基于物联网和BIM的建筑安全论文？

物联网的关键技术有低功耗广域网（LPWAN）、蜂窝移动（3G/4G/5G）、Zigbee和其他网状协议等。

一、低功耗广域网（LPWAN）

低功耗广域网是物联网中的新现象。该系列技术通过使用小型的、廉价的电池提供长达数年的远程通信服务，旨在支持遍布工业、商业和校园的大规模物联网应用。

低功耗广域网几乎可以连接所有类型的物联网传感器，促进了从远程监控、智能计量和工人安全到建筑物控制和设施管理的众多应用。尽管如此，低功耗广域网只能以低速率发送小块数据，因此更适合于不需要高带宽且不具有时间敏感性的用例。

此外，同样，并非所有低功耗广域网都是一样的。如今，存在许可低功耗广域网技术（NB-IoT、LTE-M）和未经许可低功耗广域网技术（例如MIOTY、LoRa、Sigfox等）。这些技术在关键网络因素中的表现程度各不相同。

二、蜂窝移动（3G/4G/5G）

蜂窝移动网络在消费者市场中根深蒂固，提供了可靠的宽带通信，并支持各种语音呼叫和流视频应用。不利的一面是，它们会带来非常高的运营成本和电力需求。

虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用，但它们却非常适合特定的使用情形，例如交通和物流中的联网汽车或车队管理。此外，像车载信息娱乐系统、交通路线、高级驾驶辅助系统（ADAS）以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝移动网络。

具有高速和超低延迟的下一代移动网络5G将成为自动驾驶汽车和增强现实（VR）的未来。预计5G还将实现用于公共安全的实时视频监控、用于互联健康的医疗数据集的实时移动传输，以及一些对时间敏感的工业自动化应用。

三、Zigbee和其他网状协议

Zigbee是一种短距离、低功耗无线技术（IEEE 802154），通常部署在网状拓扑中，以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与低功耗广域网相比，zigbee提供了更高的数据速率，但同时由于网格配置而降低了能耗效率。

由于它们的物理距离短（《100m），Zigbee和类似的网状协议（例如Z-Wave、Thread等）最适合节点分布均匀且非常接近的中程物联网应用。通常，Zigbee是WI-FI的完美补充，适用于智能照明、暖通空调控制、安全和能源管理等各种家庭自动化应用。

“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”，即构建两个相同的航天飞行器，其中一个发射到太空执行任务，另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态，从而辅助工程师分析处理太空中出现的紧急事件。当然，这里的两个航天器都是真实存在的物理实体。

2003 年前后， 关于数字孪生（Digital Twin） 的设想首次出现于Grieves 教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。但是，当时“Digital Twin”一词还没有被正式提出，Grieves 将这一设想称为“Conceptual Ideal for PLM（Product Lifecycle Management）”。

尽管如此，在该设想中数字孪生的基本思想已经有所体现，即在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射，忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。

中国的人口增长率尽管在新世纪呈现逐年下滑趋势，但受到人口基数和明显加快的城市化水平的影响，中国的人口在2021 年已经升至14亿。人口的急剧增加与都市化发展带来的交通拥堵、治安恶化、大气污染、噪音污染等多种“城市病”正严重影响着我们的生活。城市过大，在短时间过多人口集中到城市，不可避免地产生大批失业、交通拥堵、犯罪增加、环境恶化、淡水和能源等资源供应紧张等现实问题。以及由上述问题引起的城市人群易患的身心疾病，这些问题和矛盾又在一定程度上制约了城市的发展，加剧了城市政府的负担，使城市政府陷入了两难困境。

智慧城市建设发展已近十年，至今却无一个城市自我标榜已建成了智慧城市。事实上，智慧城市面临技术和非技术两大瓶颈难以突破，可谓举步维艰。

所谓技术瓶颈，是指基于云计算和互联网的聚合式的模式创新比较成功，而基于物联网、大数据、人工智能、区块链、量子通信等技术的原始创新极度缺乏，未出现杀手级应用，各功能模块有机融合的ONE ICT 架构未能实现，造成创新只停留在表面，城市运行和治理的水平有量的提升，但没有质的改变。

所谓非技术瓶颈，表现在智慧城市建设所需的庞大资金问题一直没有找到解决之道，政府和市场边界不好划分，工程周期长投入大充满变数，企业盈利和资本回报前景模糊，观望踯躅之下，推进效果可想而知。

此外，彰显智慧所必须的资源共享与业务协同机制也一直没有建立起来，信息打通仍困难，协同共治难实现。两大瓶颈悬而未决导致智慧城市疲态尽显停滞不前，现有的建设发展模式亟待突破。

