對當前建筑業(yè)發(fā)展來說，建筑智能化轉(zhuǎn)型升級勢在必行，其中智慧運維是核心關(guān)鍵。本文從建筑智能化轉(zhuǎn)型升級背景、AI驅(qū)動建筑智慧運維新模式、AI在建筑智慧運維的應(yīng)用、有關(guān)建筑智慧化的思考四個方面與大家深度分享AI時代建筑智慧運維趨勢。

1、“碳達峰”、“碳中和”的需要

今年兩會，政府工作報告提出要在2030年實現(xiàn)碳達峰，和碳達峰息息相關(guān)的一個重要指標就是建筑能耗。建筑能耗占社會總能耗45%左右，推廣和普及綠色建筑，是未來發(fā)展的大趨勢。而智慧化是綠色化的重要支撐。

2、建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要

從建筑業(yè)的角度來看，過去30年間，整個建筑行業(yè)快速增長，每年增效達到20%左右，這也導(dǎo)致整個建筑行業(yè)的管理創(chuàng)新能力比較低，所以它的轉(zhuǎn)型升級比較艱難，20年建筑業(yè)產(chǎn)值利潤率只有3.2%，連續(xù)四年下。另一方面，2018年，MGI發(fā)布了行業(yè)數(shù)字化指數(shù)，從中可以看出，整個建筑行業(yè)的數(shù)字化水平是比較低的。當前，我國的建筑行業(yè)已經(jīng)從大規(guī)模開發(fā)向高品質(zhì)使用轉(zhuǎn)變，更迫切的需要整個行業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

3、智慧城市發(fā)展的需要

對于智慧城市而言，建筑是智慧城市最廣泛的未端單元，建筑智能化是智慧城市的重要建設(shè)內(nèi)容。

4、建筑業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級將為國家數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展注入強大動能。

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，2020年建筑業(yè)實現(xiàn)增加值7.3萬億元，增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的7.2%，總產(chǎn)值持續(xù)增長，達26.4萬億元。人類90%以上的時間都在建筑內(nèi)，建筑空間綠色化、智能化，與人的健康等各方面息息相關(guān)。但與之相反的是，建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級動力不足，生產(chǎn)方式粗放，普及率亟待提高。建筑業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級將為國家數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展注入強大動能。

5、國家政策的引導(dǎo)

從政策的角度來講，國務(wù)院、發(fā)改委、工信部、住建部、科技部等多部門自2012年起陸續(xù)發(fā)布《關(guān)于促進智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》等政策性文件，2020年新冠疫情成為數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級的催化劑，十四五期間，提出了促進數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加快推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，推進產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設(shè)智慧城市和數(shù)字鄉(xiāng)村，并明確了“智慧社區(qū)”和“智能家居”等重點方向。

6、建筑智慧運維是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心關(guān)鍵

建筑的運營期是建設(shè)期的10倍，甚至更長，我國建筑業(yè)的總量位居全球第一，建筑行業(yè)從大規(guī)模開發(fā)向空間高質(zhì)量使用轉(zhuǎn)變，這就意味著建筑智慧運維是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心關(guān)鍵。在Gartner發(fā)布的《2020年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢》報告中，提到了“以人為本”和“智能空間”兩個關(guān)鍵詞。以人為本的智慧空間本質(zhì)上就是面向人的空間智慧運維。

AI是建筑智慧運維的重要手段，智能+智慧重塑建筑產(chǎn)業(yè)升級。

1、人工智能賦能建筑智慧運維

信息化、數(shù)字化和智能化是建筑智慧運維的建設(shè)途徑。

信息化，包括二維和三維，比如掃描圖像就是二維的，信息化的特點是“有形無神”，人能看懂，機器無法讀懂，所以它只能實現(xiàn)協(xié)助人類進行遠程決策；數(shù)字化，從建筑的角度來講最典型的就是BIM建模，BIM建模“形神兼具”，人和機器都能讀懂，機器可以做一些簡單的決策；在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)智能化，也就是數(shù)據(jù)智能，機器能夠幫助人類實現(xiàn)智能分析、預(yù)測、決策、推理。從信息化到數(shù)字化，語義識別、語義分割是深度學(xué)習(xí)的熱點和前沿；從數(shù)字化到智能化，讓機器代替人一直是人類追求的目標之一，也是AI的目標。

