创新的施工技术可大幅提高大型施工项目的安全性、效率和生产力。建筑业有着悠久的创新历史，这推动了我们可以生产的建筑类型取得了令人瞩目的进步。该行业总是通过更加关注创新来应对困难时期，因此来年可能会看到自动化和技术的进一步发展，这些正在重塑我们所知道的建筑技术。下面，我们概述了2021年需要关注的5个重要的技术。

增强现实(AR) 是一种数字信息层，可增强对现实世界的看法。通过使用具有 AR 功能的移动设备，建筑专业人士可以查看工作现场，并将附加信息直接放置在现实世界之上。例如，建筑工人可以将平板电脑指向墙壁，平板电脑可以显示该墙的建筑计划，就好像它们是实际环境的一部分。增强现实对建筑有着巨大的影响，因为它可以准确地在需要的地方提供额外的信息。 

以下是增强现实的其他一些用途：

• 自动测量：通过实时测量物理空间，AR 技术可以帮助建筑工人准确地遵循建筑计划。
• 可视化修改：通过将潜在的项目修改直接分层到工作现场，承包商可以在提交之前可视化潜在的更改。
• 提供安全信息：通过识别环境中的危险，增强现实设备可以向工人显示实时安全信息。

无人机已经为建筑做出了令人印象深刻的贡献，它们的影响力将在来年增长。装有摄像头的小型飞行无人机能够降低过去非常昂贵的流程成本。以下是无人机在工作现场发挥作用的几种方式：

• 地形图：在施工前绘制地图至关重要。无人机可快速勘测大量土地，将测绘成本降低多达 95%。
• 设备跟踪：购买或租用的设备可能会被放错位置，但无人机可以自动跟踪现场的所有设备。
• 安全监控：当没有人工作时，工作场所很容易被盗材料和设备，但即使没有人在场，无人机也可以监控工地。

无人机还对进度报告、人员安全和建筑检查产生影响。无人机和其他类型的建筑技术将继续改进的方式之一是增加对人工智能和数据分析的使用。

3. 人工智能和数据分析

人工智能是技术独立于人类输入做出决策的能力，而数据分析是技术从过去的经验中“学习”的能力。这两种技术对建筑都有巨大的影响，在建筑中，高效和智能的决策对生产力和安全性有显着影响。

以下是人工智能和数据分析已经在重塑建筑的一些方式：

• 提高安全性：例如，通过使用数据分析流程，软件可以分析工作现场照片并识别风险和安全违规行为。
• 降低成本：通过分析过去的项目，数据分析软件可以识别低效率并提出更有效的时间表。
• 更好的设计：因为数据分析软件可以随着时间的推移学习，它可以通过探索数百种变化来改进建筑设计方面。

数据分析和人工智能很快就会影响到建设项目的方方面面，从规划一直到项目收尾。此外，人工智能和数据分析正在改进新的建筑方法，例如模块化建筑，这是建筑行业不断增长的一部分。

尽管 3D 打印在大型建筑项目方面仍处于起步阶段，但已经可以使用该技术打印整栋房屋。以下是 3D 打印可能影响建筑的一些方式：

• 高效的材料使用：越来越多的领域投资于用混凝土打印建筑材料（如煤渣块）或整个结构（如桥梁），与传统方法相比减少浪费。
• 提高速度：与传统建筑相比，3D 打印结构可以在几天内完整地出现。
• 消除错误：一旦 3D 打印机收到设计，它就会在物理世界中完美呈现，消除不必要的错误。

尽管 3D 打印可能在未来几年对建筑产生巨大影响，但该技术仍然相对较新且未经测试。与此同时，出现了另一种 3D 技术来提高工作现场的效率：建筑信息建模（BIM）。

5. 建筑信息建模（BIM）

建筑信息建模 (BIM)是在构建结构（“模型”）之前创建其数字表示的过程。建筑物的准确表示使参与施工的每个人都能预测困难、消除风险、确定物流并提高效率。

建筑信息建模对所有施工阶段都很有用：

• 在施工之前，BIM通过预测挑战来帮助减少对未来变更单的需求。
• 在施工期间，BIM 通过为最新和准确的参考文档提供一个中央枢纽来提高沟通和效率。
• 施工结束后，BIM 为业主提供有关建筑物每个细节的宝贵信息，从而为结构的整个生命周期的建筑管理创造了可能性。

建筑信息建模目前可能是建筑领域最重要的发展之一，因为它影响并改进了建筑过程的各个方面。 

全球首批应用在塔吊安全监控设备（智慧工地）的蕊磁隔空充电模组在某工地塔吊成功装机。目前，斯普奥汀已与塔吊安全监控系统、吊钩可视化监控系统多家头部企业签订了研发以及量产合作协议。所有项目已进入现场测试阶段，目前蕊磁隔空充电模组运转顺畅，预计将在今年实现量产。

蕊磁隔空充电模组安装成功

蕊磁隔空充电距离示意图

近年来施工现场塔吊事故频频发生，传统塔吊存在塔吊司机视野受限、超重、塔吊力矩过大、塔群碰撞等风险。塔吊安全监控设备主要应用于塔机的实时监控，监控安装于吊钩下方，可提供实时图像给塔机操作人员，使司机能够快速准确的做出正确的操作和判断，解决了视觉死角，远距离视觉模糊，语音引导易出差错等行业难题，提高工地现场施工效率，减少安全事故率，降低人力成本。塔吊安全监控设备属于智慧工地相关硬件设备。

