关于5G通信技术对智慧工地的影响作用.doc

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1、北京理工大学珠海学院2016届本科生毕业论文北京理工大学珠海学院本科生毕业论文关于5G通信技术对智慧工地的影响作用学 院： 商学院 专 业： 工程管理 姓 名： 赖嘉慧 学 号： 160806101561 指导教师： 赵素娟 职 称： 讲师 中国珠海二二年二月二十二日29诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文关于5G通信技术对智慧工地的影响作用是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。承诺人签名： 赖嘉慧 日 期：2020 年05 月 05日摘 要随着国家大力推行“新型城镇化”政治策略，国内建筑工地数量剧增

2、且规模持续扩大。为响应建设“美丽中国”的政治号召，传统建筑工地进行生态化革新、技术产业化发展，智慧工地概念应运而生。在“互联网+”行动计划推动下，建筑工地变革、建筑行业转型获得创新技术支持。本文将通过研究5G通信技术在智慧工地上的实施应用，分析产生的具体作用及影响，明确实施问题并找到可行的解决方案，达成深入了解5g通信技术对智慧工地的的实践作用及影响并提出促进“5G+智慧工地”落实的建议。关键词：智慧工地 智慧化程度 5G通信技术 5G智慧应用 AbstractThe number and scale of construction sites in China has soared as t

3、he country pushes a political strategy of new urbanization. In response to the political call of building a beautiful China, the concept of smart construction site came into being as a result of ecological innovation and technological industrialization in traditional construction sites. Driven by th

4、e Internet plus action plan, the transformation of construction sites and the transformation of the construction industry have been supported by innovative technologies. This paper will study the implementation and application of 5G communication technology in smart sites, analyze the specific roles

5、 and impacts, identify the implementation problems and find feasible solutions, so as to achieve an in-depth understanding of the practical role and impact of 5G communication technology on smart sites and put forward the suggestion to promote the implementation of “5G+Smart construction sites”.Keyw

6、ords: Wisdom site Degree of wisdom 5th generation mobile networks 5G smart application 目录第一章 绪论41.1 论文写作的背景及意义41.2 本课题的国内研究现状41.3 研究的目的61.4 研究的方法61.5 研究的内容及结构框架6本章小结7第二章 5G通信技术82.1 5G通信技术的定义82.2 5G技术的突破性特点82.3 5G技术与4G技术的比较分析表10本章小结10第三章 智慧工地113.1 智慧工地的概念113.2 智慧工地的整体架构113.3 智慧工地的智慧化方面123.4 5G在智慧工地上的

7、应用场景设想133.5 智慧工地优势14本章小结14第四章 实践案例分析164.1 智慧工地实际案例情况164.2 “5G+智慧工地”建设实例174.3 智慧工地尚存问题194.4 改善问题的5G技术应用204.5 运用5G技术对智慧工地的影响作用21本章小结23第五章 结论与展望245.1 实施“5G+智慧工地”的影响因素245.2 结论255.3 展望25参考文献27致 谢28附 件：29第一章 绪论1.1 论文写作的背景及意义当前我国的数字化经济发展迅猛，数字化产物在国内多个领域越发风靡。结合科技技术应用于建筑业发展之中，以技术创新带动建筑产业建设模式、建筑材料等进行优化发展及变革，已经

8、成为当前建筑业转型升级，获得持续性发展的方式之一。在此基础上，面对建设“美好城市”、“智慧城市”的迫切需要，我国大力推动建筑产业改革发展，制定多种转变策略。其中，建筑工地作为建设施工一线场地，尚存的建筑质量问题、安全问题、环境污染防治问题，对人民生活生产造成巨大影响，也因此使其成为集中开展变革战略的场所。于人工、材料、机械设备多方面开展具体的管理优化手段，实施推广智慧工地模式，能够体现明显的实践优化效果，也将大大推进建筑产业创新转型的进程。智慧工地的广泛应用利于实现中国建筑业转型升级与持续健康发展的目标，结合5G通信技术的实施，将在一定程度上解决部分应用问题。并且，5G技术关联智慧工地行业，可