那么回過頭來看，什么是人工智能，人工智能的研究目的就是探尋智能本質(zhì)，研究具有類人智能的智能機器；它的研究內(nèi)容是能夠模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)；它的表現(xiàn)形式包括看（文字識別、車牌識別等）、聽（語音識別、主體識別）、說（語音合成、人機交互）、行動（機器人、無人駕駛、無人機）、思考（人機對弈、醫(yī)療診斷）、學(xué)習(xí)（機器學(xué)習(xí)）等。

人工智能中有兩個核心詞：智能、智慧

• 智能是一種能力，智慧是一種創(chuàng)造。AI會“計算”，智慧會“算計”；

• AI有專才，無通才，比如語音識別，只能解決一個領(lǐng)域的問題，不能解決所有領(lǐng)域的問題；

• AI是智商，智慧是情商。AI是建筑智慧運維的手段，創(chuàng)新性的運維方法還需要人的指引。

所以我們說，AI是建筑智慧運維的重要手段，智能+智慧重塑建筑產(chǎn)業(yè)升級。

人工智能的應(yīng)用為人類積累了海量數(shù)據(jù)，通過對海量數(shù)據(jù)的處理與分析，使建筑系統(tǒng)具備“學(xué)習(xí)”能力，通過源源不斷的數(shù)據(jù)對建筑系統(tǒng)的復(fù)雜演化機理、知識經(jīng)驗進行持續(xù)學(xué)習(xí)，使建筑系統(tǒng)具備自感知、自認知、自預(yù)知和自調(diào)控能力，為建筑賦予智能，實現(xiàn)建筑綠色、智慧、安全的可持續(xù)發(fā)展。

建筑智慧運維的主要難題在于：

• 數(shù)據(jù)采集方法：效率低、精度差、采集系統(tǒng)孤立、重復(fù)建設(shè)嚴重。

• 數(shù)據(jù)融合與處理：數(shù)據(jù)孤島嚴重、數(shù)據(jù)價值利用率低、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫匱乏。

• 運行決策提升方法：目標單一、缺乏反饋閉環(huán)、主動性控制與決策少。

• 這就需要我們從智能感知技術(shù)、數(shù)據(jù)智能融合技術(shù)、建筑類腦AI決策與控制技術(shù)幾個方面去實現(xiàn)突破。

2.1   智能感知技術(shù)一建筑本體數(shù)據(jù)（BIM）

智能感知技術(shù)的應(yīng)用，是為了獲取建筑全要素的數(shù)據(jù)，建筑本體數(shù)據(jù)是建筑全要素數(shù)據(jù)中最核心的部分，我們理解BIM有三個層次的含義：

• 第一個含義，狹義的含義，BIM是建筑信息模型，也就是建模的過程，是建設(shè)項目設(shè)施物理和功能性質(zhì)的數(shù)字化表達；

• 第二個層面的理解，BIM是設(shè)施全生命周期信息的共享知識資源庫，其中有兩個關(guān)鍵，第一數(shù)據(jù)是共享的，第二知識能夠被計算機讀懂和理解；

• 第三個層面，我們說所有的科學(xué)技術(shù)都是為了幫助人類做更好的科學(xué)決策，BIM也一樣，最終目標是為全生命周期決策建立可靠的知識資源基礎(chǔ)。

2.1智能感知技術(shù)——建筑實時數(shù)據(jù)

建筑本體數(shù)據(jù)往往是靜態(tài)的，而在當前的建筑運維中，我們時常用到的是傳感器的數(shù)據(jù)，也就是實時數(shù)據(jù)，所以有必要了解建筑實時數(shù)據(jù)的智能感知情況。

