數位人居環境
從機器學習到衛星監控 - 數位技術正逐漸深植到人居環境中。
「全新技術的興起，例如數位分身和 AI 正以智慧城市和連線資產的形式融入實體和數位世界中。能因應例如氣候危機、生產力和快速城市化等急迫的全球任務。」
- Rahul Shah，BSI 歐洲、中東和非洲地區人居環境部門發展總監
數位人居環境科技包括：
- 機器學習與人工智慧（AI）
- 元宇宙、虛擬實境（VR）和擴增實境（AR）
- 數位分身
- 數位信任和網路安全技術
- 建築資訊塑模（BIM）
- 大數據和數據分析
- 智慧城市、物聯網（IoT）和工業物聯網（IIoT）
- 非現場模組化製造
- 可穿戴技術與外骨骼
- 機器人、自動化與無人機
- 3D 列印或積層製造（additive manufacturing）
- 區塊鏈
- 5G
從產品製造商和建築師到承包商以及政府機構，產業中的每一環節都必須採用數位轉型，才能保持競爭力並為未來做好準備。
2023 年後，10個人居環境數位趨勢
透過我們對這個領域最新技術的分析和全球創新來掌握脈動…
- AI和機器學習
- 虛擬實境和元宇宙
- BIM（建築資訊塑模）
- 數位分身和預測性維護
- 數位信任和網路安全
- 智慧城市、IoT 及工業 IoT
- 雷射掃描
- 區塊鏈
- 積層製造（3D 列印）
- 可穿戴技術
1. AI和機器學習將有助於做決策
人工智慧（AI）在許多製造和建造流程中已不足為奇。舉例來說，AI 可應用於多種用途與系統上，例如建構資訊模型或機器人技術，以便預測和協助做決策。
AI 是能夠形成智能決策的電腦軟體，而機器學習則是一種 AI 形式，採用統計數據讓電腦能夠從數據中學習。電腦擁有的數據愈多，其智能程度就愈高。
在建築和人居環境中，可運用過去專案的資訊或系統內的數據，來識別潛在風險。
此方面的例子包括：
- 透過天氣和氣候預報來因應氣候變遷風險
- 先進的安全監控
- 準確的預算預測和成本上升預防
- 資源分配
- 優先順序指定
- 自動駕駛車和汽車機械
- 危險識別
- 全生命週期資產監控
如此便能提升整個營建流程的生產力和安全性。
2.元宇宙和虛擬實境（VR）
元宇宙的概念依循類似的構想。元宇宙是一個由 VR、AR 和 3D 建模技術構成的數位世界，能將實體與虛擬相結合。
根據世界經濟論壇的說法，元宇宙可能會是網際網路的下個迭代，能將網路領域轉變成真實世界的數位分身，啟發全新的生活和工作方式。在虛擬商店購物、在虛擬環境工作還有以虛擬方式探索新空間不再是天方夜譚。
由於實體限制更少，這個以虛擬方式設計的環境也讓人們對人居環境的未來樣貌、功用和運作方式有更豐富的想像概念。
虛擬實境（VR）是描述一種由電腦產生的環境，能透過虛擬實境頭戴裝置和操控裝置來進行互動。
VR 愈來愈常用於結構和建築設計中。VR 技術能讓建築師和工程師以最真實的方式來展示結構設計。他們不用向客戶或利害關係人展示 2D 甚至 3D 平面圖，而是能夠一起以虛擬方式親臨建築物中並探索不同區域。
在建造之前，可使用這種互動式 3D 環境來測試提案的公共建築物及空間，讓潛在使用者能開啟及關閉房門或在各房間四處走動，確保符合以人為本的建造理念。一旦開始施工，這種等級的測試將有助於減少修改、降低成本、避免建材浪費並讓專案更具環保效益。
3. 建築資訊塑模（BIM）能強化合作關係
BIM 一直是人居環境中最重要的數位趨勢之一，也是依據數據來做決策和提高生產力的關鍵促成技術。
「在接下來的 12 個月期間，81% 的企業組織已投資或計畫要投資 BIM。然而，儘管有投資意願，只有12% 的企業組織自認能在數位轉型策略上成為領頭羊，而32 %則在實現數位轉型標準方面沒有做足準備並且落後。」
── BSI人居環境和營建產業數位轉型調查
什麼是 BIM？
BIM（建築資訊管理）係指建築資產從設計到拆除的整個生命週期的資訊管理，進而提升不同團隊之間的合作關係。
能透過虛擬環境讓各專案之間落實更好的溝通及資訊共享，確保能適時將正確資訊提供給適當人員。其中可能包括 3D 模型、圖紙、測量或性能度量。
BIM 對人居環境的優點相當廣泛：
- 提高效率與生產力
- 提高安全性
- 減少浪費
- 避免重工成本
- 預防錯誤
- 敏捷的問題解決能力
- 在英國等地獲得政府標案的機會
BIM 透過共享的資產資料消弭各行其是的狀況，將建築業主、設計師、施工團隊、物業經理和住戶相連結，形成更安全、更有效率且利潤更豐厚的專案。
實務上的 BIM
通用資料環境（CDE）是一個協作軟體環境，能讓專案的所有相關成員彼此溝通。其功能是作為專案的資訊來源，整理所有資料以防重複或錯誤的發生。
以 2022 年杭州亞運會的中國新場館為例，北京市建築設計研究院的專案團隊就使用了 BIM 方式，將規劃和設計階段的所有結構件進行組裝，省去了 100 個資源天數，並減少 60% 的設計時間。（2019年BBC〈未來博物館〉）
世界各地的大型公共建築物專案的工人死亡事件時有所聞。BIM 可藉由識別潛在危險和解決方案、確保持續落實規定並減少人為錯誤及溝通不良，以提升安全與健康條件。
之所以能在全球各地成功且廣泛地採用 BIM，仰賴的是標準化執行方式以及有助於共同合作的共通語言。
4. 數位分身將顛覆預測性維護
網宇實體技術（cyber-physical technologies）的進步催生數位分身（digital twins）。
什麼是數位分身？
數位分身是一種實體物的數位表示型態，具有能將實體物與其數位表示型態相結合的方式。（Flex 260 standard）
對人居環境的好處
使用數位分身對人居環境的好處是為經濟和社會都帶來較佳的成果。這項技術會透過建築資產的規劃、交付和管理來執行較佳的洞見分析與決策制定，進而有助於提升商業競爭力、提高生產力並協助專案達到淨零排放目標。藉由改善建築和基礎設施的設計過程，也能對生活品質和公共福利產生正面影響。
這項技術的下一個重點是讓數位分身能進行預測。例如，在設備瀕臨故障之際或有組件需要即時保養時以信號示意。這能帶來一些好處，例如改善決策、安全及效率，以及為仰賴實體基礎設施的人員提供更好的服務。
其挑戰在於讓不同的數位分身、資料和技術能協同作用。舉例來說，由建設公司建構的數位分身就必須讓分包商、IoT 裝置製造商和物業經理能夠理解，並且能與他們自己的流程相互配合。這便需要對各方對「好」有相同的共識。
〈下期待續〉