数字孪生城市通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。物理世界的动态，通过传感器精准、实时地反馈到数字世界。数字化、网络化实现由实入虚，网络化智能化实现由虚入实，通过虚实互动，持续迭代，实现物理世界的最佳有序运行。

数字孪生城市将推动新型智慧城市建设，在信息空间上构建的城市虚拟映像叠加在城市物理空间上，将极大地改变城市面貌，重塑城市基础设施，形成虚实结合、孪生互动的城市发展新形态；借助更泛在、普惠的感知，更快速的网络，更智能的计算，一种更加智慧化的新型城市将得以创建。

数字孪生城市不仅赋予了城市政府全局规划和实时治理能力，更带给所有市民能感受到的品质生活体验。

提升城市规划质量和水平：数字孪生城市执行快速的“假设”分析和虚拟规划，可迅速摸清城市“家底”，把握城市运行脉搏；在规划前期和建设早期了解城市特性、评估规划影响，避免在不切实际的规划设计上浪费时间，防止在验证阶段重新进行设计，以更少的成本、更快的速度，推动创新技术支撑智慧城市顶层设计落地。

节省市民出行时间总成本：第一时间感知路况、事故报警、拥堵分流。为市民消除设备安全隐患，通过全城治安事件实时监测为市民带来关怀与安全感。

营造更加文明的 社会 风气：对于践踏草坪、非机动车占用机动车道、非机动车逆行等行为，在线推送到城市监督部门曝光，有效地起到警示作用，提升全民文明风气。

当前智慧城市应用需求主要包括以下几个部分：

智慧城市规划

在新区总体规划与详细规划公布以及城市方案设计阶段，需要将未来城市规划面貌按照1：1 复原真实城市空间，不同于以往传统的规划图纸与效果图，以最直观的方式呈现在城市管理者，城市设计者与大众面前。在细度上将数据颗粒度细化到建筑内部的一根水管、一根电线、一个机电配件，以及建筑外部的一草一木，在广度上覆盖了地上的地块、河流、道路、建筑，地下的管网、隧道和地铁线路，为城市建设实现可视化赋能，全面查看展望对城市未来蓝图，推演城市规划。协助城市管理者更直观与全面地对比城市设计方案，更好地做出城市规划决策。服务于城市规划、建设、运营全生命周期，为城市综合指挥中心各部门提供一张在线的蓝图，为后续城市建设提供支持。

数据面板需融合城市数据概况，人口密度，新城人口规划、建设用地规划、主城区规划等规划类相关数据，直观展示城市现状与未来规划指标。

智慧城市设计施工

在城市设计与施工阶段，需要通过三维数字仿真平台与工地基建仿真还原，在实现工程施工可视化智能管理的前提下，提高工程管理信息化水平。

数据面板需展示环境实时监测数据，项目工程信息，节点计划，现场管理人员名单与类型统计。做到项目管理、人员管理、安全管理一张图，保证施工人员安全实现人员高效管理调度，维护施工环境的绿色安全。

智慧城市管理运营

城市治理是推荐国家治理体系和治理能力现代化的总要内容，数字孪生仿真是实现“以数据智能支撑赋能行业，实现城市公共资源的优化配置和智能调度”的关键，是城市实现可调度、可运营、可评价的核心所在。

借助数字孪生技术，构建数字孪生城市运行场景，将极大改造城市面貌，重塑城市基础设施，实现对动态优化配置全市公共资源影响评估，并建设数字驾驶舱以数字化方式展现现在城市运营态势，实现城市管理决策协同化和智能化“态势有洞察”、“决策有支撑”、“处置有闭环”，确保城市安全、有序运行。

先看“人单合一”说的是什么。其中“人”是指员工，“单”为用户，“人单合一”就是把员工和用户连到一起。这是表面的理解，深入到企业组织的变革就是：企业从生产产品的组织转变为孵化创客的平台；企业裂变成很多个自创业、自组织、自驱动的小微组织，自主经营、自负盈亏并按单聚散；组织单元内每一个人都是创业者，而不是执行者，每个人都有一定的股份，得到相应的收益，并且是由自己创造。

企业实现“人单合一”的管理模式要求要向“三化”变革，即企业平台化、用户个性化和员工创客化。三者的关系——用户个性化是目的，企业平台化是必要条件，员工创客化是充分条件。实行“人单合一”的组织变革，企业平台化的目标是，从科层管控转变为创客平台，把企业的宗旨从长期利润最大化变为追求成为小微的股东之一。用户个性化的目标是产消合一：生产者、消费者合一，达到用户最佳体验的目标。达到这个目标，要基于共享经济。员工创客化要达到的目标是实现德鲁克所说的“让每个人成为自己的CEO”。企业平台化、用户个性化和员工创客化共同构成了海尔的企业管理体系。