9、以影响智慧工地行业的下游产业（如建筑施工、企业管理等）发展，从而催发产业链整体效益更大化，提高智慧工地的应用能力和智慧化发展水平的同时促进了产业链多端之间的合作发展。5G技术与智慧工地建设的结合不仅将满足人们对施工现场整体智慧化的工作需求，也是建筑行业实现高效管控、达成持续化发展的管理技术手段，并且也为国家实现建设“智慧城市”的美好愿景添力提速。因此，新形势新技术环境下，发挥“5G技术+智慧工地”模式的积极效用，将使建筑施工更加贴合项目工程领域的数据信息化建设主题。本课题将进行简要讨论5G通信网络对智慧工地的影响作用，愿能为相关人士提供些许参考。1.2 本课题的国内研究现状1.2.1 国内的研

10、究现状近几年来，伴随着我国基础设施建设增速的放缓，智慧城市建设正在成为推动我国经济社会发展的新动力之一。由于其蕴含的重要价值意义，多个地区和国家将智慧城市的建设列入战略发展规划之中。截止到2018年，我国已经批准了290个以上智慧城市的试点项目，作为智慧城市概念在建筑领域上的做法延伸智慧工地，将直接受益于我国智慧城市的发展，获得十分广阔的发展前景及助力。当前，我国重庆市、广西省及其他某些地区已率先完成了“5G+智慧工地”模式的实践应用，皆获得了丰硕的应用成果并且实现了对智慧工地的颠覆性改革升级。据中国智慧工地行业相关分析报告以及住建部统计数据显示（如图1.1所示），近几年发展规模持续扩大，20

11、18年的智慧工地市场规模已达到99.1亿元，预期形势乐观。当前我国虽处于智慧工地的发展初期阶段，但改造升级的基础已经筑牢；2019年底5G正式投入商用，我国实现了5G工程机械远程操控，即标志着我国5G赋能智慧工地应用场景的时代已经到来；2020年1月我国首个5G智慧工地建成以来，多地已拥有多个成功的实施例子，国内关于5G通信技术与智慧工地的结合模式开始步入流行趋势。图1.1 2011-2019年间我国智慧工地市场规模走势图图片来源：2020-2025年中国智慧工地行业发展潜力分析及投资方向研究报告2017年发表的智慧工地用智慧建造未来论文中，窦安华，刘著国，王帅几位学者就表示：我国的建筑现场情

12、况变化复杂，安全事故频发，而科技技术不断地创新更变3。为了使建筑工地获得更加科学智能的发展，不仅需要紧抓新兴科技的发展机遇，更要将技术与建筑业发展牢牢结合，才能促使技术优势更好服务于建筑工地的智慧化进程。所以5G通信技术的出现对于改善智慧工地的实施应用情况非常值得我们进行相应的研究和分析；学者马大宏在2019年发表的一篇论文中就说明了5G通信技术的重要发展节点及国内外的发展现状：多国竞相研发5G通信技术，我国和欧盟都为此投入了大量资金和研究力量，进一步促使5G技术商业化。2019年10月底，我国5G通信技术便已投入商用。并且于期刊中还点明了5G作为移动建设与社会互联的基础桥梁将在未来能够达成“

13、万物互联”的可能12。所以，对于研究5G通信技术的突破性特点，或将助于分析5G技术对智慧工地的通信联通、平台管理等多方面功能架构的影响作用；而同年，作者张军明则在其发表的论文当中探讨了智慧工地的构建方法并以此分析，得出了国内智慧工地建设发展速度快速，但相较于发达国家仍有一定差距的发展现状。同时，提出了当前我国智慧工地发展程度受制的种种问题，其中智慧工地软件系统的应用深度及适用范围等软件局限使得智慧工地发展所需技术支撑大大不足，严重影响了智慧工地的智慧化发展程度18。即是说明我们能够以此为线索研究相关的技术力量对于智慧工地的影响作用，从而能够完成建立相应的技术基础，达成深化智慧工地应用水平的目标

14、；侯振纯及贲东生（2019）在其发表的论文中则指出当前我国相关政府发布了一系列指导性的政策文件用于推行智慧工地的发展工作但企业层面仍未有广泛重视17。因此我们应该要基于建筑和技术企业层面，研究对系统设备提供更便于使用和人性化的改进建议，提高相关对象推进智慧工地的应用热情，从而得出促进实施的解决措施。1.3 研究的目的5G网络技术在我国已正式投入商用，其突破性的功能特点能够满足许多技术软件达到优化、改革的目的。当前国内外智慧城市建设如火如荼，智慧工地模式作为智慧城市中最基础的构建领域之一，正步入大发展阶段。为了达成更为“智慧化”的智慧工地建设要求，我国在“5G+智慧工地”模式下大胆探索。通过本论

