數位轉型的時代已經到來，在建築設計、土木基礎建設和施工營造（Architecture Engineering Construction，AEC）領域也是一樣。以下是將塑造未來基礎建設產業（以下簡稱 AEC）的 10 項技術趨勢。
文／Nicholas D. Evans‧譯／Frances
相較於及早投入數位轉型者來說，基礎建設產業相對落後，但它是一個擁有龐大商機的落後者 ─ 全球每年花費 21 萬億美元在打造基礎建設，而美國每年也花費到 1.4 萬億美元，占美國 GDP 的 4%。哪些東西被包含在基礎建設產業中呢？這包含由人類自行打造的空間，用以生活、工作和娛樂的整體環境建設。
許多我們所熟知在高科技、金融和其他行業的部署中的戰略科技，例如人工智慧/機器學習和資料分析，現正在滲透到基礎建設產業中，如同其他獨特科技做為推動引擎的角色一樣，正推動著特定的建築設計、土木基礎建設和施工營造等（AEC）公司而前進。
有一種對話和一種融合正在發生，新創公司越來越了解這個基礎建設產業，而 AEC 公司越來越精通數位科技。 AEC 公司這樣做是為了在其內部系統擁有更平順的流程，並能對客戶提供創新的服務。因此我們可以看到創投正在為基礎建設領域的科技新創公司提供資金，因為他們正努力將新科技導入該行業，以解決他們的難題。
隨著對話和數位化的持續，以下是我認為將在 2022 年為 AEC 基礎建設產業帶來變革的十大戰略技術趨勢：
一、人工智慧/機器學習
與大多數其他行業一樣，人工智慧/機器學習是基礎建設產業最具變革性的技術之一，在許多組織的新興技術熱圖上處於領先地位。 在 2022 年，AI/ML 的應用案例將持續延展至不同領域，除了交通、都市規劃、建築資訊模型等大型應用；在一般公司裡的 AI/ML 應用也將涵蓋各部門所需的職能，從業務跟行銷到財務與人資。例如，在 BIM 建築資訊模型領域（Building Information Modeling），ClearEdge3D 公司採用人工智慧來自動化進行 scan-to-BIM 這項單調乏味的工作流程，例如管道竣工和其他結構部件的處理。而在企業內部流程，AI/ML 將能應用於多種場景，例如盈虧分析、工單追蹤、合約流程和行銷科技（MarTech）。
二、資料分析
在工程和建築領域，透過服務供應商的資料分析技術提供洞見，並量化為金額，將帶來無限商機。在今年（2022年），資料分析除了解決交通規劃和營運等緊迫問題外，對於人類在氣候變化和其他自然災害的應對方面將更能發揮關鍵作用。相關組織與機構將使用這些分析，以在可持續性、復原力和適應性策略的洞見上提供支持，特別是在沿海地區。具備行業知識的專業供應商將發揮關鍵作用，因為他們使用了高可信、且經時間驗證的演算法進行暴雨建模和預測。
三、超級自動化（Hyperautomation）
根據 Gartner 指出，到了2025年，在企業核心系統與客戶交付流程中應用超自動化的組織，其內部營運成本將能節省高達三成。對於專營建築設計、土木基礎建設和施工營造的 AEC 公司而言，他們有許多手動密集的工作流程，而超級自動化提供了一個有力的方法來提高效率並降低成本。2022 年，我們將看到 AEC 公司使用專業自動化工具及其核心工具（如 Autodesk 和 Bentley 設計套件以及 CRM 和 ERP 工具）的內建自動化功能來進化其超級自動化戰略。藉由一整套跨越所有工具和流程的整體方法，這些組織將在單項解決方案以及速度上大幅提升，並在公司內部帶來實現自動化投資的回報。
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四、AR/VR 擴增實境與虛擬實境
除了最初在消費領域的應用，以及在檢測、維護和維修功能方面的應用外；在進階應用領域中，AR/VR 現正在實體世界發展出工程級的高精度和 GPS 級定位與放置方向的高精度，以便建築師和工程師可以為客戶提供現場可視化的能力。透過這種方式，客戶可以探索他們的案子如何適配實際環境及其周圍狀況，並從多個角度進行評估。在 2022 年，這些 3D 可視化將越來越頻繁地用於改善客戶體驗、分析專案中的備選方案、最大限度地減少衝突，並交流專案資訊。
五、LiDAR 雷射雷達/光測距
除了扮演自駕車導航的重要元件外，使用雷射檢測和測距的 LiDAR 長期以來一直用於實體基礎建設的勘查，以擷取建築物、橋樑或街道等環境的 3D 點雲（point cloud），以及用於檢查管道、電桿和鐵路車輛等資產。2022 年，LiDAR 的使用將逐步發展，以補足傳統 LiDAR 不足之處，例如勘查近岸環境等難以進入的區域。綠光雷達是一種較新的技術，它使測量員能夠使用雷射雷達掃描海岸線，並能夠在海岸測繪時深入水下、捕捉到零到十米的深度間隙，從而顯示水下地形地貌。政府機構已經有採用該技術的使用案例，例如美國地質調查局（USGS）用於河道和洪氾區測繪、為風暴應對研究繪製離岸沙洲島/障壁島（barrier islands）等。
