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與早期走上數(shù)字化轉(zhuǎn)型道路的行業(yè)相比，基建行業(yè)可被認(rèn)為是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的落后領(lǐng)域。該行業(yè)是由一些人造場所和空間組成的“建筑環(huán)境”，我們在其中進行生活、工作和娛樂。但基建行業(yè)是一個擁有巨大市場機會的落后領(lǐng)域——全球每年的市場價值為 21 萬億美元，美國每年的支出為 1.4 萬億美元，占美國 GDP 的 4%。

我們所熟知的部署在高科技、金融和其他行業(yè)的眾多戰(zhàn)略性技術(shù)，例如人工智能/機器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)在正滲透到基建行業(yè)，正如針對于建筑、工程和施工 (AEC) 的其他特殊技術(shù)推動因素一樣。

目前，兩個領(lǐng)域間的溝通和融合過程正在發(fā)生，因此初創(chuàng)公司越來越了解這一行業(yè)，而建筑、工程和施工公司則越來越精通數(shù)字技術(shù)。建筑、工程和施工公司這樣做，一方面是為了從其內(nèi)部流程體系中去除不足之處，另一方面是為了在給客戶提供服務(wù)方面進行創(chuàng)新。風(fēng)險投資公司正在為建筑行業(yè)初創(chuàng)企業(yè)和在解決該行業(yè)難題的房地產(chǎn)技術(shù)提供資金。

隨著這種對話和數(shù)字化進程的繼續(xù)推進，我認(rèn)為，以下十大戰(zhàn)略性技術(shù)趨勢將在 2022 年對基礎(chǔ)設(shè)施和建筑、工程和施工行業(yè)帶來變革：

人工智能/機器學(xué)習(xí) (AI/ML)——與大多數(shù)其他行業(yè)一樣，人工智能/機器學(xué)習(xí)也是基建行業(yè)中最具變革性的技術(shù)之一，在許多企業(yè)中的新興技術(shù)排行榜中都位居前列。2022 年，用例將繼續(xù)延伸到交通、城市規(guī)劃和建筑信息模型 (BIM) 以及銷售、市場、財務(wù)、人力資源等各個企業(yè)職能部門。例如，在建筑信息模型領(lǐng)域，ClearEdge3D 公司采用人工智能技術(shù)來使繁瑣的“點云掃描”工作流程自動化，例如已竣工管道和其他結(jié)構(gòu)要素。對于企業(yè)內(nèi)部流程，人工智能/機器學(xué)習(xí)技術(shù)將應(yīng)用于各種用例，例如贏虧分析、工單跟蹤、合同工作流程和 MarTech。

數(shù)據(jù)分析——數(shù)據(jù)分析在以下兩方面都具有極大潛力，即在工程和施工中可提供洞察力，以及幫助服務(wù)提供商盈利。2022 年，除了解決交通規(guī)劃和交通運行管理等緊迫問題外，數(shù)據(jù)分析還將幫助各組織和機構(gòu)掌握氣候變化和其他自然災(zāi)害所造成的影響，制定應(yīng)對計劃，并發(fā)揮重要作用。這些機構(gòu)將利用該分析結(jié)果來形成見解，以支持他們所制定的具有可持續(xù)性、彈性和適應(yīng)性的戰(zhàn)略，尤其是在沿海地區(qū)。由于專業(yè)供應(yīng)商掌握如何使用高度專業(yè)和成熟的算法進行雨水建模和預(yù)測，因而會發(fā)揮重要作用。