15、文的研究分析，将达成深入了解5G通信技术结合智慧工地实施的具体应用情况的目的，对促进智慧工地发展优化及推动“5G+智慧工地”落实提供一些实际建议。1.4 研究的方法本论文主要采用了以下几点研究方法：一是文献分析法，根据论文的研究内容结合国内先进文献及相关资讯，以大量的理论知识、学术文献等作为本文进行分析研究的理论基础。二是运用比较分析法，对比得出5G技术较于4G通信技术的突破性特点及应用于智慧工地的实施应用影响。三是结合实际案例的案例分析方法，针对两个实际事例的具体应用做法进行对比研究，明确5G技术在现场的实际应用并为5G实施于智慧工地中实现的积极作用与意义提供分析依据。四是采用因果图分析法，

16、对“5G+智慧工地”影响因素进行分析,借此找出影响实施的原因。最终，整合研究所得工作，验证自己的观点，得出本文的研究成果。1.5 研究的内容及结构框架本文参照了国内的先进理论，研究了5G通信技术实践应用于智慧工地的影响作用。全文一共分为四大部分：第一部分先是概述了毕业论文的大体框架；第二部分接着介绍了5G通信技术的定义及相关优势特点，便于理解5G技术的先进性等；然后介绍了智慧工地的整体架构和相关定义、特点，提出了智慧工地上施用5G的应用场景设想，以便于对智慧工地有个较为全面的了解；第三部分则列举了两个实际案例进行研究，通过找出未施用5G技术的智慧工程案例中尚存的问题，结合论文前一部分中5G技术

17、优势和智慧工地应用模块等，以及对比施用了5G技术的第二个智慧工地实例，得出能够解决问题的5G应用，最终整合分析结果得出5G技术对智慧工地的积极作用和意义；第四部分为总结前文所得的5G技术应用于智慧工地的作用结论，通过因果图分析法列举关于“5G智慧工地实际实施少”问题的原因，并由此提出促进5G技术用于智慧工地建设的相关建议，以期本文的现实意义有所增强。本章小结在这一章中，说明了该论文写作的的研究背景以及意义，阐述了本论文课题的研究内容、研究现状、目的、研究方法及研究思路，并且说明了本课题的整体研究步骤。第二章 5G通信技术2.1 5G通信技术的定义5G通信技术（5th Generation Mo

18、bile Networks）是继4G之后最新的第五代移动通信技术，是蜂窝移动通信技术的新一代突起“势力军”。当前理论上，以达成相应的技术标准以及技术规范才可定义为5G技术。5G是指下一代无线网络，符合5G NR（新无线电）标准与LTE（持续演进）、IMT-2020标准的通信科技；并且满足下一代移动网络联盟以5G网络的必备技术要求对其做出的技术规范：为数万用户以1Gbps的数据传输速度提供日常服务；支持数十万的并发连接等。2.2 5G技术的突破性特点2.2.1 高终端使用速率达成超高频段超大带宽的数据传输，保证了高效的传输速度，也有效解决了移动通信波段资源几近枯竭的问题。用户进行数据互联，传输信

19、息速率的理论峰值可达数10Gbps，使得千兆级下行速率的“黑科技”将在5G时代变为常态，进而满足关键性业务服务的需要。2.2.2 高传输数据完整性数据传输过程损失小，设备能耗减少，确保了终端用户接收数据的质量和效果，实现了用户与产出、接受设备的高质互通，为使用对象提供了更好的应用体验。2.2.3 支持海量终端用户共联具备超强兼容特性，强大的通用融合能力，支持每平方公里百万级的终端接入，同时具备可供高速移动的海量移动设备使用的超强移动性。2.2.4 低通信延迟仅产生毫秒级的延迟，有助于需要即时反应的高网络要求任务的实现，如手游、网络交易、网上购物等；时延低，保证多场景应用的稳定进行，也确保了远程

20、控制的精准程度，在提高实效性的同时也提高了应用安全性。2.2.5 覆盖超大传送面积传送距离长，实现了传送距离在两千米范围内的信息传输，解决信号缺失死角；建立微基站及宏基站，宏基站使覆盖面更广；微基站依建筑而建，使得密集建筑群中各个空间位置的信号接收更优，如写字楼、学校、大型购物广场等。2.2.6 超大传输容量数据传输容量提升，足够多个用户同时接收多个智能设备产生的大量数据信息，满足用户同时使用多个软件，同时完成多个下载任务等。2.2.7 低网络连接成本更低的连接成本，使得网络使用对象将更多元化，手机也将可能不再是用户唯一的可通信可搭载多软件应用的集成性设备选择，物联网、车联网等将变为现实。2.