當我們在聊智能的時候，經(jīng)常說到“聰明”這個詞，聰明意味著“耳聰目明”，意味著感知。智能感知技術(shù)是建筑智慧運維的第一關(guān)鍵。

• 表現(xiàn)形式：看、聽、說、行動、思考、學(xué)習(xí)等

• 感知設(shè)備：視覺、聽覺、味覺、觸覺等

• 技術(shù)種類：智能機器人、視頻圖像識別、可穿戴設(shè)備、非侵入設(shè)備等

• 感知內(nèi)容：火、噪音、臭味、溫度、濕度、煙霧、空氣質(zhì)量（PM2.5、PM10、CO2甲醛等）參數(shù)種類：室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)、空間特征、人員流動等

• 發(fā)展趨勢：多合一感知、多載體自適應(yīng)、實時性

2.1   智能感知技術(shù)——面臨的挑戰(zhàn)

本體數(shù)據(jù)感知技術(shù)

• 新建建筑：怎么保證BIM模型與真實建筑的一致性？

• 既有建筑：怎么通過技術(shù)手段快速實現(xiàn)BIM化？

• 實時更新：如何實現(xiàn)建筑本體數(shù)據(jù)的實時更新，如墻劃傷、可移動設(shè)備的位置變動等？

 實時數(shù)據(jù)感知技術(shù)

• 部署位置：環(huán)境、資金、覆蓋等多約束下的最優(yōu)化部署

• 全空間感知：有限點位下的全空間感知

從數(shù)字孿生角度，核心問題在于：如何實現(xiàn)物理建筑與數(shù)字建筑的實時共生。

2.2   數(shù)據(jù)智能融合技術(shù)（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)）

當我們有了BIM數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)之后，這些數(shù)據(jù)目前分布在不同的系統(tǒng)中，甚至是本地化、碎片化的，為了更好的利用這些數(shù)據(jù)，必須把它們?nèi)诤显谝黄穑纬赏晟频?、一致的、關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，才能服務(wù)于我們各種各樣的智能角色。建筑領(lǐng)域的智能融合至少包括三個維度：時間、空間、語義。

2.2  數(shù)據(jù)智能融合技術(shù)——面臨的挑戰(zhàn)

單一建筑數(shù)據(jù)融合：以BIM為中心的時空數(shù)據(jù)融合

• 跨階段BIM數(shù)據(jù)融合：初設(shè)BIM-詳設(shè)BIM，服務(wù)跨階段BIM數(shù)據(jù)復(fù)用；不同版本BIM數(shù)據(jù)融合，服務(wù)BIM數(shù)據(jù)版本管理、建筑更新管理等

• BIM與GIS數(shù)據(jù)融合：室內(nèi)外數(shù)據(jù)一體化，服務(wù)環(huán)境分析、室內(nèi)外路網(wǎng)一體化

• BIM與loT數(shù)據(jù)融合：快速構(gòu)建人機交互監(jiān)控系統(tǒng)

• 要求：語義、動態(tài)、關(guān)聯(lián)、一致

海量建筑數(shù)據(jù)融合

• 驅(qū)動整個建筑業(yè)智慧升級的關(guān)鍵

• 參考“智能手機″生態(tài)

2.3 建筑數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺（建筑大腦）

在完成數(shù)據(jù)融合之后，會產(chǎn)生海量的關(guān)聯(lián)一致的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)都是為了解決我們的決策問題，建筑數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺（建筑大腦）就是用來解決這個問題。我們考慮兩個常見場景：

場景一：無人駕駛

無人駕駛也叫車路協(xié)同，車路協(xié)同建模中構(gòu)建了包括路、車、環(huán)境在內(nèi)的的真實環(huán)境，通過在車輛上布置相應(yīng)的傳感器，車輛借助傳感器來理解哪里是路、哪里是車道、哪里是障礙，并做出預(yù)測，當前方向是否正常會車、是否違章等。有了預(yù)測，車輛才能正常行駛。