超級自動化——咨詢公司Gartner 稱，到 2025 年，在核心內(nèi)部和客戶交付流程中使用超級自動化的企業(yè)將在其整個企業(yè)范圍內(nèi)節(jié)省高達 30% 的運營成本。對于建筑、工程和施工公司而言，該技術(shù)將會為其提供一個強有力的方法來提高效率，并為其常見的人工密集型工作流程降低成本。在 2022 年，我們將看到建筑、工程和施工公司使用專業(yè)自動化工具以及其核心工具(例如 Autodesk 和 Bentley 設(shè)計套件以及 CRM 和 ERP 工具)的內(nèi)置自動化功能來推進其超級自動化戰(zhàn)略。通過對所有工具和流程采取整體研究，這些企業(yè)將不僅可以快速取得成果和設(shè)計出單點解決方案，而且還使整個企業(yè)在自動化上的投資獲得回報。

增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實 (AR/VR)——除了最初在消費領(lǐng)域以及在檢查、維護和維修功能方面的吸引力之外，增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前正朝著工程級精度和在現(xiàn)實世界中進行 GPS 級定位和放置的方向發(fā)展，因而建筑師和工程師可以為客戶提供他們項目的現(xiàn)場可視化效果。通過這種方式，客戶可以了解他們的項目如何融入自然環(huán)境及其周圍環(huán)境，并從多個角度進行評估。在 2022 年，這些 3D 可視化技術(shù)將會越來越頻繁地使用，以改善客戶體驗、分析項目備選方案、使分歧最小化和溝通項目信息。

激光雷達 (LiDAR) ——除了作為自主車輛導(dǎo)航的主要技術(shù)之外，激光雷達技術(shù)(光探測和測距)長期以來一直用于檢查基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)，以收集建筑物、橋梁或街道等環(huán)境的三維點云數(shù)據(jù)，以及用于檢查一些設(shè)施，例如管道、電線桿和軌道車。到 2022 年，激光雷達的應(yīng)用將逐步發(fā)展，以填補更難進入的領(lǐng)域，例如傳統(tǒng)激光雷達無法穿透的近岸環(huán)境等。綠激光的激光雷達是一項較新的技術(shù)，測量人員可使用該技術(shù)來掃描海岸線，并能夠穿透和填補海岸測繪中的零到十米這一“深度空白”，從而獲取水下地形。該技術(shù)已被政府機構(gòu)所使用，例如美國地質(zhì)調(diào)查局 (USGS) 用其繪制河道和洪泛區(qū)、繪制堰州島用于風(fēng)暴響應(yīng)研究等。

平臺商業(yè)模式——由于該行業(yè)的自身規(guī)模，近年來，我們已看到人們?yōu)橹腔鄢鞘泻椭腔刍A(chǔ)設(shè)施，以及為流程創(chuàng)新(例如非現(xiàn)場施工和模塊化施工)而多次嘗試開展平臺商業(yè)模式。近期的許多次嘗試都停滯不前，例如通用電氣公司的 Predix 平臺(或許該平臺過于超前于時代)、Alphabet 公司支持的 Sidewalk Labs 計劃(退出了在多倫多的一個價值十億美元的智慧城市合同)和 Katerra 公司(在2018 年獲得了 8.65 億美元的風(fēng)險投資，其目標(biāo)是開展非現(xiàn)場施工和模塊化施工，而目前處于破產(chǎn)狀態(tài))。到 2022 年，預(yù)計主要行業(yè)參與者和初創(chuàng)公司將繼續(xù)努力，成為該行業(yè)的首選平臺，并且每個企業(yè)都會從不同的角度解決這一問題。

數(shù)字孿生——多年來，數(shù)字孿生一直是微軟公司(Azure 數(shù)字孿生)和通用電氣公司 (Predix) 等供應(yīng)商所掌控的領(lǐng)域，而其目標(biāo)受眾是軟件開發(fā)人員。工程師們則忙于使用自己的 2D 和 3D 軟件，例如 CAD、GIS 和 BIM 工具。我們現(xiàn)在看到行業(yè)參與者已跨領(lǐng)域建立合作伙伴關(guān)系，例如微軟和賓利公司 (Bentley) 正攜手合作，為城市規(guī)劃和智慧城市提供城市級的數(shù)字孿生解決方案。Autodesk Tandem 平臺也提供 API 和開發(fā)人員工具，其目標(biāo)同樣是創(chuàng)建更大的生態(tài)系統(tǒng)。到 2022 年，像這類合作伙伴關(guān)系將繼續(xù)發(fā)展，形成更大的多合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，可提供各種形式的可視化效果，并可與處于該模式核心的數(shù)字孿生進行集成。業(yè)主/運營商和建筑、工程和施工公司所面臨的挑戰(zhàn)將是如何支持多個平臺，以及隨著市場的成熟如何投資。