21、2.8 网络功能分模块 5G能够通过网络切片技术，将功能硬属性（带宽、延迟、连接功耗等）分块，为不同需求类型的多种接入设备提供针对性的独立网络服务，大大提高了资源能量的利用率和专业化。如对于苹果的智能手表，5G可提供连接费用低且耗能低的网络来保证苹果手表的功能需求；而针对高清电视则需要提供大带宽、高延迟的网络，以此满足电视的高清画质要求。2.3 5G技术与4G技术的比较分析表 通过将5G技术与4G通信技术的多个方面进行比较分析（如表2.1所示），并且得出对比结论，进而更好体现5G技术较于当前传统的通信网络的突破性优势。表2.1 4G与5G比较表通信技术性能： 高网络速率连接损耗带宽延迟4G0.

22、05-0.1Gbps平均90毫秒5G0.1-1Gbps平均10毫秒以内比较结论5G频率更高，约为4G的100倍以上5G损耗更低5G带宽更大，约为4G的30倍5G的设计延迟约是4G的1/50表现原因传输数据频率更高，传输速度更快5G相较于4G的传输完整性增强5G相较于4G具有更大带宽更小延迟突出表现满足网络极速时代预想，提高了运作效率及增强了网络操作性移动信号的能耗成本降低，基于网络的设备应用将大大降低价格因素的制约，真正解决连接成本问题连接质量得到稳定提升，即在日常操作设备过程中不易出现卡顿；使更多的产业、想象变现提供可操作技术支持本章小结本章首先阐述了5G技术的定义，对5G通信技术的特点做了

23、简易解释，并通过比较分析法将5G网络和4G网络进行了对比比较，从而更加直面地了解到5G通信网络的技术性优势。第三章 智慧工地3.1 智慧工地的概念智慧工地是推进智慧城市发展的具体实施手段，也是推动建筑产业实现精细化、数字信息化转变的一种崭新的整体性管理模式。智慧工地在传统工地所具备的管理、控制、协调、组织各方面上结合数据网络通过信息技术设备加持、创新工作方式、优化管理手段等使建筑工地成为更具数据可视化、高效可控化、绿色化的建设场地，并以更加智能的形式为多方参与全方位实时协同管理建设工程的目的提供了良好的实施方案。3.2 智慧工地的整体架构智慧工地管理系统架构由参与主体层、应用层（各管理方面）、

24、连接平台层、基础层（连接设备）组成，具体如图3.1所示。其中连接平台层与基础层为智慧工地建设的基础措施，包含于住建部的“智慧工地”建造标准中。图3.1 智慧工地架构图第一层面为基础层，智慧工地系统以施工现场布置的各个感知装备、终端设备进行工地各方面的数据信息采集、管理平台命令的反馈等，并能将一线数据传输至管理平台、各项技术应用中，供专门人员分析处理使用。第二层面为连接平台层，通过各类技术设备的加持，产生了移动互联、GIS地质监测等多项功能，与基础层共同作为智慧工地架构中的设施基础，为智慧工地智慧化驱动提供关键性力量。通过各类平台功能的作用，如BIM技术建模、云平台进行数据储存和共享等，产生各类

25、信息的同时将信息进行分类，为各参与单位提供更为便捷的数据访问路径，使得应用层的各个工作联系更为紧密，数据共享渠道更为畅通。第三层面为应用层，包括了施工现场的各项管理工作，为主要的被应用层级，也是整体架构中最为核心的一个部分。通过管理平台等系统处理后的数据信息在此层级被相关从业人员用于各项作业工作中，让生产管理、人员管理等变得更信息化、更高效化并最终使得工程建造更为智能化、数字化、安全可视化。第四层面为参与主体层，政府单位、工程建设的各个参建部门以及相关的从业人员作为智慧工地整体架构之中的参与主体，通过智慧工地系统进行更为精益的现场各要素管理。此时，一线的数据信息已经经过前期采集、分析处理到应用