場景二：室內(nèi)環(huán)境

當我們構(gòu)建了包括必要感知設(shè)備的數(shù)字化環(huán)境之后，機器智能要理解燈、室內(nèi)環(huán)境、人的需求，開燈后不同區(qū)域物體表面的光照亮度、未來的熱量場等，是否滿足人的需求。

2.3 建筑數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺（建筑大腦）——面臨的挑戰(zhàn)

可解釋的、多智能體的、多目標優(yōu)化決策

• 知識圖譜：建筑本體知識圖譜、建筑領(lǐng)域知識圖譜、常識知識圖譜→形成建筑全要素知識圖譜

• 可解釋智能決策：基于強化學(xué)習(xí)和知識圖譜的可解釋決策

• 多智能體決策：多個智能體的滿意解

• 多目標優(yōu)化決策：個性化需求、多系統(tǒng)需求等

實時、全空間、多物理場狀態(tài)預(yù)測與態(tài)勢評估

• 實時性、全空間、多物理場……

2.4 建筑智慧運維體檢技術(shù)

建筑要定期體檢，高效、全面的建筑智能體檢技術(shù)是建筑運維的重要內(nèi)容，與實時智慧運維形成互補。

建筑是AI最大的應(yīng)用場景，AI賦予建筑運維新方式

3.1 AI與建筑智慧運維應(yīng)用1——BIM數(shù)據(jù)智能融合

• 草圖BIM與詳設(shè)BIM的智能融合，實現(xiàn)草圖BIM全流程復(fù)用

• BIM與BIM的融合

3.2 AI與建筑智慧運維應(yīng)用2——BIM+GIS數(shù)據(jù)智能融合

BIM、GIS智能融合：室內(nèi)路網(wǎng)智能提取與室內(nèi)外網(wǎng)路一體化、室內(nèi)外數(shù)據(jù)可視化一體化。

3.3 AI與建筑智慧運維應(yīng)用3——建筑本體健康智能處理

建筑本體健康是建筑智慧運維的基本內(nèi)容之一，比如用智能化手段解決墻體破損問題。

3.4 AI與建筑智慧運維應(yīng)用4——智能安防

深度學(xué)習(xí)人臉識別（生物特征識別）、異常行為檢測等

3.5 AI與建筑智慧運維應(yīng)用5——危險事件智能檢測與處理

“跑冒滴漏”智能識別與快速響應(yīng)

建筑大腦是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵和核心驅(qū)動力，這種新型的模式至少會產(chǎn)生三個方面的變化：

4.1新型建筑運維模式將驅(qū)動思維方式轉(zhuǎn)變

• 從以建筑為本“向”以人為本“轉(zhuǎn)變——更注重高品質(zhì)使用建筑

• 從“單一系統(tǒng)目標統(tǒng)目標導(dǎo)向”向“全系統(tǒng)目標導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變——更注重基于數(shù)據(jù)智能的全系統(tǒng)優(yōu)化

• 從“被動控制”向“主動決策與控制”轉(zhuǎn)變——更注重綠色、智慧、安全的人居環(huán)境

•  以人為本的智慧空間思維或理念轉(zhuǎn)變促進技術(shù)創(chuàng)新

4.2 新型建筑運維模式將驅(qū)動建筑產(chǎn)業(yè)鏈升級

基于建筑大腦的運維模式將催生新一代建筑設(shè)計、建造、使用全過程的新技術(shù)，形成顛覆性變革。

4.3新型建筑運行模式將驅(qū)動建筑人才結(jié)構(gòu)變化

智慧運維人員結(jié)構(gòu)：人員全過程流轉(zhuǎn)，團隊呈現(xiàn)“混凝土式人才結(jié)構(gòu)”（跨專業(yè)人才結(jié)構(gòu)）