实践是检验真理的唯一标准，“人单合一”管理模式的成功是由海尔的实践印证的。比如国际标准制定是国际产业领军者必争之地，而在智能制造方向上，IEEE（美国电气和电子工程师协会）、ISO（国际标准化组织）、IEC（国际电工委员会）三大国际组织都选择由海尔牵头成立大规模定制和工业互联网平台的国际标准的制定和研究。这是海尔从与德国、美国、日本等国家的企业激烈竞争中胜出的。之所以能够胜出，就在于“人单合一”模式指导下的海尔是以用户为中心，而其他的模式没有真正地把用户需求和用户价值有机融入到平台生态中。

比如，在产业升级引领方面。海尔打造了一系列跨行业的人单合一模式样本。衣联网，把洗衣机、洗涤剂、服装行业都联合到一起，通过建立生态圈，连接了2000多家资源方，将用户的洗衣需求和对服装等其他行业的需求都融合到一起，产生一个又一个新需求，并不断满足用户，实现各方共赢。

目前“人单合一”模式已在全球实现了跨地区、跨行业的复制落地，并取得了不俗的市场效果。以全球最大的地毯公司斋普尔、俄罗斯乃至世界上最大的钢铁生产商之一的谢韦尔和日本领先的信息通信技术企业富士通为代表，全球29个国家的62975家企业已经注册成为“人单合一”的联盟会员，通过学习模仿人单合一模式，进行企业管理变革的深入 探索 。

新的时代，需要新的管理模式。互联网的下一步就是物联网，物联网时代主要是体验经济，时代大环境的改变，品牌的标准也会改变，过去是产品品牌，互联网时代是平台品牌，而物联网时代应该是打造生态品牌。如张瑞敏所说：“中国的企业从来没有自己的管理模式，我们都是学西方的。今天在物联网时代，他们的传统经营管理模式已经不灵了，也需要创新。从这个角度讲，我们和他们站在同一条起跑线上。”

“人单合一”模式就是张瑞敏、海尔，乃至中国对即将到来的物联网时代的管理给出的答案。在近日举行的第四届人单合一模式国际论坛上，全球领先的洞察与咨询公司凯度集团、全球顶级学府牛津大学赛德商学院携手海尔集团正式发布《物联网生态品牌白皮书》，标志着全球首个物联网时代的品牌标准诞生。这说明，海尔已经在物联网领域抢占了高地。

海尔在物联网时代到来之前开创了“人单合一” 模式，颠覆传统企业组织架构，取消科层制，实行网络化组织，从过去企业管理中，对人的假设是“经济人”和“ 社会 人”，升华为“自主人”，是对世界管理理论的创新。2017年两会之上，李克强总理在参加山东代表团审议时，称海尔创造了新管理模式。

2019年11月18日,被誉为“商业思想界奥斯卡” 的Thinkers50评选在伦敦揭晓,张瑞敏继2015年和2017年后第三次荣登该榜。Thinkers50于2001年建立,是全球首个管理思想家排行榜，两年评选一次。张瑞敏再次入榜,是因其“人单合一”管理模式被认为是“继福特模式、丰田模式后的第三代企业管理模式,是应对物联网时代的创新模式”。伦敦商学院教授迈克尔•雅格比德斯在听了张瑞敏的演讲后认为,张瑞敏之所以在国际企业管理领域享有盛誉,是因为他始终坚持“人的价值第一”,将中国传统文化精髓与西方现代管理思想融会贯通,兼收并蓄、创新发展、自成一家,他创新的管理理念为全球管理界 探索 输出了符合时代特征的商业模式和经典案例,创造了充满竞争力的海尔文化。

“天变不足畏，祖宗不足法，人言不足恤”。海尔推行“人单合一”的管理模式曾是在怀疑声中进行的，克服了内部、外部重重阻力，即使现在仍不乏质疑、漠视这一新管理模式的企业和个人。然而随着物联网时代的到来，“人单合一”的管理模式必将获得更有力的印证、更广泛的推广。

也许以“人单合一”模式重塑管理将是绝大多数行业企业的最终选择。

本文刊载于《中外企业文化》2020年11期

物联网就业方向主要是在科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司，前景好。

1、物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

2、物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

物联网的定义：

1、物联网是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。

2、由此，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

3、因此，物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络

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