數(shù)字孿生：建筑信息模型與智能建筑的交匯點
在20世紀早期，Henry Ford通過批量生產(chǎn)系統(tǒng)(BPS)將制造一輛汽車所需的時間從12個多小時縮短到2個小時。從那時起，汽車行業(yè)經(jīng)歷了多次顛覆和創(chuàng)新?，F(xiàn)在每3秒就有一輛新車從流水線上生產(chǎn)出來。
產(chǎn)品（如汽車），已經(jīng)從一個普通的機械奇跡發(fā)展成為一個復(fù)雜的智能系統(tǒng)，包括一系列技術(shù)、電子產(chǎn)品和材料。
最初，汽車工業(yè)是由大規(guī)模生產(chǎn)、精益方法和全球化驅(qū)動的。然而，隨著工業(yè)4.0的到來，汽車行業(yè)的未來取決于數(shù)據(jù)主導(dǎo)的制造。
都說，數(shù)據(jù)是當今的新石油。
如今，產(chǎn)品越來越趨于服務(wù)化。如，從Tesla購買電動汽車，便獲得一項持續(xù)遠程監(jiān)控和分析的服務(wù)，以進行改進和維護。
甚至航空領(lǐng)域的MRO(維護、維修和大修)服務(wù)也嚴重依賴數(shù)據(jù)進行預(yù)測性維護和分析。
因此，很明顯，對于這些行業(yè)而言，重點是最終產(chǎn)品，否則就是服務(wù)。
雖然生產(chǎn)這些產(chǎn)品的過程非常重要，但人們更關(guān)注的是這些產(chǎn)品的用戶體驗，而不是過程。
所以，建筑行業(yè)一直想搞清楚建筑信息模型（BIM）是什么?
首先，我們必須承認建筑信息模型（BIM）在建筑領(lǐng)域的重要性，考慮到一般項目交付的分散方式。
作為一個利用項目主要利益相關(guān)者的輸入的過程，BIM在項目上部署的最重要的成果之一——一個準確的BIM模型。
使用BIM模型，可以模擬施工現(xiàn)場的整個交付過程，并且可以通過虛擬模擬提前消除所有潛在的浪費和低效率來源。在設(shè)計過程中，還對構(gòu)建的資產(chǎn)進行了廣泛的分析，每個人的輸入都被更有凝聚力地捕獲。
與建筑行業(yè)傳統(tǒng)項目交付中的脫節(jié)交付方法相比，這是一個巨大的飛躍。
然而如今，我們傾向于更多地關(guān)注在交付過程中消除浪費，而不太關(guān)注這些設(shè)施中的體驗。
換句話說，作為一個行業(yè)，我們變得更加以設(shè)備為中心，而不是以用戶為中心。
所謂以用戶為中心的設(shè)施，指的是被設(shè)計為服務(wù)的設(shè)施，利用數(shù)據(jù)分析來捕獲和改善最終用戶體驗。
而，這些建筑也被稱為智能建筑。
讓我們回到汽車行業(yè)。
要使服務(wù)化車輛工作，有三個主要組成部分:現(xiàn)實世界中的物理實體、其虛擬模型以及將兩個世界聯(lián)系在一起的連接數(shù)據(jù)/視圖。
這，也就是所謂的數(shù)字孿生架構(gòu)。
也是本文的主題，建筑信息模型(BIM)和智能建筑之間的交匯點是數(shù)字孿生。
數(shù)字孿生能力的進步是由四項關(guān)鍵技術(shù)推動:
物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)：資產(chǎn)或組件上的傳感器與連接系統(tǒng)相結(jié)合，使組織能夠獲得對實時性能的詳細見解。高級分析：通過機器學(xué)習(xí)，這些數(shù)據(jù)可以用來預(yù)測和模擬資產(chǎn)的未來狀況或惡化情況。計算能力：基于云的技術(shù)極大地提高了這些行業(yè)運行大規(guī)模數(shù)字孿生模型所需的計算能力的可負擔性和可用性。可訪問性：以前數(shù)字孿生可能被鎖在工廠或組織的控制室中，現(xiàn)在可以通過移動設(shè)備從任何地方訪問這些數(shù)據(jù)。回到建筑領(lǐng)域，很明顯，準確的BIM模型(也稱為記錄模型)只是數(shù)字孿生實施和設(shè)施最終用戶實時反饋的起點。
那，智能建筑到底是什么？
根據(jù)James Sinopoli的說法，智能建筑技術(shù)是構(gòu)思、設(shè)計、建造、調(diào)試和運營建筑物的流程，利用技術(shù)來優(yōu)化建筑環(huán)境的目標和目標。
從定義來看，很明顯，智能建筑有一個流程方面，其需要一個BIM工作流。但是為了補充這一流程，需要利用技術(shù)來優(yōu)化建筑環(huán)境的目標。
以下是可以在智能建筑中找到的一些技術(shù)系統(tǒng):
能源和舒適系統(tǒng)：如暖通空調(diào)系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)以及EPMS。娛樂系統(tǒng)：如音頻和視頻分發(fā)系統(tǒng)、游戲解決方案以及虛擬/增強現(xiàn)實。安全系統(tǒng)：如訪問控制系統(tǒng)、IP監(jiān)控系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)。通信系統(tǒng)：如電話會議系統(tǒng)、IP電話系統(tǒng)以及數(shù)字標牌系統(tǒng)。公用事業(yè)系統(tǒng)：如醫(yī)療保健系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)以及BMS。生活方式系統(tǒng)：如社交媒體、可穿戴設(shè)備和智能小工具/物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備控制系統(tǒng)：這是統(tǒng)一所有其他系統(tǒng)的總體平臺。深入了解這一點，很明顯，智能建筑既有結(jié)構(gòu)組件，也有技術(shù)組件。
換句話說，智能建筑既有硬性，也有軟性。
那么，我們?nèi)绾卧贐IM模型中捕獲所有這些呢?
更重要的是，如何將BIM模型轉(zhuǎn)化為與智能建筑實時通信的數(shù)字孿生?
第一個推動因素是物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)。大多數(shù)這些技術(shù)系統(tǒng)都是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，可以在BIM模型中進行說明，并通過傳感器與智能建筑相連。第二個推動因素是數(shù)據(jù)分析。業(yè)內(nèi)已經(jīng)有一些平臺以統(tǒng)一的方式分析來自這些設(shè)備的數(shù)據(jù)，并提供可操作的見解。如Siemens Mindsphere。第三個推動因素是計算能力。如今，這些平臺，包括設(shè)施管理系統(tǒng)(FMS)，都是基于云的。這極大地提高了計算能力，以及可負擔性和可用性。第四個推動因素是可訪問性。基于云，這些信息可以從全球任何地方的移動設(shè)備上輕松訪問。可以肯定地說，作為一個行業(yè)——建筑行業(yè)，我們才剛剛起步。BIM只是一個入口點，但其提供了一個很好的數(shù)據(jù)來源。
然而，建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型遠遠超出了BIM和所有其他傾向于高效交付設(shè)施的新興趨勢。
這些只是主要問題的先決條件，即構(gòu)建資產(chǎn)的服務(wù)化以獲得最佳的最終用戶體驗。
從本質(zhì)上講，對于我們而言，要實現(xiàn)真正的智能建筑，數(shù)字孿生將成為現(xiàn)下和希望看到的未來之間的交匯點。
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