對當前建筑業(yè)發(fā)展來說，建筑智能化轉(zhuǎn)型升級勢在必行，其中智慧運維是核心關(guān)鍵。本文從建筑智能化轉(zhuǎn)型升級背景、AI驅(qū)動建筑智慧運維新模式、AI在建筑智慧運維的應(yīng)用、有關(guān)建筑智慧化的思考四個方面與大家深度分享AI時代建筑智慧運維趨勢。

1、“碳達峰”、“碳中和”的需要

今年兩會，政府工作報告提出要在2030年實現(xiàn)碳達峰，和碳達峰息息相關(guān)的一個重要指標就是建筑能耗。建筑能耗占社會總能耗45%左右，推廣和普及綠色建筑，是未來發(fā)展的大趨勢。而智慧化是綠色化的重要支撐。

2、建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要

從建筑業(yè)的角度來看，過去30年間，整個建筑行業(yè)快速增長，每年增效達到20%左右，這也導(dǎo)致整個建筑行業(yè)的管理創(chuàng)新能力比較低，所以它的轉(zhuǎn)型升級比較艱難，20年建筑業(yè)產(chǎn)值利潤率只有3.2%，連續(xù)四年下。另一方面，2018年，MGI發(fā)布了行業(yè)數(shù)字化指數(shù)，從中可以看出，整個建筑行業(yè)的數(shù)字化水平是比較低的。當前，我國的建筑行業(yè)已經(jīng)從大規(guī)模開發(fā)向高品質(zhì)使用轉(zhuǎn)變，更迫切的需要整個行業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

3、智慧城市發(fā)展的需要

對于智慧城市而言，建筑是智慧城市最廣泛的未端單元，建筑智能化是智慧城市的重要建設(shè)內(nèi)容。

4、建筑業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級將為國家數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展注入強大動能。

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，2020年建筑業(yè)實現(xiàn)增加值7.3萬億元，增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的7.2%，總產(chǎn)值持續(xù)增長，達26.4萬億元。人類90%以上的時間都在建筑內(nèi)，建筑空間綠色化、智能化，與人的健康等各方面息息相關(guān)。但與之相反的是，建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級動力不足，生產(chǎn)方式粗放，普及率亟待提高。建筑業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級將為國家數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展注入強大動能。

5、國家政策的引導(dǎo)

從政策的角度來講，國務(wù)院、發(fā)改委、工信部、住建部、科技部等多部門自2012年起陸續(xù)發(fā)布《關(guān)于促進智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》等政策性文件，2020年新冠疫情成為數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級的催化劑，十四五期間，提出了促進數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加快推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，推進產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設(shè)智慧城市和數(shù)字鄉(xiāng)村，并明確了“智慧社區(qū)”和“智能家居”等重點方向。

6、建筑智慧運維是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心關(guān)鍵

建筑的運營期是建設(shè)期的10倍，甚至更長，我國建筑業(yè)的總量位居全球第一，建筑行業(yè)從大規(guī)模開發(fā)向空間高質(zhì)量使用轉(zhuǎn)變，這就意味著建筑智慧運維是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心關(guān)鍵。在Gartner發(fā)布的《2020年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢》報告中，提到了“以人為本”和“智能空間”兩個關(guān)鍵詞。以人為本的智慧空間本質(zhì)上就是面向人的空間智慧運維。

AI是建筑智慧運維的重要手段，智能+智慧重塑建筑產(chǎn)業(yè)升級。

1、人工智能賦能建筑智慧運維

信息化、數(shù)字化和智能化是建筑智慧運維的建設(shè)途徑。

信息化，包括二維和三維，比如掃描圖像就是二維的，信息化的特點是“有形無神”，人能看懂，機器無法讀懂，所以它只能實現(xiàn)協(xié)助人類進行遠程決策；數(shù)字化，從建筑的角度來講最典型的就是BIM建模，BIM建模“形神兼具”，人和機器都能讀懂，機器可以做一些簡單的決策；在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)智能化，也就是數(shù)據(jù)智能，機器能夠幫助人類實現(xiàn)智能分析、預(yù)測、決策、推理。從信息化到數(shù)字化，語義識別、語義分割是深度學(xué)習(xí)的熱點和前沿；從數(shù)字化到智能化，讓機器代替人一直是人類追求的目標之一，也是AI的目標。

