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与早期走上数字化转型道路的行业相比，基建行业可被认为是数字化转型的落后领域。该行业是由一些人造场所和空间组成的“建筑环境”，我们在其中进行生活、工作和娱乐。但基建行业是一个拥有巨大市场机会的落后领域——全球每年的市场价值为 21 万亿美元，美国每年的支出为 1.4 万亿美元，占美国 GDP 的 4%。
我们所熟知的部署在高科技、金融和其他行业的众多战略性技术，例如人工智能/机器学习和数据分析，现在正渗透到基建行业，正如针对于建筑、工程和施工 (AEC) 的其他特殊技术推动因素一样。
目前，两个领域间的沟通和融合过程正在发生，因此初创公司越来越了解这一行业，而建筑、工程和施工公司则越来越精通数字技术。建筑、工程和施工公司这样做，一方面是为了从其内部流程体系中去除不足之处，另一方面是为了在给客户提供服务方面进行创新。风险投资公司正在为建筑行业初创企业和在解决该行业难题的房地产技术提供资金。
随着这种对话和数字化进程的继续推进，我认为，以下十大战略性技术趋势将在 2022 年对基础设施和建筑、工程和施工行业带来变革：
人工智能/机器学习 (AI/ML)——与大多数其他行业一样，人工智能/机器学习也是基建行业中最具变革性的技术之一，在许多企业中的新兴技术排行榜中都位居前列。2022 年，用例将继续延伸到交通、城市规划和建筑信息模型 (BIM) 以及销售、市场、财务、人力资源等各个企业职能部门。例如，在建筑信息模型领域，ClearEdge3D 公司采用人工智能技术来使繁琐的“点云扫描”工作流程自动化，例如已竣工管道和其他结构要素。对于企业内部流程，人工智能/机器学习技术将应用于各种用例，例如赢亏分析、工单跟踪、合同工作流程和 MarTech。
数据分析——数据分析在以下两方面都具有极大潜力，即在工程和施工中可提供洞察力，以及帮助服务提供商盈利。2022 年，除了解决交通规划和交通运行管理等紧迫问题外，数据分析还将帮助各组织和机构掌握气候变化和其他自然灾害所造成的影响，制定应对计划，并发挥重要作用。这些机构将利用该分析结果来形成见解，以支持他们所制定的具有可持续性、弹性和适应性的战略，尤其是在沿海地区。由于专业供应商掌握如何使用高度专业和成熟的算法进行雨水建模和预测，因而会发挥重要作用。
超级自动化——咨询公司Gartner 称，到 2025 年，在核心内部和客户交付流程中使用超级自动化的企业将在其整个企业范围内节省高达 30% 的运营成本。对于建筑、工程和施工公司而言，该技术将会为其提供一个强有力的方法来提高效率，并为其常见的人工密集型工作流程降低成本。在 2022 年，我们将看到建筑、工程和施工公司使用专业自动化工具以及其核心工具(例如 Autodesk 和 Bentley 设计套件以及 CRM 和 ERP 工具)的内置自动化功能来推进其超级自动化战略。通过对所有工具和流程采取整体研究，这些企业将不仅可以快速取得成果和设计出单点解决方案，而且还使整个企业在自动化上的投资获得回报。
增强现实/虚拟现实 (AR/VR)——除了最初在消费领域以及在检查、维护和维修功能方面的吸引力之外，增强现实/虚拟现实技术目前正朝着工程级精度和在现实世界中进行 GPS 级定位和放置的方向发展，因而建筑师和工程师可以为客户提供他们项目的现场可视化效果。通过这种方式，客户可以了解他们的项目如何融入自然环境及其周围环境，并从多个角度进行评估。在 2022 年，这些 3D 可视化技术将会越来越频繁地使用，以改善客户体验、分析项目备选方案、使分歧最小化和沟通项目信息。
激光雷达 (LiDAR) ——除了作为自主车辆导航的主要技术之外，激光雷达技术(光探测和测距)长期以来一直用于检查基础设施结构，以收集建筑物、桥梁或街道等环境的三维点云数据，以及用于检查一些设施，例如管道、电线杆和轨道车。到 2022 年，激光雷达的应用将逐步发展，以填补更难进入的领域，例如传统激光雷达无法穿透的近岸环境等。绿激光的激光雷达是一项较新的技术，测量人员可使用该技术来扫描海岸线，并能够穿透和填补海岸测绘中的零到十米这一“深度空白”，从而获取水下地形。该技术已被政府机构所使用，例如美国地质调查局 (USGS) 用其绘制河道和洪泛区、绘制堰州岛用于风暴响应研究等。