26、者的手里，供应用者之间进行相互地数据交换、专门化数据应用等。3.3 智慧工地的智慧化方面3.3.1 智慧工地的主要特点1、集成式统筹管理将建筑工地全场信息集中于一个平台上分模块进行展示分析，完成统一管理、统一操作、统一维护。将人员管控、设备操纵、材料储用、环境监管等多方面工作统一处理，形成集成化管理模式。2、信息数据可视化将实际情况转化为信息数据，再将信息数据以模型、视频、统计报表等形式展现，使多主体增进协同合作；使用BIM技术对施工情况进行更为直面的展示，促进信息传达和接收的正确性。3、信息联系畅通管理系统收集现场建设实时情况的信息，定期将数据传送至移动设备、PC端、微信小程序、云平台等，实

27、现设备机械联动、协同操作等；通过智能端，进行实时监管情况等，达成数据共享，管理效率提升目的。4、灵活配置智慧工地管理平台可外购、租赁管理装备，或者聘用智慧工地平台公司进行协助，可根据项目的实际情况（规模、可用资金等）进行合理配置相关的应用和设备。3.3.2 具体应用模块1、安全保障模块智能安全帽、高处作业智能安全锁、塔吊可视化系统、VR场景、电子巡更系统、危险区域防进入红外语音报警、门禁管理、多方位视频监控、周界防范系统、通讯应急调度系统等。2、高效管理模块人脸识别考勤、智能监控管理平台、视频会议系统、智慧车间、工程机械租赁和管理系统、BIM建筑信息数字化平台、云平台、劳务实名制等。3、环境友

28、好模块扬尘检测、噪音监控、喷水雾系统、雨污水处理、水电节能控制、屋面维温系统等。4、智能物联智能照明、无人机监测、材料二维码标记、升降机检测、智能机器人、AR数字沙盘等。3.4 5G在智慧工地上的应用场景设想1、智慧工地管理架构5G通信可实施于移动终端、市管理平台、转存数据云平台等，作为智慧工地管理架构中的一种互联技术，其充分发挥在连接平台层中的作用，将多个应用能力紧密联系；作为实现“物联网”、“智慧电网”的技术基础，将其变为实际可行，拓宽了管理架构的内容范围；解决了多个传统通信技术无法解决的问题，使智慧工地管理架构变的更为完整和完善。2、工地的互联通信5G技术可以提供通信网络，其超快速、超低

29、延迟的卓越性特点有助于建设传递准确、实时处理的建筑管理系统以及缩小信息传递的差异化，确保施工工地网络信号优良，促进工作对接、各参与方信息交流、机械施工、设备运行（监控、测评）等进行畅通。3、系统及平台建设5G通信技术能够满足“5G智能电网”、“5G智能工厂”、“5G机械自动驾驶”、“塔吊可视化系统”等多个系统设备对于通信技术极高的设置要求，通过切片模式，强针对性、高可靠性、高性能支持及低耗成本的特点使其成为多个大型设备成功实现的有效手段。4、感知作业 5G技术可提升项目现场大型设备的智慧化程度，将“被动监管”化为“主动控制”。现场应用机器及终端设备安装5G信号接收器等，使其感知能力大大提升，数

30、据信息能够自动上传至管理平台，供管理人员处理使用，从而减少观测盲区，降低人力物力耗费。3.5 智慧工地优势智慧工地相较于传统的工地在现场组织、管理等多方面都有更具信息化高效化的有益变化。通过一系列辅佐人员工作的应用设备及机械，或者是相关地具备自主监控、预判的系统机器等，将现场各参与企业单位、各部门、各工序阶段进行有效地集成式一体管理、协同工作。智慧工地较之传统工地模式在建筑施工的质量、安全性、智能性以及资源利用程度展现了可观的优势，能够大幅度地提升施工现场的智能化水平，并且加速建筑发展的数字化精细化绿色可持续化的转变进程。具体优势作用将从以下几个方面分述：1、人员方面为参与人员提供针对性智能化