那么回過頭來看，什么是人工智能，人工智能的研究目的就是探尋智能本質(zhì)，研究具有類人智能的智能機器；它的研究內(nèi)容是能夠模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)；它的表現(xiàn)形式包括看（文字識別、車牌識別等）、聽（語音識別、主體識別）、說（語音合成、人機交互）、行動（機器人、無人駕駛、無人機）、思考（人機對弈、醫(yī)療診斷）、學(xué)習(xí)（機器學(xué)習(xí)）等。

人工智能中有兩個核心詞：智能、智慧

• 智能是一種能力，智慧是一種創(chuàng)造。AI會“計算”，智慧會“算計”；

• AI有專才，無通才，比如語音識別，只能解決一個領(lǐng)域的問題，不能解決所有領(lǐng)域的問題；

• AI是智商，智慧是情商。AI是建筑智慧運維的手段，創(chuàng)新性的運維方法還需要人的指引。

所以我們說，AI是建筑智慧運維的重要手段，智能+智慧重塑建筑產(chǎn)業(yè)升級。

人工智能的應(yīng)用為人類積累了海量數(shù)據(jù)，通過對海量數(shù)據(jù)的處理與分析，使建筑系統(tǒng)具備“學(xué)習(xí)”能力，通過源源不斷的數(shù)據(jù)對建筑系統(tǒng)的復(fù)雜演化機理、知識經(jīng)驗進行持續(xù)學(xué)習(xí)，使建筑系統(tǒng)具備自感知、自認知、自預(yù)知和自調(diào)控能力，為建筑賦予智能，實現(xiàn)建筑綠色、智慧、安全的可持續(xù)發(fā)展。

建筑智慧運維的主要難題在于：

• 數(shù)據(jù)采集方法：效率低、精度差、采集系統(tǒng)孤立、重復(fù)建設(shè)嚴重。

• 數(shù)據(jù)融合與處理：數(shù)據(jù)孤島嚴重、數(shù)據(jù)價值利用率低、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫匱乏。

• 運行決策提升方法：目標單一、缺乏反饋閉環(huán)、主動性控制與決策少。

• 這就需要我們從智能感知技術(shù)、數(shù)據(jù)智能融合技術(shù)、建筑類腦AI決策與控制技術(shù)幾個方面去實現(xiàn)突破。

2.1   智能感知技術(shù)一建筑本體數(shù)據(jù)（BIM）

智能感知技術(shù)的應(yīng)用，是為了獲取建筑全要素的數(shù)據(jù)，建筑本體數(shù)據(jù)是建筑全要素數(shù)據(jù)中最核心的部分，我們理解BIM有三個層次的含義：

• 第一個含義，狹義的含義，BIM是建筑信息模型，也就是建模的過程，是建設(shè)項目設(shè)施物理和功能性質(zhì)的數(shù)字化表達；

• 第二個層面的理解，BIM是設(shè)施全生命周期信息的共享知識資源庫，其中有兩個關(guān)鍵，第一數(shù)據(jù)是共享的，第二知識能夠被計算機讀懂和理解；

• 第三個層面，我們說所有的科學(xué)技術(shù)都是為了幫助人類做更好的科學(xué)決策，BIM也一樣，最終目標是為全生命周期決策建立可靠的知識資源基礎(chǔ)。

2.1智能感知技術(shù)——建筑實時數(shù)據(jù)

建筑本體數(shù)據(jù)往往是靜態(tài)的，而在當前的建筑運維中，我們時常用到的是傳感器的數(shù)據(jù)，也就是實時數(shù)據(jù)，所以有必要了解建筑實時數(shù)據(jù)的智能感知情況。

