BIM+物聯網技術在智慧城市建設中的疑難探究

梁洪毅 于佳琪 陳忠旭

摘要：無論是BIM技術還是新興的物聯網技術，任何一個都將催生一個巨大的產業，兩者結合在一起也將會撞出不一樣的火花。物聯網是繼計算機、互聯網之后的又一偉大的技術突破，物聯網技術的迅速發展，給BIM技術在運營管理上的應用帶來了更多的可能性。建立起一個廣泛覆蓋、深度互聯、協同共享、智能處理的新型智慧城市。目前BIM技術正在向只應用于設計階段到建造和運營維護全覆蓋的階段不斷拓展。本文就BIM技術+物聯網技術進行疑難探究。

關鍵詞：BIM ?物聯網 ?智慧城市

一.智慧城市的內涵

近年來，隨著城市化步伐的加快，大量農村人口涌入城市，城市人口不斷增加，環境污染、資源短缺、交通堵塞等問題困擾著城市管理者。智慧城市通過對信息的遠程遙測、分析，并進一步整合到城市管理信息化平臺中，對城市服務的各種需求做出回應。建立起一個廣泛覆蓋、深度互聯、協同共享、智能處理的新型智慧城市。

（1） 廣泛覆蓋（Coverage）

物聯網和5G技術的推廣普及，使得信息的傳輸和儲存更加便捷，也將更有利的推動智慧城市的信息采集工作。智慧城市中的信息采集應采取適度適量的措施，一味地過度追求全面覆蓋率既增加了成本又大幅影響工作效率。

（2） 深度互聯（Interconnection）

在智慧城市，物聯網可以將多個單獨的獨立小網絡連接成一個大的網絡連接，這將大大增加互聯的信息的程度，所有參與成員的互聯的價值將被提升，使形成的網絡的整體價值顯著增加，并形成了積極的正反饋，吸引更多的元素加入網絡，而更多元素的添加也意味著互聯的進一步深化，形成了智慧城市網絡節點的擴展。

（3） 協同共享（Collaboration）

在傳統城市中建設中，資源的組織方式是零散的，智慧城市“協同共享”的目的就是將這些資源連接起來，進行協同共享，形成統一的城市資源體系，使城市不再出現“孤島效應”。信息共享，多個體協同發展。

（4） 智能處理（Intelligence）

由于智慧城市信息量巨大，而要真正實現“智慧”管理，城市還需要能夠智能地處理海量信息，這就要求系統根據信息進行動態調整和分析，獨立判斷和預測，實現智能決策，并向相應的設備發出控制指令。以5G技術為基礎的云計算開創新的信息技術應用模式，是智能處理的有力支撐。

智慧城市應該是綜合性概念，但目前由于對智慧城市的劃分還尚不明確，智慧城市分類繁雜，這里引用了其中較完善的一種說法：智慧城市建設主要細分為構建智慧政務、設置智慧物業、打造智慧便民服務、優化智慧醫療結構、加強智慧交通管理、建設智慧社區、完善智慧購物管理體系。七個模塊在互相獨立的同時互相作用，使智慧城市結構更緊密[2]。

二.BIM+物聯網技術的優勢

1）基于BIM的現場仿真管理

基于BIM的三維模型，可以實景還原現場。為管理提供了良好的平臺，也可預防可能出現的安全隱患，顯示預警信息，統一進行管理。

2）參數可視化監控

海量的信息匯集到BIM指揮中心中，BIM中心可以物聯網相互協調，實現遠程的監測。在一些重要的施工現場，也可以進行人員位置的監控，避免意外的發生。人臉識別以及感應系統也可以進一步利用大數據的紅利，對于一些設備材料多，施工人員的流量大的施工現場。

3）BIM+物聯網智能感知

在物聯網的智能感知中，能源得到了有效的節約。以國家重點投入建設的雄安新區為例，基于物聯網感知技術，雄安市民服務中心可以做到對園區冷、熱、電等綜合能源的全景監測，為精細化的能源管理建立了數據基礎?；谌皵祿?，雄安市民服務中心采取暖冷熱一體化供應系統，靈活采用“淺層地溫能+再生水源+冷熱雙蓄”模式，以淺層地溫能作為冬季供暖、夏季供冷的替代能源，并組合利用雨污水低溫熱能系統及夜間蓄暖蓄冷的雙蓄能系統，大大提高了雄安市民服務中心能源利用效率【1】。

三.BIM+物聯網技術在智慧城市建設中的問題

3.1信息管理面臨問題

海量的信息傳輸給傳統服務器寬帶與存儲設備帶來很大挑戰，傳統的寬帶系統不僅信息儲蓄內存有限，而且會降低信息傳輸速度與質量。并且如果信息安全維護系統存在不足，容易導致信息遭到竊取或竄改。信息泛濫會使得用戶的私人信息更容易被泄露，安全隱患大。

3.2智慧交通體系還需進一步完善

目前，城市智慧交通體系普遍采用了全新的射頻技術，該技術具有感應靈敏、無須長時間供電的優點，因而被廣泛應用，但也存在著致命的缺陷，其服務模式較單一、功能較低、價值鏈短、成本高昂、應用范圍有限，對于智慧城市車輛管理均具有區域性，無法普及推廣到全國。在一些極端天氣的影響下，不僅識別會出現很大的錯誤，也會有很大的安全風險。

3.3缺乏統一的管理平臺

目前軟件管理方面沒有統一的管理標準，市場復雜，沒有相關的法律做支撐，只在少部分區域使用，成本高，目前還難以推廣普及。缺少一個龍頭企業將整個行業整合起來。

四.解決對策

4.1建立如圖所示的結構模式，優化智慧城市信息管理結構

在施工過程中，智能化管理控制系統有助于實現對施工現場“人、物、機、法、環”要素的實時、全面、動態監控和管理，有效地提升現場作業人員、各級項目經理的協調管理工作，提高施工質量和管理水平的進度，減少浪費。提前布網，建成之后避免了二次返工。

4.2物聯網及5G的普及助力BIM發展

物聯網技術和5G技術的普及，極大的改善了信息傳輸的質量和速度。物聯網技術可改善服務器寬帶，提高傳輸速度，保持系統的暢通運轉，滿足數據I/O所需的極限帶寬?；谖锫摼W技術的智慧城市服務區信息管理平臺已經能夠支持多種信息協議、不同結構數據信息的同時傳輸。這將再次將BIM技術助推到一個新的高度。

五.結語

無論是BIM技術還是新興的物聯網技術，任何一個都將催生一個巨大的產業，兩者結合在一起也將會撞出不一樣的火花。物聯網是繼計算機、互聯網之后的又一偉大的技術突破，物聯網技術的迅速發展，給BIM技術在運營管理上帶來了更多的可能性。將BIM技術與物聯網技術相結合，并運用到基礎設施建設整個生命周期的運營管理階段，將會給智慧城市帶來巨大效應。開展各領域的科學研究，促進新技術的落地落實，不斷擴大BIM技術在新智慧城市建設中的份額比例，積極進行BIM技術的自主創新，完善BIM軟件自動化技術的管理方法。勇敢無畏的BIM人，讓我們靜待屬于BIM+時代的到來吧。

【1】摘自雄安發布官方號發布的《雄安市民服務中心六大智能化亮點讓世人矚目！》

[2]李源芳，莊麗，白國慶，等.基于網格化管理的智慧社區管理系統探究[J].價值工程，2017（2）：79-80.