31、管理手段，减少人员的机械性工作以及不必要的集中办公，使工作方式及时间管理更加灵活方便；进行模拟施工、实时监控等，提升人员工作效率，便于进行工作可视化分析和人员的及时调配，同时降低了施工风险；便于人员进行质量监测、成本管控、进度安排等，有效减少不必要的损耗，节省人力成本。2、企业方面智慧工地是传统工地信息化转变的一个发展阶段。智慧工地的建设既使得项目施工管理由粗制化向精细化管控的转变，提高了建设项目的施工质量和工地现场的智慧化程度，也提升了施工企业的建设施工能力，增强了企业在建设市场的竞争实力。3、施工工作方面提高施工设备、机械的使用性能，有效深化了应用效果，避免了机械设备的重复性工作，降低设备

32、机械劳损；提高了管理工作质量，促使工地建设成果可以得到较为准确的质量回溯；完善了建设工地管理手段等，为施工问题提供可行的解决方案；规范且美化了施工工地的工作环境，促使施工工作更加有序化、安全文明化。4、资源方面优化材料的分配、供给环节，减少了施工资源的浪费；高效使用、管理、保存数据资源，促使项目工程及施工工地向数字化信息化转变；尽可能使环境资源以绿色循环、可持续性的形式被利用（雨水回收等）。本章小结本章对智慧工地概念进行了简单介绍，概括说明了智慧工地较于传统工地的智慧化方面，列举了智慧工地的相关应用。通过结合5G特点、智慧工地的整体架构及智慧模块等，提出了5G通信技术应用于智慧工地管理技术的场

33、景设想，并且得出智慧工地在多方面的建设优势及作用。第四章 实践案例分析4.1 智慧工地实际案例情况4.1.1 工程概况 1、项目名称：翠湖国际大厦2、项目面积：52954.87平方米3、宗地号：H307-00524、修建情况：正在进行主体工程建造中5、建筑工地运用智慧建造情况：其智慧工地建设符合深圳市“智慧工地”施工现场硬件配置技术指引要求，达到深圳市智慧工地建设硬件设备配置要求，项目总监已根据智慧工地硬件设置计划进行了组织验收。6、 智慧建造的具体模块包括：实名制闸机（如图4.1所示）、扬尘监测系统（如图4.2、图4.3所示）、车辆识别设备、用电监测、地质测量、(对接）深圳市建设工程智能监管

34、平台、视频监控系统。图4.1 人脸识别闸机（含实名制） 图4.2 扬尘监测系统（扬尘在线监测仪） 图4.3喷水雾系统7、智慧工地建设现状：当前项目工地运用智慧建造情况属于初步信息化阶段，各主要管理人员能够通过管理平台将数据传输至政府监管平台，但未能将信息数据处理结果共享至工地现场全部人员。大部分智慧化应用主要用于辅助管理控制及环境保护方面，较少适用于人员健康安全确认和保障方面。各应用模块的实施取得了较为满意的成果。如每日的扬尘指数满足要求；用电检测日日把关；政府监管平台与现场实地之间的数据上传通道畅通；人员的出入身份认证更加准确，智能化管理能力也得到有效提升。4.2 “5G+智慧工地”建设实例

35、1、项目名称：京东集团总部二期2号楼项目C座2、项目面积：20.5万平方米3、修建情况：目前处于装饰装修阶段；2019年11月开始进入应用实施阶段4、建筑工地运用智慧建造情况：是国内首个5G智慧工地，并建立了5G智慧工地平台，该智慧工地建造涵盖了感知、替代到智慧的各个阶段。由中国建筑与中国联通联合进行建筑领域的跨界合作，4个月的时间完成试点调测进入运行阶段。5、 具体应用模块包括：5G移动网络技术、5G智慧工地平台、5G实名制双防监管系统、5G可移动建筑职业健康分析系统、5G双360度空间立体实时监控系统、5G智慧信息岛、多维安全监控系统、5G+ AI便携巡检系统（如图4.4所示）、5G作业面

36、监管系统（如图4.5所示）、5G+ AI远程协作系统（如图4.6所示）、5G+BIDA技术、5G+智慧图纸技术等。图4.4 5G+AI便携巡检系统（图片来源：建筑通-“中国首个5G智慧工地”一文）图4.5 5G作业面监管系统（图片来源：建筑通-“中国首个5G智慧工地”一文）图4.6 5G+AI远程协作系统（图片来源：建筑通-“中国首个5G智慧工地”一文）4.3 智慧工地尚存问题经过对案例一施工现场的调查，整理出当前案例一智慧工地存在的问题，具体如下：1、智慧工地具体模块联系分散工地使用的4G网络技术无法单独针对不同技术需求的终端应用满足其实现功能最优化；暂时无法实现全工程材料与管理平台等其他的

