2020 öppnade China State Construction Engineering Corp. Kinas första 5G-intelligenta byggarbetsplats, med stöd för tekniker som hälsoanalys för arbetare och platsövervakning i realtid med dubbla 360-graders videokameror.
Året innan, i tyska München, använde det sydkoreanska konglomeratet Doosan 5G – med maskinstyrning, realtidsdiagnostik och helhetsmätning – för att styra en grävmaskin från 830 mils avstånd i Incheon i Sydkorea.
Det här är två av de mer dramatiska exemplen på hur 5G-tekniken redan har utnyttjats i byggbranschen. Men borde en vanlig byggfirma – eller ens ett av de allra största företagen – nu glädja sig åt möjligheten att tillämpa nya funktioner på byggarbetsplatserna när nätverket byggs ut?
Inte riktigt än.
Snabbt, responsivt och konnektivt 5G
Låt oss börja med att titta på vad 5G egentligen är, och vad det kan göra. Som namnet avslöjar är 5G femte generationens mobilnätverk, utformat för att koppla samman människor, maskiner, föremål och enheter. Tekniken är känd för tre nyckelegenskaper: högre hastighet, lägre latens och en enorm nätverkskapacitet.
Först har vi hastigheten. 5G kan uppnå 10 gigabit per sekund – det är upp till 100 gånger snabbare än 4G. Den där två timmar långa filmen som tog en halvtimme att ladda ner med 4G LTE bör man ha på 35 sekunder med 5G, enligt Lifewire.com.
Men latensen – tiden mellan att skicka och att ta emot kommunikation – är ännu mer imponerande. 5G kräver en lägsta latens på bara fyra millisekunder, men kan sjunka så lågt som till en millisekund, eller en tusendels sekund. Med andra ord: omedelbarheten är här.
En annan viktig fördel är massiv maskintypskommunikation (MTC), som innebär att ett stort antal enheter kan kommunicera med varandra utan mänsklig inblandning. ”5G erbjuder en anslutningstäthet på upp till en miljon enheter per kvadratkilometer, med större energieffektivitet än 4G”, säger Dan Cunliffe, Managing Director för Pangea Connected i London. ”Vi har alltså den här triangeln med 5G: mycket snabbare, mycket bättre latens och en enorm konnektivitet”, säger han.
Sedan finns det ytterligare fördel som kallas nätverksskivning. Med skivning kan leverantörer av kommunikationstjänster dela upp nätverket för att uppfylla frekvens- och bandbreddskraven för användningsområden som videoströmning och Internet of Things (IoT) utan problem.
Möjligheterna med 5G i byggbranschen
Det är inte svårt att föreställa sig hur 5G skulle kunna omvandla en byggarbetsplats. Om visuella data konsekvent kunde överföras snabbare skulle projektledare, entreprenörer och hantverkare kunna övervaka det pågående arbetet och jämföra det med byggnadsinformationsmodellering i realtid.
Och istället för att en handhållen enhet eller surfplatta ska användas för att utföra tunga beräkningar för 3D-bilder skulle den ultralåga latensen ge omedelbar tillgång till datakrävande appar i molnet. Det skulle ge byggherrar, projektledare, arkitekter och ingenjörer den information som behövs för att fatta snabba och välinformerade beslut.
”Man kan ta hjälp av begåvade människor på byggarbetsplatsen utan att de behöver vara där fysiskt”, säger Dan Cunliffe.
Med skalbar täckning av ett område skulle byggföretagen kunna övervaka människors och föremåls hälsa, placering, status och specifikationer för att spåra efterlevnad och främja en effektiv leveranskedja. Prediktivt underhåll skulle också varna operatörer om möjliga fel innan de inträffar.
”Håller den här utrustningen som jag precis ska använda på att gå sönder? Innebär den en risk för användaren? Om operatörer kan få information om toleranser och vilka vibrationer eller temperaturer som utrustningen har utsatts för kan de förutsäga problem innan de uppstår”, säger Dan.
Inträdeshinder
Alla möjligheter till trots finns det tre problem som står i vägen för att införa 5G på en vanlig byggarbetsplats och släppa loss alla funktioner som det har stöd för.
Datasäkerheten är alltid viktig. Men med 5G blir riskerna större eftersom nätverket främst bygger på programvara, snarare än maskinvara. Det betyder att ännu mer data behövs för att säkra anslutningarna, programmen och enheterna som använder tekniken.
Ett mer överhängande problem är den investering som krävs för att få tillräcklig 5G-täckning på en byggarbetsplats. ”Man behöver en rätt seriös infrastruktur för att få till hela triangeln”, förklarar Dan Cunliffe. ”Behovet av så stora investeringar i tillräcklig täckning är det som håller 5G tillbaka.”
Mike Ernst, Vice President of Insights and Innovation på Ryan Cos. i Chicago, instämmer med Dan. ”Att försöka använda 5G i en byggnad som är under konstruktion är väldigt svårt”, säger han. ”Vi skulle nästan behöva mikrosändare på varje våning. 5G befinner sig ännu inte vid en punkt där tekniken kan hantera dynamiska miljöers omfattning och flexibilitet.”
[OCKSÅ PÅ BUILT: Bluebeams bidrag till en hållbar miljö under 2020]
Det här förvärras av en kritisk fråga som kanske inte har något enkelt svar: att 5G-signaler har svårt att ta sig igenom vissa material som ofta används när man bygger, som betong, stål och behandlat glas.
”Vi har definitivt mycket teknik på våra byggarbetsplatser som skulle kunna utnyttja 5G, framför allt dataintensiva tekniker som videoströmning”, säger Mike Ernst. ”Det skulle kunna ge flera målgrupper transparens, och man skulle kunna bearbeta information om vad som faktiskt händer i projektet, även miljöförhållanden. Men vi har haft svårt att göra detta skalbart.”
”Byggarbetsplatser är i rörelse och är inte nödvändigtvis inriktade på att ha en bra och stark internetanslutning från dag ett”, förklarar Mike. ”Även om jag älskar att 5G är så snabbt och kan överföra så mycket data avskyr jag dess räckvidd. Jag får en känsla av att om jag bara satte upp en bit papper så skulle signalen inte ta sig igenom.”
Mike Ernst berättar att Ryan Companies använder statiska kameror som ser samma vy hela tiden, men även kameror med datorsyn som kan läsa av det som pågår – ända ner till om arbetarna har skyddsglasögon och hjälm på sig eller hur många hantverkare som är på plats samtidigt. Han skulle vilja utvidga det till att omfatta regelbunden laserskanning och direktuppladdning för att belysa platsvillkor och få smidig samordning mellan hantverkare.
I praktiken är 5G, förutom under kontrollerade omständigheter där man visar upp funktionerna, ännu inte i närheten av att uppfylla sitt löfte. När verkligheten så småningom kommer ikapp potentialen kommer möjligheten att vara fantastiska.
