[導讀]隨著當前技術的飛速發展,正處于互聯網的爆發時代、物聯網的成長期、人工智能的爆發前期,這三個不同時期都會對建筑智能化行業形成挑戰。
物聯網,顧名思義,就是物物相連的互聯網。物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發展階段。在2018年第十九屆中國國際建筑智能化峰會·廣州站A場,上海大學自動化系教授趙哲身分享《未來已來-互聯網爆發、物聯網成長期的企業之路》,圍繞互聯網+和物聯網的特征、平臺經濟、機器學習及其應用等方面展開闡述。
上海大學自動化系教授趙哲身
建筑智能化三大挑戰:互聯網、物聯網、人工智能
隨著當前技術的飛速發展,正處于互聯網的爆發時代、物聯網的成長期、人工智能的爆發前期,這三個不同時期都會對建筑智能化行業形成挑戰。
在2014年到2017年發生了許多大事件,2017年阿里巴巴發布了《智慧建筑白皮書》,震撼了行業,并且阿里巴巴成立了達摩院,進行量子計算、機器學習、基礎算法等;百度在2014年成立深度學習研究院、硅谷人工智能實驗室、大數據實驗室、增強現實實驗室;騰訊組建了AI實驗室、微信AI、優圖實驗室等等。各大互聯網企業紛紛進軍該領域,可謂“未來已來”。
那么,互聯網+和物聯網的特征如何?首先,互聯網可以消除距離,去中心(介)化,即資源和終端用戶直接連接,最好的例子就是網上購物或網上清算;第二,服務成為本質,成為企業戰略的指導思想;第三,正因為縮短距離,服務成為本質,產生了個性化(定制)的個體主義,大大提高了終端用戶的地位;第四,未來的建筑智能化市場將是扁平化、網格狀,物聯網帶來了物理和體制的扁平化,其中,終端用戶具備可交互性。今后物聯網一定是體驗業迭代,終身用戶的數量成為企業的競爭力,人、動物、機器是互聯的。
變革時代帶來的沖擊及派生問題有哪些?
在當下變革的大時代中,會帶來來怎樣的沖擊?不僅是對物理世界的沖擊,還有對社會的沖擊。古典管理之父泰勒(F.W.Taylor,1856-1915),他提出定額與標準化,適合于大規模流水線生產的工業革命,已經不適應個性化定制需求。
法約爾(HENRIFAYOL,1841~1925),將管理活動分為計劃、組織、指揮、協調和控制等五大管理職能,提出了十四項管理原則。
韋伯(Max Weber,1864-1920),對權力依職位和職能進行分工和分層,建立以規則為管理主體的組織體系和管理方式,這便是科層制。管理組織科層論受到物聯網扁平化的沖擊。
大師中的大師的德魯克,提出“互聯網消除距離”。2014年諾貝爾獎得主讓·馬塞爾·蒂羅勒(法國Tirole,1953-)提出平臺指導理論:今天互聯網時代應該是雙邊市場。
這是非常典型的樹狀結構,但扁平狀結構會沖擊這個結構,國際和國內不少公司采取扁平化管理模式,每個周期中的個人能力不同,但必然存在一個中心,實際上扁平化的物聯網是一個無主體結構。
但互聯網+和物聯網也衍生出幾個派生問題:第一,體制沖突,現在智慧城市的建設困難重重,這是由于用信息化工具管理城市的理念,存著多規不合一、信息孤島、交互標準不統一、入庫標準不統一等等問題,比如攝影頭,交通和刑警不統一,區和市里不統一,這必然伴隨著體制沖突。第二,壟斷,很多集成商早已感受到壟斷,小企業和創新企業被大企業扼殺,長期以往必然存在問題,所以我國提出市場經濟要反壟斷。第三,技術問題。
平臺經濟,互聯網生態下經濟模式的轉變
在互聯網生態下傳統經濟模型發生了巨大變革,這就是平臺經濟的出現,現在的城市經濟形態不完全是制造業,還有平臺,尤其是建筑智能化行業。平臺是一種經濟模式,是互聯網生態下經濟模式的轉變,縮短了供應商和終端用戶的距離,使得服務成為本質。
平臺也是“生態圈”, 為終端用戶、供應商、科技工作者提供信息、交易與物流等基礎設施,將樹狀的供應鏈變成環狀;平臺也是科學管理的落地場所和實施工具。諾貝爾獎得主讓·梯若爾提出,互聯網時代是雙邊經濟,要么擁有平臺,要么被平臺雇傭,比如阿里巴巴電商平臺。
建筑智能化平臺的發展方向有這幾種:IBMS、(2)能量管控平臺、(3)遠程運維平臺、(4)智慧養老、(5)智慧園區和智慧城市、(6)國產化BA平臺:邊緣計算與云,很多企業目前在發展邊緣網關,實際上邊緣網關和云的架構和功能不同,邊緣是實時性,云是非實時性,邊緣是解決本地控制和局部管理,而云是全部管理和邊緣資源的分配。(7)智慧地下管廊、(8)裝配式智能建筑等。總之,平臺可以與任何事物相結合。
機器學習及在行業中的應用
目前,機器學習的方法分類可分為有監督學習、無監督學習和強化學習。機器學習的核心經驗包括以下幾點,(1)樣本必須覆蓋對象所有頻譜,模型才能有強的泛化能力,要考慮到所有可能出現的情況。(2)輸入的確定:輸入必須與輸出強相關。輸入多了模型維數增多;少了,成為擾動。(3)樣本必須預處理,數據必須真實有效,濾波與去噪;另外,特征縮放和特征提取也非常重要,包括歸一化對神經網絡、標準化對于線性回歸、平穩隨機過程對時間序列。(4)沒有一種模型結構(算法)是放之四海的,針對不同問題,必須嘗試不同算法。
在建筑智能化行業,企業機器學習的研究方向有這幾種:(1)區能耗監測平臺數據的聚合、分類,目的是自動修正不正常數據。(2)區級平臺大型公共建筑能耗需求側響應建模。采用回歸分析、時間序列、深度學習神經網絡。(3)面向單體建筑或建筑群的能量優化控制中的空調負荷預測模型。(4)FM:建筑物設備系統或單體設備故障狀態診斷和管理。
機器人也是當前行業十分火熱的話題,那么,目前機器人在建筑智能化行業有哪些應用呢?主要是以下三種,地下管廊巡視機器人、數據中心巡視檢測機器人和.居家機器人。但目前還在概念階段,以檢測為主。
目前機器人存在一些問題,如30%的數據不準確,BA傳感器不夠強壯、易損壞和需要整定等,未來要解決BA存在的數據不準問題,通過大數據的相關性分析校正數據,為巡視機器人裝備及時整定的傳感器,現場接入閉環,以取代并修正現場節點傳感器。
最后,未來已來,未來存在著多種形式,由手機或可穿戴設備組成移動物聯網,將人和物連接在一起,空間傳感器由手機、可穿戴實現,AHU傳感器由LoRa實現。而NB-IOT將顛覆建筑能耗監測平臺架構,機器學習將顛覆智能表具行業等等。時代在改變,智能化企業也需要轉型升級,以應對未來行業的發展趨勢,否則將面臨被市場淘汰的可能。
? ? ? ? 文/鄭翊君
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