведского международного подрядчика Skanska провело полевые испытания «умных» шлемов DAQRI – профессиональных шлемов-гаджетов для промышленности. Шлемы DAQRI предоставляют пользователям мгновенную и актуальную информацию путем введения в зрительное поле пользователей сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружающей обстановке.

Шлем DAQRI – это носимый гаджет с поддержкой технологии дополненной реальности (AR). Использование AR-технологии означает, что шлем позволяет получать дополнительную интеллектуальную информацию об окружающем мире, накладывая сенсорные данные на объекты, попадающие в поле вашего зрения. Возможность изменения настроек «умного шлема» позволяет использовать множество различных типов проектных данных, расширяя возможности как для групп специалистов, работающих над проектом, так и для клиентов.

По информации компании Skanska, первоначальные испытания «умного» шлема завершены. Испытания помогли специалистам компании определить, как использовать VR/AR-технологии на стройплощадке. Компания планирует в ближайшем будущем начать работать с большим количеством шлемов.

На сегодняшний день некоторые представители отрасли считают, что подобные технологические достижения актуальны только для глобальных инженерных и проектных фирм, имеющих достаточно средств и работающих над крупными проектами, а не для мелких подрядчиков. Однако все большее количество голосов не согласны с этим утверждением. Один из них — Роберт Херман (Robert Herman), эксперт в области строительства и недвижимости и генеральный директор базирующейся в штате Калифорния компании REscan.

Компания REscan занимается оцифровкой объектов физического мира в потоковом режиме. Первыми объектами оцифровки были крупные портфели коммерческой недвижимости. Создаваемые трехмерные карты обеспечивают возможность просматривать в удаленном режиме пространства, доступны для редактирования и готовы для использования в приложениях для пространственных вычислений.

«Стандарт для сети сделает определенные технические решения доступными для средних и малых подрядчиков. Очень доступной, например, станет визуализация с использованием VR/AR-технологий».

По мнению Роберта Хермана, изменения, которые мы сегодня наблюдаем в строительной отрасли, произошли бы в любом случае, с пандемией или без нее.

«Я не думаю, что это напрямую связано с пандемией. Разработка 5G продолжается довольно долго, точно так же, как сейчас «на заднем фоне» происходит разработка 6G.  Она просто недавно появилась на массовом рынке».

«Может быть пандемия и сыграла какую-то роль во внедрении этой технологии, но, на мой взгляд, это больше связано со всем сегментом решений для удаленного доступа, контроля и мониторинга, будь то сервисы IoT, технологии совместной работы, AR/VR-технологии и тому подобное. Для удобного взаимодействия с пользователем вам необходимо стабильное и быстрое соединение».

Роберт Херман добавил, что доступная в настоящее время 5G-сеть – это не то, чего все ждут. Наибольший интерес вызывает технология миллиметровых волн mmWave. Термин «mmWave» относится к определенной части радиочастотного спектра между 24 ГГц и 100 ГГц, волны в этой части спектра имеет очень короткую длину. Этот участок используется мало, поэтому технология mmWave должна значительно увеличить доступную полосу пропускания и передачу данных.

Единственным серьезным недостатком этого вида 5G-сети является большая чувствительность частот к препятствиям. Бетонные, стальные или стеклянные стены могут стать серьезным препятствием для прохождения сигнала — он не очень хорошо проникает из помещения на улицу, хотя есть способы обойти это.

«Фиксированные» антенны размещаются на крышах домов и зданий и взаимодействуют с близлежащими вышками сот с небольшим радиусом действия или вышками макросотов. Хотя эти «фиксированные» антенны должны находиться на линии прямой видимости с близлежащими сотами, они способны расширить покрытие сотовой связи на дома и здания».

Как стандарт для сети поможет средним и малым подрядчикам? «Во-первых, будет снижен барьер входа – начальные затраты для предоставления услуг больше не будут такими большими, и это позволит средним и малым подрядчикам стать более конкурентоспособными. Во-вторых, как только появятся четкие стандарты, это облегчит их внедрение.

Цифровая революция и 5G

Еще одна компания, которая воодушевлена потенциалом надотраслевой технологии 5G, — это британская компания-поставщик услуг беспроводной связи UK Connect. В число клиентов компании входят крупные строительные фирмы Великобритании.

Пиджей Фарр (PJ Farr), основатель компании, сказал: «Для строительной отрасли двери всегда открыты. По мере развития технологии мы уже видим сдвиги. Подтверждением этому служит переход строительных компаний к более эффективным, устойчивым и продуктивным методам работы».

«Цифровая революция заставляет переосмыслить процессы на строительных площадках. Ближайшее будущее обещает для строительной отрасли беспилотные автомобили и автономную технику, дроны, 3D-печать и гаджеты дополненной реальности. Все они разработаны, чтобы помочь строить быстрее, с меньшими трудозатратами и меньшим числом дорогостоящих ошибок».

«Если быть кратким, сети 5G «умнее», быстрее и эффективнее, чем нынешние 4G. Этот новейший стандарт включает три основных элемента: улучшенный мобильный широкополосный доступ, сверхмалую задержку передачи данных для чувствительных ко времени областей применения и возможность подключения огромного количества IoT-устройств и решений для быстрого захвата данных».

«Благодаря широкой полосе пропускания в сочетании с очень низкой задержкой 5G-сеть призвана значительно улучшить сбор данных во многих процессах реализации проектов».

Пиджей Фарр добавил, что благодаря 5G просматривать и обновлять наборы проектных данных на смартфонах станет легче и удобнее. Технология будет стимулировать дальнейшую интеграцию IoT с подключенными датчиками, которые используются на строительных площадках в самых разных процессах, от мониторинга оборудования до контроля состояния здоровья и вопросов техники безопасности.

Возможность более эффективно собирать и анализировать данные на протяжении жизненного цикла разработки позволит строителям принимать более обоснованные решения в режиме реального времени и обеспечит более высокий потенциал получения прибыли.

Конечно, нам предстоит преодолеть много препятствий. Существуют определенные проблемы с установкой 5G, связанные с тем, что такие материалы, как бетон, стекло и сталь значительно снижают мощность сигнала, если антенны не находятся на линии прямой видимости.

Существуют опасения по поводу безопасности, из-за которых компания Huawei, ведущий китайский поставщик систем 5G, столкнулась с серьезным противодействием во многих частях мира.

Кроме того, существует мнение, высказываемое некоторыми лидерами отрасли, что чрезмерный упор на прорывные, но «узкие» вертикальные инновации означает, что мы упускаем из виду общую картину и теряем возможность трансформировать способы ведения строительного бизнеса в целом, а также шанс добиться значительных улучшений в увеличении производительности, повышении рентабельности и безопасности.

Дейл Синклер из компании AECOM утверждает, что отрасль готова изменениям, как никогда раньше. Движущей силой серьезных изменений могут стать сборное домостроение, VR-шлемы, робототехника и ИИ, предупреждающие об опасности и контролирующие безопасность.

«Люди ищут такие изменения, которые будут действительно иметь смысл, — сказал Дейл Синклер. – Однако реальная задача заключается в том, чтобы переосмыслить то, как мы работаем на рабочей площадке и как мы будет использовать данные, которые станут доступны».

Передает Информационный портал Заполнители