37、应用建立联通关系（即便完成，增加费很高）；各方参与度不足，数据信息化建设热情不够；工地现场使用的“智慧工地”应用较少，智慧化程度较低，各应用模块连接不紧密，未能提供更具智慧化的集成式管理平台。2、通信网络信号不满足使用要求在施工现场通信信号弱，无线WiFi信号未能覆盖全部应用区域。使得视频监控的画面传输不及时、画面内容产生卡顿问题；参与方进行数据交流、数据信息工作受阻滞，工地部分区域甚至无法接收信息。3、工地安防、紧急事件预警等存在问题施工人员日常较大程度依靠自身经验、自我感觉等处理应急事件，受感官、经验、技术等限制，许多危险无法及时知悉或者事件问题无法及时、安全地解决；而排查危险、增大监督检

38、查等工作的同时又加大了人力物力的消耗。4、监控检测问题监控摄像由于设置位置，大部分仅可监视三面，存在区域死角；若是过高的安装位置，则拍摄画面不清晰。由于费用较高及场地限制，设置的监控数量有限，无法进行工地监控范围全覆盖；监管人员有限，监管质量得不到保障；信息监管智能化不足。4.4 改善问题的5G技术应用根据案例二的5G技术应用于智慧工地的实际使用情况及5G技术的施用特点得出，5G技术改善问题的方式主要是替代传统4G网络：通过5G信号连接各适用设备机械，使后者的功能增加、工作能力提升；以及提高通讯应用的数据传输能力（包括传输速度、传输质量方面）。从而起到使智慧工地现场往更具信息化等方面的转变的作

39、用。而要想体现5G技术的改善效用，最为直接的是将5G加持在各个基础应用、终端设备之上，通过使用各种5G应用设备达到解决智慧工地相关问题的目的。以下将列举“5G+应用设备”及其能提供的改善作用：1、5G智能安全帽系统通过关联5G技术制成新型工地安全帽，使安全帽搭载清晰摄影、定位、语音通话等附加功能，进行场地互通联控、实时监测、预警提示、工作记录、视频通话等工作。有助于工人接收远程指导，视频通话同时进行手上作业，同时紧密各方之间的联系。现场发生人员冲突、工作事故等紧急事件时，可实时将情况传至管理平台，便于相关联的集体管理人员能够第一时间通过了解事情原委，作出公正处理等，也便于整理、留存，以防后续同

40、类事情发生。有效地解决了传输画面不清、时效性效果不足等的问题。2、5G智能管理系统 5G技术提升了系统的性能和应用面，5G智能管理系统关联各个智能应用以及联系各个主体参与层，提供数据处理、管控的平台，完成对工地整体情况的高效处理。与当地住建局等进行接触，关联管理平台，促使智慧工地各模块联系更加紧密，使建设工地智慧化程度有效提升。 解决了应用模块与应用模块之间关联性较差的问题，同时解决了参与主体方参与程度不足、关联有效性等问题。3、5G微基站架设专属工地的5G基站，使5G信号满足高层至底层各作业面的网络需求，完成全工地信号覆盖，解决各方人员的上网需求，使得工地的网络信号等有所保障。解决了4G网络

41、信号不足、传输效果较差等问题。4、5G全方位监控系统以5G技术的突破性特点打造高清、无延迟、准确、全面的监控水平，设置塔吊监控等，制造无靠墙式全方位实时监控，利用AI技术施行智能捕捉火源、未戴安全帽等有碍安全的情况。完成对移动人员的动态捕捉，材料设备管控的实效监视，保障了监管工作的质量以及现场环境人员的安全。解决了监测范围不够广，监控效果不够智能，安防预警不够快速等问题。4.5 运用5G技术对智慧工地的影响作用智慧工地建设能够使建筑现场组织秩序变得更加有序，使建设环境变得更加安全和绿色，在数字化信息科技的包装下，施工、管理、控制等工作方面都取得了可观的成效。在国内普遍使用4G技术的时期，智慧工