塔吊司机通过监控设备查看下方情况

塔吊安全监控设备装在塔吊小车上，会一直跟随小车前后移动，采用有线供电形式不便，故一般是工作时用锂电池为设备供电，下班后进行锂电池充电。

目前，该场景普遍采用金属滚轮与金属触片的充电方式，主要缺陷：1.物理接触式充电方式，使用时间长了零件易变形导致接触不良，充电失败。2.该充电场景在户外，产品裸露在外，遇到恶劣天气或雨雪情况，存在短路风险。时间长了，金属材质易被氧化，从而导致安全问题。3.司机要时常对锂电池进行充电管理，不智能化，增加工作量。4.因产品同质化严重，市场竞争白热化，供应商为了打价格战，产品质量得不到保障。

蕊磁隔空充电模组安装示意图

蕊磁隔空无线充电方式存在的优势，可以很好契合塔吊安全监控设备的充电需求，主要优势：1.安全性：安全性是工地施工的重中之重，无线充电由于无接触，不会有短路风险，产品全密封，避免雨雪造成的漏电和短路。产品设计包括过压保护、过流保护、异物检测保护等多种电路及软件保护手段，安全风险大大降低。2.稳定性：蕊磁隔空充电技术成熟，在多种场景下都有大量应用。包括军工、民用电子产品、智能家居等。3.高效性：接收端一旦归位便可实现自动充电，保证设备可持续使用且，无需频繁拆卸，轻松提高作业效率。4.售后问题：无线充电没有接触，安装固定方便，充电不会产生物理损耗，减少机械磨损度。电路板的使用寿命长达8-10年，一般不需要维护，降低售后成本。

2019年中国建筑业总产值达到24.84万亿元，约占当年GDP的四分之一。2020年2月22日，工信部在召开的加快推进5G发展，做好信息通信业复工复产电视电话会议上强调，加快推动“5G+工业互联网”融合应用，通信行业积极探索推出5G+智慧工地等多种创新应用。2020年7月28日，国家十三部委联合发文指出，要加大智能建造在工程建设各环节应用，形成全产业链融合一体的智能建造产业体系，提升工程质量安全、效益和品质，实现建筑业转型升级和持续健康发展。2012年-2018年，智慧工地市场规模保持20%以上增速，2019年市场规模达120.9亿元，2020年底行业市场规模达到138.6亿元左右。工地 --这一个曾被打上危险、漫天灰尘、杂乱差等标签的场景，如今因为国家相关利好政策以及BIM等技术的加持逐渐走向数据化、信息化和可视化。

随着新技术的蓬勃兴起，落地应用已经相对成熟，但是在智慧工地中的一些应用场景，供电/充电却是最大的“拦路虎”，采用蕊磁隔空充电技术可以带来切实好处。

应用场景一：工人的安全帽可自动发送位置并监测工人是否佩戴了安帽。技术优势：1.智能安全帽长期暴露在扬尘、雨水环境，全封闭的壳体设计可以保证使用寿命，故采用无线充电；2.智能安全帽具备一定厚度，只有隔空充电技术才能解决充电问题；3.工人下班后较为劳累，方便的充电方式至关重要，能够实现一个充电端对多个智能安全帽充电是提升便利性的途径，也可以实现降本增效。

应用场景二：塔吊防碰撞系统传感器有危险时可自动报警。技术优势：1.在恶劣工作环境，暴露式的充电方式容易导致产品充电失败，采用蕊磁技术可以彻底消除漏电、电弧等用电安全隐患，并有效延长产品的使用寿命；2.“蕊磁”技术可实现三维立体空间的高自由度传输，如水平方向偏移、垂直方向偏移、支持角度倾斜，无论载体如何抖动，大部分情况也可以充电。

随着BIM、大数据、人工智能等新技术的发展，再结合隔空充电技术的落地，传统工地正摆脱其负面标签，脱胎换骨。相信随着智慧工地的逐渐成熟与普及，未来我们将看到高标准、好效益、零事故的建筑工地。

隔空充电技术应用先驱者

成立于2015年的斯普奥汀科技，近年来致力于为企业提供隔空中远距离无线充电技术方案，凭借扎实的科研能力，精准的行业预判，成功推动了多个应用场景的量产落地。

斯普奥汀旗下的新一代隔空无线充电、无线供电技术 --“蕊磁”（RiCharge)，在充电距离、自由度上有了更大的突破：最远可实现50cm左右的充电距离，加上中继可以达到100cm左右；且可以一对多、立体空间内自由无线充电，其充电时的传输效率平均在85%左右。“蕊磁”技术现已实现商业化，主要应用场景是消费电子、工业、智能家居、智能穿戴、物联网、农业、新兴电子产业及特种行业等领域。

随着各行业新技术的落地，关于无线充电的刚性需求日益凸显，方便自由的充电方式不仅可以将项目管理效率提高近一倍，充分发挥人力成本，还可以大幅缩短工期，降低成本。斯普奥汀也将继续深挖具备商业潜力的应用场景，力争成为行业标杆。