建筑行業(yè)正變得越來越智能炒耀、互連和動(dòng)態(tài)朵栖。無論是公路踏志、橋梁和隧道丽猬，還是大壩宿饱、電網(wǎng)和輸水管道，或是城市和機(jī)場(chǎng)宝鼓，這些基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)在建造時(shí)或是為了滿足新確立的標(biāo)準(zhǔn)和期望而改造時(shí)婶签，都在由數(shù)字賦能。這一進(jìn)程是為了響應(yīng)關(guān)鍵和多樣化的社會(huì)需求乾爆，例如增強(qiáng)恢復(fù)力彪壳、可靠性和可持續(xù)性，以及增強(qiáng)用戶的安全感和幸福感舆伺。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)暴赡、實(shí)景采集、人工智能(AI)和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)以及增強(qiáng)或虛擬現(xiàn)實(shí)(AR/VR)等新技術(shù)正在賦能和加速這種變化，并影響著我們規(guī)劃蒂茶、設(shè)計(jì)萄罐、建造、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)建筑世界的方式小梢。隨著新的智能基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的建造和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的改造吧玉，對(duì)數(shù)字“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”的需求正在從創(chuàng)新事項(xiàng)向必需品轉(zhuǎn)變〖飞荩基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)就是基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生警畴。

“智能”正在成為新常態(tài)

從2022年基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化光輝大獎(jiǎng)賽的許多決賽入圍項(xiàng)目中可以看出，數(shù)字化技術(shù)正在成為嵌入到Bentley客戶目前設(shè)計(jì)和建造的基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)中的基礎(chǔ)組成要素舆吮。從智慧水利到智慧城市和機(jī)場(chǎng)揭朝，再到智能大壩，在過去幾年里色冀，光輝大獎(jiǎng)賽評(píng)選出的大部分基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目都在基礎(chǔ)設(shè)施中采用了復(fù)雜的數(shù)字傳感器和執(zhí)行器潭袱，以推動(dòng)施工、維護(hù)和運(yùn)營(yíng)锋恬。它們從一開始就實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化屯换。數(shù)字賦能不只限于新建基礎(chǔ)設(shè)施，它也變成了第三方技術(shù)供應(yīng)商和集成商提供的附加技術(shù)解決方案的一種選擇伶氢。

新型基礎(chǔ)設(shè)施趟径，尤其是關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，都采用多種數(shù)字賦能組件和材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造癣防。數(shù)字賦能基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)旨在從第一天開始就提供甚至使用豐富的數(shù)據(jù)流蜗巧。這些數(shù)據(jù)不僅包括資產(chǎn)狀態(tài)，也包括運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)蕾盯，例如自動(dòng)事件監(jiān)測(cè)幕屹、空氣質(zhì)量和溫度以及能源消耗。ITER項(xiàng)目正在建造全世界最大的托卡馬克核聚變反應(yīng)堆取涕，目標(biāo)是評(píng)估利用這種能源進(jìn)行大規(guī)模無碳發(fā)電的可行性触良。此項(xiàng)目是基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的一個(gè)典型范例，因?yàn)樗鼪]有AI系統(tǒng)就無法運(yùn)行痛恃。AI系統(tǒng)由大量傳感器陣列饋電颓腮，以安全地控制核聚變反應(yīng)堆內(nèi)的等離子體。

此外杜糕，基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)公司和系統(tǒng)集成商正在開發(fā)激動(dòng)人心的新應(yīng)用程序谭某，以便對(duì)多種用途的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化改造。SmartViz?就是一個(gè)典型的例子悉种，它是一家房地產(chǎn)技術(shù)公司接竣，在BentleyiTwin平臺(tái)上構(gòu)建了用于建筑性能和優(yōu)化的數(shù)字孿生分析解決方案昨浆。他們的解決方案集成了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、能耗和入住率分析巢季，可通過AI引擎分析建筑性能魔呈，生成預(yù)測(cè)模型，幫助提高建筑能效和性能沾谓，同時(shí)增強(qiáng)居民體驗(yàn)和幸福感委造。

實(shí)景采集已盡在掌握

曾經(jīng)，高度專業(yè)化的公司利用既昂貴又不穩(wěn)定的設(shè)備進(jìn)行實(shí)景采集均驶，如今它已變得更容易獲取争涌、更經(jīng)濟(jì)、功能更多樣辣恋。傳感器的外形尺寸越來越小，處理軟件越來越智能和自動(dòng)化模软，采集平臺(tái)也越來越多樣化伟骨，功能也更多樣。這些事實(shí)使得實(shí)景數(shù)據(jù)的使用出現(xiàn)了爆炸式增長(zhǎng)燃异，應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大携狭，已從設(shè)計(jì)和施工階段擴(kuò)展到了運(yùn)營(yíng)階段。