平台商业模式——由于该行业的自身规模，近年来，我们已看到人们为智慧城市和智慧基础设施，以及为流程创新(例如非现场施工和模块化施工)而多次尝试开展平台商业模式。近期的许多次尝试都停滞不前，例如通用电气公司的 Predix 平台(或许该平台过于超前于时代)、Alphabet 公司支持的 Sidewalk Labs 计划(退出了在多伦多的一个价值十亿美元的智慧城市合同)和 Katerra 公司(在2018 年获得了 8.65 亿美元的风险投资，其目标是开展非现场施工和模块化施工，而目前处于破产状态)。到 2022 年，预计主要行业参与者和初创公司将继续努力，成为该行业的首选平台，并且每个企业都会从不同的角度解决这一问题。
数字孪生——多年来，数字孪生一直是微软公司(Azure 数字孪生)和通用电气公司 (Predix) 等供应商所掌控的领域，而其目标受众是软件开发人员。工程师们则忙于使用自己的 2D 和 3D 软件，例如 CAD、GIS 和 BIM 工具。我们现在看到行业参与者已跨领域建立合作伙伴关系，例如微软和宾利公司 (Bentley) 正携手合作，为城市规划和智慧城市提供城市级的数字孪生解决方案。Autodesk Tandem 平台也提供 API 和开发人员工具，其目标同样是创建更大的生态系统。到 2022 年，像这类合作伙伴关系将继续发展，形成更大的多合作伙伴生态系统，可提供各种形式的可视化效果，并可与处于该模式核心的数字孪生进行集成。业主/运营商和建筑、工程和施工公司所面临的挑战将是如何支持多个平台，以及随着市场的成熟如何投资。
自动驾驶汽车和机器人——自动驾驶汽车在很长一段时间一直是建筑环境中的典型代表，并在一些严格限制的区域(例如已规划的社区)进行批量部署，也越来越受欢迎。Move Nona 公司在美国的一个地点建立了最大、最长的自动驾驶汽车网络，其配有 5 条路线和 8 辆班车连接近 10 个主要目的地，这只是一个例子。到 2022 年，我们预计对自动驾驶汽车的部署会进一步改进，会提供更高级别的安全和保障，以及提供更可行的运行速度。无人机和机器人将继续广泛用于执行勘测和检查，以及自动完成一些重复性且通常具有危险性的任务。
3D 打印——在建筑行业，3D 打印作为一种首选的施工方法正在获得巨大的关注，包括与 NASA 合作的外星球环境设计和施工项目。例如 ICON 公司的龙门系统可以打印一间面积高达 3000 平方英尺的房屋，打印速度为每秒 5-10 英寸。3D 打印的速度更快，产生的垃圾更少，能应对未来供应链和建筑劳动力短缺的问题，而且比传统建筑施工技术具有更高的设计自由度。到 2022 年，随着 3D 打印从主要应用于单个房屋项目转向覆盖整个社区项目，我们将看到 3D 打印在建筑领域的工业化。例如，ICON 公司计划于 2022 年在奥斯汀地区建立一个拥有 100 所房屋的社区。我们还将看到这项技术在实现可持续性、韧性和能源效率等社会目标方面得到更大应用，以及对公共服务欠佳社区(例如无家可归者滞留地区)提供支持。
区块链——在建筑领域中，就行业使用案例而言，区块链可能是最少被人们所了解的，因此经常被忽视。然而，仍存在一些亮点，例如 DigiBuild 等公司专门将区块链用例引入建筑行业，以提供更强的风险管理和可见性。2022 年将是持续学习、概念验证和一系列案例研究的重要一年，通过这些案例研究可了解一些真正的商业效益。
总体而言，当城市规划者、承包商、咨询顾问和首席信息官在制定未来愿景，以及有意识地构建和设计一些社区以实现某些共同目标(例如经济增长、生活质量、健康和福祉、多样性、公平和包容、安全和保障、流动性、效率和韧性以及可持续性)时，这些战略性技术趋势将成为关键要素。
当这些技术相互结合应用时，就将建立起一个数字化基础设施，使城市和社区具备必要的适应能力，能够随时快速应对持续的数字化和有形的颠覆性浪潮。
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