六、平台商業模式（Platform business models）
雖然基礎建設產業規模較大，但近年來我們仍看到了這個行業正在尋求平台商業模式的一些嘗試，像是為了智慧城市和智慧基礎建設所做的流程創新，包括異地和模組化建設。
不過這些嘗試都不容易，許多案子也因此卡關，像是 GE Predix、Sidewalk Labs 和 Katerra。GE Predix 是 GE Digital 的工業物聯網軟體平台，在當時進行平台商業模式可能還為時過早；Sidewalk Labs 是 Alphabet Inc.的城市創新組織，他們最後退出了多倫多價值 10 億美元的智慧城市合約；建築公司 Katerra 在 2018 年獲得了 8.65 億美元的創業投資，以異地和模組化建設為目標，但目前處於破產狀態。
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七、數位分身（Digital twins）
多年來，數位分身是微軟（Azure Digital Twins）和 GE （Predix）等供應商的領域，目標受眾是軟體開發人員。 工程師則通常忙於使用他們自己的 2D 和 3D 軟體，例如 CAD、GIS 和 BIM 工具。我們現在看到微軟和 Bentley 等跨品牌的公司合作關係，共同為城市規劃和智慧城市提供城市等級的數位分身解決方案。Autodesk Tandem 還提供 API 和開發工具，為了協助建立更大範圍的生態系統。在 2022 年，這樣的多合作夥伴生態系統將持續地發展的更為廣泛，我們將可以見到更豐富的可視化形式，以及整合有數位分身的模型核心。企業/營運商/AEC 公司這三者所將面臨的挑戰，是如何支援多個平台？以及這樣的市場成熟後，該在哪裡投資？
八、自駕車和機器人
自駕車的應用對於作為在受控/受監視的區域應用（例如規劃的社區）越來越受歡迎，長期下來，已經成為人為建構環境中不可或缺的典型。例如：Move Nona 在美國的一個地方建置了最大、最長的自駕車網路，有 5 條路線和 8 輛班車連接近 10 個主要地點，這只是許多例子中的一個。，我們在 2022 年可以期待自駕車的應用更進一步的發展與改良，將能提供更高水準的安全性和更實用的行駛速度。另一方面、無人機及機器人技術將繼續廣泛應用於執行探勘和檢查、自動重複執行，以及高危險的任務等。
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九、3D 列印
在建築業，用 3D 列印來作為優先的建築工法正開始在流行起來，包括正在與 NASA 合作的太空建築設計案。 像是 ICON 的龍門式系統（Gantry systems）可以列印高達 3,000 平方英尺的房屋，列印速度為每秒 5~10 英寸。 與傳統建築技術相比，3D 列印速度更快，產生的廢棄物更少，並可以應對供應鏈和建築勞力短缺的問題，提供更多的設計自由度。 2022 年，我們會看到建築業 3D 列印的工業化，因為它主要的建案開始由住宅轉向社區。 例如，ICON 計劃在今年（2022 年）在奧斯汀地區「列印」一個擁有 100 戶家庭的社區。我們還將看到 3D 列印的技術所帶來的可持續性（sustainability）、彈性（resiliency）和能源效率的社會整體目標，以及對服務不足的社區（包含無家可歸者等）發揮更大的作用。
十、區塊鏈
相較其他產業，建築業因為不熟悉區塊鏈技術，因此在應用上更容易被忽視。然而，DigiBuild 等公司已經有一些為建築業設計的區塊鏈應用案例，可以實現更多在風險管理和可視性的需求上。2022 年將是建築業繼續學習區塊鏈、進行概念驗證和一系列案例研究來展示區塊鏈堅實商業利益的重要一年。
總體而言，前述這些戰略性科技趨勢將讓城市規劃者、承包商、顧問和資訊長們勾勒他們的未來願景、依照目標構建並設計他們的社區，在多種共同目標進行提升，像是經濟增長、生活品質、健康與保健、多元性、公平和包容性、安全和保安、行動性、效率和彈性，和永續性。
對於持續不斷來臨的數位和實體顛覆浪潮，科技的相互結合應用將帶來一個數位基礎建設的年代，使城市和社區更加進化。
(本文授權非營利轉載，請註明出處：CIO Taiwan)
