工业4.0来临！物联网、AI和云计算如何颠覆传统机械施工？

随着工业4．0和数字化浪潮席卷而来，传统的施工行业正在向自动化、数字化、智能化转型，这也促使施工行业对机械设备更科学高效管理的诉求变得更为迫切。

“传统施工企业的油耗管理、台班管理等是依靠人工识别和纸笔记录方式，管理效率相对低下。利用工业物联网、AI结合云计算平台，过去无法实时处理的设备管理问题都可以更有效的解决。”南京智鹤电子科技有限公司（以下简称“智鹤科技”）CTO陈颖弘在接受记者采访时表示。

通过在机械设备顶部搭载智能传感器，智鹤科技的平台可以实时采集机械车辆的经纬度、速度、方向、加速度、角速度等超过100个参数，并上传到云端进行智能分析。无论挖掘机、渣土车等设备在哪里，管理人员都能随时知晓机械设备的位置、怠速情况和工作时长。施工人员驾驶的车辆是否超速，是否偏移路线，以及趟数是否合规等都会给出实时报警，管理人员可以及时进行预警和干预，也可以每天生成日报，进行整体情况复核和定向监管，确保施工安全。

油耗成本占据机械使用成本的四成左右，这让油耗管理成为施工企业最为关心的课题之一。智鹤科技采用智能油箱盖替换原有油箱盖，可感知油箱盖的开合情况，精准油位变化数据，当油量出现异常下降时就会立即发送报警通知，可有效解决普遍存在的偷油漏油的问题，使燃油成本变得更为可控，甚至大幅降低成本。

强大的云平台是一切的基础

据陈颖弘介绍，要实现这样的精细化管理，必须采集海量数据传输到云平台，并24小时进行实时数据处理和分析进行机群和设备动态监控。这对云计算性能提出了很高的要求，一个稳定、安全、高效的云平台成为支撑这一切的底座。

智鹤科技在今年开始使用AWS云服务。“专业的事就应该交给专业的人来做。”陈颖弘表示，“AWS的弹性可扩展以及丰富的产品组合，有效地支撑了业务的发展。”

陈颖弘分享了一个真实例子：“有一天晚上，由于项目优先顺序改变，原本监控工程机械的终端同时被用来监控扎土车超速、围栏警报以及趟数计算等行为。为此GPS截取时间从1800s／次，变为5s／次。这一小小的改变导致两天后的数据量将爆冲到360倍，造成MySQL数据库无法负荷。多亏选择了AWS平台，我们直接把EC2配置进行大升级，顺利支撑到一周后NoSQL集群的上线。”

AWS首席云计算企业战略顾问张侠介绍，目前在重机械制造行业，无论国外知名的卡特彼勒还是中国的三一重工，都选择与AWS进行合作，AWS云平台正在为工业、制造业的智能化转型，提供有力的IT支撑。

AI助力机械施工的数字化变革

除了云计算，张侠还看好人工智能等新技术在智能工厂、智能矿山等方面的应用前景。

“AI技术可以实现对设备的预防性维护。在机器运转出故障之前，往往运转声音、速度都会发生异常。一旦出现怪声，或者转速变得不均匀了，通过对其进行智能识别，就能提前进行更换和维护。在矿山管理方面，借助AI来智能探测当地的可燃性气体的含量，一旦达到临界值自动就把风扇打开。另外矿车也可以实现自动驾驶，减少安全事故。利用AWS的AI云服务，例如AmazonSageMaker，可以让这些客户更快、更容易地构建、训练和部署机器学习模型，更高效地开发和利用AI技术，通过更少的工作量和更低的成本更快地投入生产。”

智鹤科技也在积极探索人工智能在机械施工方面的应用。

“目前，我们还处于机械物联网的第一阶段。即把所有的信息进行数据化，优化施工企业的管理效率和施工效益，我们基本上已经可以实现施工现场全品类、各机型统一管理，并且正在研究通过深度学习的算法来实现，实现自动化的派工和台班统计。下一步，我们希望实现智能辅助驾驶，协助施工单位做出更敏捷的响应，辅助机手进行安全、高效的操作。一些危险的工地，甚至可以通过机械车辆的无人驾驶来完成。我们最终的目标是迈向智慧工地，让每台机械设备具备人的认知，推动建筑施工行业的数字化变革。”陈颖弘说。