自動駕駛汽車和機器人——自動駕駛汽車在很長一段時間一直是建筑環(huán)境中的典型代表，并在一些嚴(yán)格限制的區(qū)域(例如已規(guī)劃的社區(qū))進行批量部署，也越來越受歡迎。Move Nona 公司在美國的一個地點建立了最大、最長的自動駕駛汽車網(wǎng)絡(luò)，其配有 5 條路線和 8 輛班車連接近 10 個主要目的地，這只是一個例子。到 2022 年，我們預(yù)計對自動駕駛汽車的部署會進一步改進，會提供更高級別的安全和保障，以及提供更可行的運行速度。無人機和機器人將繼續(xù)廣泛用于執(zhí)行勘測和檢查，以及自動完成一些重復(fù)性且通常具有危險性的任務(wù)。

3D 打印——在建筑行業(yè)，3D 打印作為一種首選的施工方法正在獲得巨大的關(guān)注，包括與 NASA 合作的外星球環(huán)境設(shè)計和施工項目。例如 ICON 公司的龍門系統(tǒng)可以打印一間面積高達 3000 平方英尺的房屋，打印速度為每秒 5-10 英寸。3D 打印的速度更快，產(chǎn)生的垃圾更少，能應(yīng)對未來供應(yīng)鏈和建筑勞動力短缺的問題，而且比傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)具有更高的設(shè)計自由度。到 2022 年，隨著 3D 打印從主要應(yīng)用于單個房屋項目轉(zhuǎn)向覆蓋整個社區(qū)項目，我們將看到 3D 打印在建筑領(lǐng)域的工業(yè)化。例如，ICON 公司計劃于 2022 年在奧斯汀地區(qū)建立一個擁有 100 所房屋的社區(qū)。我們還將看到這項技術(shù)在實現(xiàn)可持續(xù)性、韌性和能源效率等社會目標(biāo)方面得到更大應(yīng)用，以及對公共服務(wù)欠佳社區(qū)(例如無家可歸者滯留地區(qū))提供支持。

區(qū)塊鏈——在建筑領(lǐng)域中，就行業(yè)使用案例而言，區(qū)塊鏈可能是最少被人們所了解的，因此經(jīng)常被忽視。然而，仍存在一些亮點，例如 DigiBuild 等公司專門將區(qū)塊鏈用例引入建筑行業(yè)，以提供更強的風(fēng)險管理和可見性。2022 年將是持續(xù)學(xué)習(xí)、概念驗證和一系列案例研究的重要一年，通過這些案例研究可了解一些真正的商業(yè)效益。

總體而言，當(dāng)城市規(guī)劃者、承包商、咨詢顧問和首席信息官在制定未來愿景，以及有意識地構(gòu)建和設(shè)計一些社區(qū)以實現(xiàn)某些共同目標(biāo)(例如經(jīng)濟增長、生活質(zhì)量、健康和福祉、多樣性、公平和包容、安全和保障、流動性、效率和韌性以及可持續(xù)性)時，這些戰(zhàn)略性技術(shù)趨勢將成為關(guān)鍵要素。

當(dāng)這些技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用時，就將建立起一個數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，使城市和社區(qū)具備必要的適應(yīng)能力，能夠隨時快速應(yīng)對持續(xù)的數(shù)字化和有形的顛覆性浪潮。