近幾年的疫情進(jìn)一步顯現(xiàn)了實(shí)景采集技術(shù)快速發(fā)展所帶來的影響回俐。許多工程公司和業(yè)主運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)意識(shí)到逛腿，利用實(shí)景采集數(shù)據(jù)可以獲得顯著的優(yōu)勢(shì)，提升關(guān)鍵任務(wù)仅颇，提高任務(wù)的效率和安全性单默。它創(chuàng)新了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開展檢查、全景漫游和業(yè)主/項(xiàng)目相關(guān)方參與簡(jiǎn)報(bào)會(huì)的方式瘦肥，設(shè)計(jì)入荞、施工和移交更是如此。

對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的數(shù)字賦能來說挟伯，這意味著數(shù)據(jù)量會(huì)持續(xù)增加捌冲，為基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的維護(hù)、運(yùn)營(yíng)和干預(yù)提供豐富的信息拇支，而且這也需要一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)平臺(tái)來利用這些豐富而龐大的數(shù)據(jù)麸颜，使其可用于分析和可視化。這一趨勢(shì)的一個(gè)典型案例是數(shù)字孿生數(shù)據(jù)提供商?Allvision.ai唬爹。他們將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和AI生成的快速數(shù)字孿生審計(jì)作為聯(lián)合資源集成到BentleyiTwin平臺(tái)中朴魁，支持移動(dòng)領(lǐng)域的決策者改進(jìn)工作流程，監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施變更尖洞。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)是關(guān)鍵

基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生將廣泛的數(shù)據(jù)匯集到一起妇张。許多現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)都隱藏在不透明的文檔中搅厕，例如計(jì)算機(jī)無法讀取的PDF和工程圖紙。在其他情況下氏仗，新數(shù)據(jù)（尤其是實(shí)景采集數(shù)據(jù)）在數(shù)量和精確度上可能令人難以承受吉捶。機(jī)器學(xué)習(xí)可以幫助解鎖這些數(shù)據(jù)，并連通多個(gè)來源皆尔。

此外呐舔，AI正在成為一種不可或缺的工具，用于檢測(cè)由數(shù)字賦能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量的模式和趨勢(shì)慷蠕。AI可以提供洞察珊拼，助力工程從業(yè)人員、業(yè)主運(yùn)營(yíng)商和基礎(chǔ)設(shè)施用戶提升決策過程流炕。工程應(yīng)用程序開發(fā)商?Phocaz?利用BentleyiTwin平臺(tái)和AI構(gòu)建了解決方案澎现，用于為交通運(yùn)輸部門整合交通設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和圖形工作流。Phocaz使用AI同步報(bào)告記錄與特征位置每辟，支持交通運(yùn)輸工程師追蹤設(shè)計(jì)問題剑辫，例如道路設(shè)計(jì)中缺失段、付費(fèi)項(xiàng)或路線名稱渠欺。

進(jìn)入元宇宙

AR和VR以及游戲引擎和先進(jìn)的圖像處理技術(shù)開始賦能基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)進(jìn)入元宇宙妹蔽。元宇宙在2022年獲得了相當(dāng)高的曝光率，主要是在幾家主流技術(shù)公司宣布元宇宙是網(wǎng)絡(luò)作為體驗(yàn)式技術(shù)的下一個(gè)發(fā)展方向之后酥丛。元宇宙是NealStephenson于1992年在他的小說?《雪崩》中杜撰并做了生動(dòng)描述的一個(gè)術(shù)語绎疟，人們認(rèn)為它啟發(fā)了其他具有深遠(yuǎn)影響的技術(shù)的誕生，例如GoogleEarth蘸暮。元宇宙已經(jīng)成為了一個(gè)涵蓋多項(xiàng)技術(shù)的概括性術(shù)語曼砾，這些技術(shù)使我們能夠與世界各地的人們一起，通過集體合作的方式虛擬體驗(yàn)真實(shí)或幻想的世界懊据。

VR支持以虛擬方式體驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施宴凌。這意味著項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目參與方可以進(jìn)入“基礎(chǔ)設(shè)施元宇宙”，訪問項(xiàng)目設(shè)計(jì)或竣工版本冲取，包括實(shí)景采集數(shù)據(jù)凉灯，用于虛擬全景漫游，解決問題鄙吗，為關(guān)鍵決策提供信息玻啡。事實(shí)證明，這項(xiàng)技術(shù)在疫情期間彌足珍貴疙鹃，同時(shí)也證明捌轮，對(duì)于像橋梁檢查這種曾經(jīng)具有風(fēng)險(xiǎn)的活動(dòng)，它是一種更加安全赵颅、更加便捷的方法虽另。

AR使現(xiàn)場(chǎng)用戶能夠在實(shí)物基礎(chǔ)設(shè)施上覆蓋設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)暂刘、模擬和分析，體驗(yàn)而不是閱讀了解計(jì)劃的決策或干預(yù)措施的預(yù)期影響捂刺，并通過虛擬方式將情境化數(shù)據(jù)從基礎(chǔ)設(shè)施孿生帶到現(xiàn)場(chǎng)谣拣。AR的一個(gè)非常有用的功能是能夠看到墻壁內(nèi)部和特定位置的地下情況。