42、地建设受制于技术能力，虽能促使建设施工有一定的创新升级等的积极变化，但依然存在了一些有待解决的问题。随着5G技术在国内建设工地的运用，工地现场的“5G+应用”能够有效地解决智慧工地尚存的问题，并且充分展现了5G技术施用于智慧工地建造的积极作用。将两个案例进行比较可以得知（如表4.1）：两个案例的施工工地当前处于不同阶段，案例二中的项目主体建筑已经建造完毕，但对比案例一智慧工地存在一些问题的实际情况，案例二智慧工地使用5G技术替代4G技术后，上述问题并无出现或者得到很好的解决；并且通过了解和判断案例二中使用的“5G应用”的具体内容以及体现的作用效果可知，使用的“5G应用”能够针对性地起到解决问题

43、的作用，5G技术对于智慧工地建造的影响也得以清楚地体现。表4.1 案例比较表综合前文的分析，总结出以下几个具体的运用5G技术对智慧工地的影响意义。1、成本降低5G技术能完成4G技术无法施行的多种应用方面，在此程度上，当前使用5G通信技术的工作不再受限于技术限制，得以更智能高效的实施，减少了相当一部分人力物力成本；并且由于5G具备独特的切片模式，能专门化提供网络服务，使得对5G网络服务的浪费减少。2、 解决通信问题在工地专门建立的5G微基站，使5G信号在工地现场形成全方位包围。5G技术的切片模式可根据需求不同以划分需求区提供准确服务，从而提高各区域的工作质量和工作效率。解决了各参与人员对于信息网

44、络的需求以及畅通了人员之间的通信交流、设备机械的数据传输交互。3、 智慧工地智慧化程度提高支持实现“5G+应用”下的新系统新设备的产生，完善了智慧工地整体架构，使整体中的各模块互联互通能力加强；5G智慧工地应用创造了十分可观的应用效果，使建筑工地建设速度、质量有序提升，且加强了项目现场对内部及周边环境的联系与管理；使建设工地人员工作更加高质高效、安全可靠；使资源材料进出、管理消耗、检查试验等过程可控可视；机械设备使用更智能更安全，达到无人化、无纸化完成工作的状态等。4、 规范安全性提高 通过移动式机械设备搭载视频功能（如无人机等），利用5G提供无线网络远程控制，对重点区域进行重点巡视检查工作等

45、，及时消除隐患；危险岗位工作运行智能化机械设备替代真人，使危险工作成为更具安全性、规范化、机械式准确的工作，降低风险；通过实名制、健康管理平台、人员技能评估等对建筑工人进行了深入了解，有效地规范工人的工作及保障其健康安全，更公平和高效地记录考勤结果，进一步保证了工人的工资发放等合法权益。本章小结本章第一部分通过举例了应用智慧工地模式的实际案例情况，列举了运用了5G技术的第二个智慧工地的实施案例，阐述了该工程的智慧化情况。第二部分对该施工工地问题进行了一定的归纳整理，接着提供了5G网络技术加持下可改善案例问题的一些针对性应用，并通过比较两个实例说明了应用5G技术对智慧工地建设的积极作用和意义。第

46、五章 结论与展望5.1 实施“5G+智慧工地”的影响因素综合5G技术与智慧工地两者的作用特点、应用场景以及当前智慧工地施用现状来共同分析，通过因果图分析法以四个方面将相关的影响因素一一列举（如图5.1鱼刺因果图所示）。图5.1 鱼刺因果图1、 技术方面5G技术未进行广泛化使用，建立工地专门的5G基站造价过高；智慧工地系统造价较高但其智慧化程度较低，整体的效果有限。2、 环境方面政策推动力度不足，还有多个地区没有硬性要求，个别项目缺乏相关的使用意愿及意识；提供智慧工地系统的企业提供的服务较为零散，真正提供全套高技术水平智慧化建设的企业较少，多数企业仍然提供4G技术加持的智慧工地服务；地区政府等对各智慧工地的智慧建造的硬性要求较低，仅要求其达到初级智慧工地水平，所以多数项目工地还没将5G技术用于智慧工地建造上。3、应用设备方面支持5G网络的设备还较少，硬件设备造价也较为昂贵，尚未得到广泛应用，多数使用数据的人员所用的终端设备还未进行升级，即便运用5G网络也不会有太大的变化；相关的软件、APP类目前种类也较少，其中的功能还有待增加。4、人员方面 受人员的心理原因（包括归属感等）以及是否有明确的工作安排等因素的影响。多个单位相关人员集中在现场，但是缺乏专门化的部门进行统一管理，同时存在部分人员