當我們在聊智能的時候，經(jīng)常說到“聰明”這個詞，聰明意味著“耳聰目明”，意味著感知。智能感知技術(shù)是建筑智慧運維的第一關(guān)鍵。

• 表現(xiàn)形式：看、聽、說、行動、思考、學(xué)習(xí)等

• 感知設(shè)備：視覺、聽覺、味覺、觸覺等

• 技術(shù)種類：智能機器人、視頻圖像識別、可穿戴設(shè)備、非侵入設(shè)備等

• 感知內(nèi)容：火、噪音、臭味、溫度、濕度、煙霧、空氣質(zhì)量（PM2.5、PM10、CO2甲醛等）參數(shù)種類：室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)、空間特征、人員流動等

• 發(fā)展趨勢：多合一感知、多載體自適應(yīng)、實時性

2.1   智能感知技術(shù)——面臨的挑戰(zhàn)

本體數(shù)據(jù)感知技術(shù)

• 新建建筑：怎么保證BIM模型與真實建筑的一致性？

• 既有建筑：怎么通過技術(shù)手段快速實現(xiàn)BIM化？

• 實時更新：如何實現(xiàn)建筑本體數(shù)據(jù)的實時更新，如墻劃傷、可移動設(shè)備的位置變動等？

 實時數(shù)據(jù)感知技術(shù)

• 部署位置：環(huán)境、資金、覆蓋等多約束下的最優(yōu)化部署

• 全空間感知：有限點位下的全空間感知

從數(shù)字孿生角度，核心問題在于：如何實現(xiàn)物理建筑與數(shù)字建筑的實時共生。

2.2   數(shù)據(jù)智能融合技術(shù)（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)）

當我們有了BIM數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)之后，這些數(shù)據(jù)目前分布在不同的系統(tǒng)中，甚至是本地化、碎片化的，為了更好的利用這些數(shù)據(jù)，必須把它們?nèi)诤显谝黄穑纬赏晟频?、一致的、關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，才能服務(wù)于我們各種各樣的智能角色。建筑領(lǐng)域的智能融合至少包括三個維度：時間、空間、語義。

2.2  數(shù)據(jù)智能融合技術(shù)——面臨的挑戰(zhàn)

單一建筑數(shù)據(jù)融合：以BIM為中心的時空數(shù)據(jù)融合

• 跨階段BIM數(shù)據(jù)融合：初設(shè)BIM-詳設(shè)BIM，服務(wù)跨階段BIM數(shù)據(jù)復(fù)用；不同版本BIM數(shù)據(jù)融合，服務(wù)BIM數(shù)據(jù)版本管理、建筑更新管理等

• BIM與GIS數(shù)據(jù)融合：室內(nèi)外數(shù)據(jù)一體化，服務(wù)環(huán)境分析、室內(nèi)外路網(wǎng)一體化

• BIM與loT數(shù)據(jù)融合：快速構(gòu)建人機交互監(jiān)控系統(tǒng)

• 要求：語義、動態(tài)、關(guān)聯(lián)、一致

海量建筑數(shù)據(jù)融合

• 驅(qū)動整個建筑業(yè)智慧升級的關(guān)鍵

• 參考“智能手機″生態(tài)

2.3 建筑數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺（建筑大腦）

在完成數(shù)據(jù)融合之后，會產(chǎn)生海量的關(guān)聯(lián)一致的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)都是為了解決我們的決策問題，建筑數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺（建筑大腦）就是用來解決這個問題。我們考慮兩個常見場景：

場景一：無人駕駛

無人駕駛也叫車路協(xié)同，車路協(xié)同建模中構(gòu)建了包括路、車、環(huán)境在內(nèi)的的真實環(huán)境，通過在車輛上布置相應(yīng)的傳感器，車輛借助傳感器來理解哪里是路、哪里是車道、哪里是障礙，并做出預(yù)測，當前方向是否正常會車、是否違章等。有了預(yù)測，車輛才能正常行駛。