簡(jiǎn)單來說族展，我們可以借助VR在基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生模型內(nèi)進(jìn)行虛擬傳送森缠，而借助AR，我們可以將基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生帶到現(xiàn)場(chǎng)仪缸，覆蓋現(xiàn)實(shí)世界贵涵。NeARabl?和?REscan?等創(chuàng)新企業(yè)正在利用BentleyiTwin平臺(tái)在移動(dòng)設(shè)備上提供AR和VR體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)建筑和施工場(chǎng)地可視化恰画，在其中體驗(yàn)和導(dǎo)航宾茂，將基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生帶到現(xiàn)場(chǎng)和施工場(chǎng)地，再帶到辦公室拴还。

開放平臺(tái)和生態(tài)系統(tǒng)

從技術(shù)角度來講刻炒，支持?jǐn)?shù)字賦能基礎(chǔ)設(shè)施所需的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生平臺(tái)應(yīng)該是專門設(shè)計(jì)的開放、供應(yīng)商中立且可擴(kuò)展的平臺(tái)箫朽，可滿足基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、工程隐鬼、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的需求蜓盯，并支持資產(chǎn)之間的動(dòng)態(tài)信息連接。從人類賦能角度來講柱丐，這樣的平臺(tái)必須能支持和促進(jìn)蓬勃發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)腌径，它由兩個(gè)至關(guān)重要的社區(qū)構(gòu)成：一個(gè)是實(shí)踐社區(qū)，一個(gè)是創(chuàng)新社區(qū)凉危。

實(shí)踐社區(qū)將來自建筑笔骏、工程、施工和業(yè)主運(yùn)營(yíng)商專業(yè)和IT行業(yè)的從業(yè)人員匯聚在一起粮森，構(gòu)建必要的流程和標(biāo)準(zhǔn)室拿，為從業(yè)人員提供所需的知識(shí)，用于構(gòu)建拢宛、維護(hù)和充分利用基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生以及建筑世界中的數(shù)字賦能對(duì)應(yīng)物磺穷。數(shù)字孿生聯(lián)盟、施工創(chuàng)新中心和具有開拓精神的英國數(shù)字建造中心（領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)了影響深遠(yuǎn)的?GeminiPapers）等組織是這些新興實(shí)踐社區(qū)的幾個(gè)杰出范例渤昌。

創(chuàng)新社區(qū)由建筑虽抄、工程、施工和業(yè)主運(yùn)營(yíng)商公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和研發(fā)人員以及共同致力于推動(dòng)一流的基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)和實(shí)踐發(fā)展的技術(shù)公司独柑、咨詢公司和系統(tǒng)集成商構(gòu)成迈窟。

為什么不能忽略數(shù)字賦能基礎(chǔ)設(shè)施

“從原子到比特的轉(zhuǎn)變是不可逆轉(zhuǎn)和不可阻擋的私植。為什么時(shí)機(jī)就是現(xiàn)在？因?yàn)樽兓彩侵笖?shù)級(jí)的车酣，昨天的微小差異在明天就可能產(chǎn)生令人震驚的結(jié)果曲稼。”——麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人NicholasNegroponte

正如我們現(xiàn)實(shí)世界的其他方面骇径，如電話躯肌、汽車和報(bào)紙，數(shù)字賦能已在我們的建筑世界中運(yùn)轉(zhuǎn)起來破衔。汽車可能是未來基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的一個(gè)良好范例清女；畢竟，在戴姆勒-奔馳晰筛、寶馬和特斯拉等創(chuàng)新企業(yè)的推動(dòng)下嫡丙，汽車現(xiàn)在在數(shù)字賦能道路上遙遙領(lǐng)先。它們擁有令人印象深刻的镐怔、不斷增長(zhǎng)的傳感器技術(shù)矩陣忠帝，能夠感知外部和內(nèi)部環(huán)境，并做出決策來輔助駕駛員麦葱，提高安全性涝猩，優(yōu)化能源消耗，減少碳排放量盖础。

基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字賦能的性質(zhì)不像報(bào)紙那樣絕對(duì)（它曾是1992年Negroponte引述的重點(diǎn)）期司，但它對(duì)我們?nèi)祟愡M(jìn)步同樣重要，甚至可能至關(guān)重要伶肚。畢竟闭廊，正如我的同事——賦能可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)ES(D)G總監(jiān)RodrigoFernandes?在今年早些時(shí)候指出的那樣，基礎(chǔ)設(shè)施在全球溫室氣體排放中約占79%侄含。作為實(shí)踐和創(chuàng)新社區(qū)典义，我們共同在基礎(chǔ)設(shè)施方面產(chǎn)生的任何影響都必將造福我們的子孫后代。

（Bentley軟件公司）

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