場景二：室內(nèi)環(huán)境

當我們構(gòu)建了包括必要感知設(shè)備的數(shù)字化環(huán)境之后，機器智能要理解燈、室內(nèi)環(huán)境、人的需求，開燈后不同區(qū)域物體表面的光照亮度、未來的熱量場等，是否滿足人的需求。

2.3 建筑數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺（建筑大腦）——面臨的挑戰(zhàn)

可解釋的、多智能體的、多目標優(yōu)化決策

• 知識圖譜：建筑本體知識圖譜、建筑領(lǐng)域知識圖譜、常識知識圖譜→形成建筑全要素知識圖譜

• 可解釋智能決策：基于強化學(xué)習(xí)和知識圖譜的可解釋決策

• 多智能體決策：多個智能體的滿意解

• 多目標優(yōu)化決策：個性化需求、多系統(tǒng)需求等

實時、全空間、多物理場狀態(tài)預(yù)測與態(tài)勢評估

• 實時性、全空間、多物理場……

2.4 建筑智慧運維體檢技術(shù)

建筑要定期體檢，高效、全面的建筑智能體檢技術(shù)是建筑運維的重要內(nèi)容，與實時智慧運維形成互補。

建筑是AI最大的應(yīng)用場景，AI賦予建筑運維新方式

3.1 AI與建筑智慧運維應(yīng)用1——BIM數(shù)據(jù)智能融合

• 草圖BIM與詳設(shè)BIM的智能融合，實現(xiàn)草圖BIM全流程復(fù)用

• BIM與BIM的融合

3.2 AI與建筑智慧運維應(yīng)用2——BIM+GIS數(shù)據(jù)智能融合

BIM、GIS智能融合：室內(nèi)路網(wǎng)智能提取與室內(nèi)外網(wǎng)路一體化、室內(nèi)外數(shù)據(jù)可視化一體化。

3.3 AI與建筑智慧運維應(yīng)用3——建筑本體健康智能處理

建筑本體健康是建筑智慧運維的基本內(nèi)容之一，比如用智能化手段解決墻體破損問題。

3.4 AI與建筑智慧運維應(yīng)用4——智能安防

深度學(xué)習(xí)人臉識別（生物特征識別）、異常行為檢測等

3.5 AI與建筑智慧運維應(yīng)用5——危險事件智能檢測與處理

“跑冒滴漏”智能識別與快速響應(yīng)

建筑大腦是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵和核心驅(qū)動力，這種新型的模式至少會產(chǎn)生三個方面的變化：

4.1新型建筑運維模式將驅(qū)動思維方式轉(zhuǎn)變

• 從以建筑為本“向”以人為本“轉(zhuǎn)變——更注重高品質(zhì)使用建筑

• 從“單一系統(tǒng)目標統(tǒng)目標導(dǎo)向”向“全系統(tǒng)目標導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變——更注重基于數(shù)據(jù)智能的全系統(tǒng)優(yōu)化

• 從“被動控制”向“主動決策與控制”轉(zhuǎn)變——更注重綠色、智慧、安全的人居環(huán)境

•  以人為本的智慧空間思維或理念轉(zhuǎn)變促進技術(shù)創(chuàng)新

4.2 新型建筑運維模式將驅(qū)動建筑產(chǎn)業(yè)鏈升級

基于建筑大腦的運維模式將催生新一代建筑設(shè)計、建造、使用全過程的新技術(shù)，形成顛覆性變革。

4.3新型建筑運行模式將驅(qū)動建筑人才結(jié)構(gòu)變化

智慧運維人員結(jié)構(gòu)：人員全過程流轉(zhuǎn)，團隊呈現(xiàn)“混凝土式人才結(jié)構(gòu)”（跨專業(yè)人才結(jié)構(gòu)）