Tech 101: réseaux 5G en construction


La série de Construction Dive, Tech 101, fournit des informations rapides et de premier ordre sur les technologies de construction émergentes sur des sujets tels que les jumeaux numériques, la numérisation laser et les exosquelettes. Sur quel type d’outils aimeriez-vous une introduction? E-mail [email protected].

Si vous êtes dans la construction, vous avez probablement eu cette expérience ou connaissez quelqu’un qui l’a fait.

Vous passez de précieuses minutes en début de journée à télécharger le plan 2D ou le modèle 3D le plus récent de votre projet sur votre smartphone ou votre tablette, mais lorsque vous sortez au travail, vous découvrez qu’un changement a été effectué qui n’est pas sur votre appareil. .

Bienvenue sur le chantier de construction moderne.

Bien sûr, le problème ne réside pas dans les plans numériques ou l’appareil intelligent dans votre main. La raison de télécharger ces données pour les utiliser «hors ligne» une fois sur place tient aux défis de connectivité rencontrés sur la plupart des projets de construction actifs.

Essayer de télécharger des fichiers de grande taille sur le terrain, même sur les appareils les plus rapides, peut être un exercice futile, représenté par le moulinet qui tourne sans cesse sur votre écran.

Mais la 5G, d’autant plus qu’elle sera appliquée à la construction, a le potentiel de changer tout cela.

Ce que vous devriez savoir

La 5G représente la cinquième génération de normes de communication sans fil. Il y a près de 20 ans, la 3G permettait à votre ancien téléphone à clapet de se connecter à Internet. Le streaming vidéo compatible 4G, ainsi qu’une multitude d’applications qui reposent sur une connectivité continue.

La 5G représente la prochaine itération de la vitesse – au moins 10 fois plus rapide que la 4G LTE, certains experts prévoyant jusqu’à 100 fois plus de vitesse.

Mais le véritable avantage de la technologie, en particulier pour la construction, est sa faible latence. La latence est le bégaiement numérique que vous voyez en utilisant une application vidéo comme Zoom sur une connexion lente.

Cela peut également entraîner un saut staccato d’une application de réalité virtuelle, une dérive lorsque des lunettes holographiques 3D sont utilisées pour «voir» des plans superposés sur des travaux de chantier existants ou, dans le pire des cas, la perte de communication entre un équipement de terrassement autonome. et son contrôleur.

«La 5G est conçue pour permettre un débit de données élevé avec une faible latence», a déclaré Babak Beheshti, doyen du College of Engineering and Computing Sciences du New York Institute of Technology. «Ces deux caractéristiques permettent un transfert rapide et en temps réel de données entre deux ou plusieurs points.»

Applications de construction

C’est un gros problème pour la construction, car cela signifie que la puissance de calcul nécessaire pour exécuter des fichiers gourmands en données tels qu’un modèle BIM 3D ne doit pas nécessairement exister à l’intérieur de l’appareil dans votre main ou dans celui que vous portez sur la tête. Au lieu de cela, le traitement des données peut être effectué dans le cloud, le contenu résultant étant diffusé rapidement, ce qui vous permet de faire votre travail sur place sans tout sauter.

Un autre avantage est que les appareils utilisés sur le terrain auront besoin de moins de puissance de calcul, ce qui les rendra moins chers et physiquement plus légers à transporter. Bien que les iPad soient omniprésents sur les chantiers de construction, emportez-en un toute la journée et vous réaliserez rapidement l’avantage de cet aspect de la 5G.

«Le poids, la taille et le coût de ces appareils seront considérablement réduits lorsque le traitement sera transféré vers le cloud», a déclaré Beheshti. «Il existe des casques qui coûtent des milliers de dollars aujourd’hui pour réaliser la réalité augmentée sur le chantier, et ils sont chers car ils effectuent tous les calculs localement.»

Potentiel futur

Ce n’est qu’un cas d’utilisation où les avantages de la 5G entrent en jeu. Ce qui excite vraiment les partisans de la technologie, c’est le potentiel d’un chantier de construction connecté à l’avenir, où les capteurs de l’Internet des objets communiquent avec les appareils portables sur le corps des travailleurs pour les géo-clôturer loin des zones de danger et alerter les autres en cas d’accident.

«Nous voyons déjà des sites utiliser des dispositifs tels que des casques de sécurité intelligents et des gilets équipés de capteurs pour surveiller la santé et la sécurité des travailleurs», a déclaré Burcin Kaplanoglu, vice-président du fabricant de logiciels de gestion de projets de construction Oracle’s Industry Innovation Labs. «Si un travailleur devait tomber ou être impliqué dans un accident, des capteurs peuvent suivre la fréquence cardiaque, la respiration et d’autres signes vitaux, et prendre les mesures suivantes pour alerter un responsable ou même le personnel d’urgence. Chaque seconde compte, la vitesse et la fiabilité du réseau 5G sont donc essentielles. »

D’autres cas d’utilisation impliquent des engins de terrassement autonomes qui peuvent être contrôlés par du personnel travaillant à partir d’un centre de commande central, ou des équipements de construction intelligents qui communiquent avec d’autres machines sur place pour s’assurer qu’elles ne pénètrent pas dans les zones de travail de l’autre, comme illustré dans cette vidéo.

Barrages routiers

Pour l’instant, cependant, la plupart de ces scénarios sont encore dans le futur en raison de l’architecture et du déploiement de la technologie elle-même.

Alors que les opérateurs de téléphonie tels que Verizon, AT&T et T-Mobile se vantent tous de leurs capacités de réseau 5G, la 5G ultra-rapide et à latence ultra-faible est rarement disponible. En effet, la 5G varie en fonction de sa configuration.

La technologie sous-jacente repose sur trois types de réseaux différents: la bande basse, qui offre une couverture plus large, mais manque de vitesse; bande haute, qui peut être super rapide et avoir une faible latence, mais qui ne voyage pas aussi loin; et milieu de bande, un compromis entre vitesse et zone de couverture.

Cela signifie que la plupart des réseaux à haut débit, à haut débit et à faible latence à l’heure actuelle ne se trouvent que dans les centres urbains densément peuplés, ou dans des endroits comme les stades de football et les aéroports où ils ont été spécifiquement installés – en utilisant des milliers d’antennes à proximité les unes des autres – pour mettre en valeur la capacité de la technologie.

Mais avoir ce type de connectivité sur un chantier de construction éloigné est encore dans des années.

«En raison des zones de couverture limitées de la 5G moyenne et haute bande, nous n’avons pas encore été en mesure d’utiliser pleinement la 5G pour le moment», a déclaré Kevan Burton, responsable des données et des télécommunications chez Rosendin Electric, basé à San Jose, en Californie. «Nous utilisons toujours la 4G LTE sur nombre de nos chantiers de construction où les services de lignes filaires traditionnels ne sont pas disponibles, comme dans les zones rurales où nous construisons des parcs solaires et éoliens.»

Il a ajouté que Rosendin met à niveau son équipement de site distant pour inclure des modems cellulaires prêts pour la 5G pour permettre à l’entreprise de déployer la technologie lorsque les services 5G sont plus largement disponibles.

Quand ce jour viendra, personne ne le devine. La GSMA, un groupe commercial mondial d’opérateurs mobiles, prévoit que d’ici 2025, la 5G représentera 20% des connexions mondiales. La pénétration sera particulièrement forte dans les pays développés d’Asie, d’Amérique du Nord et d’Europe, selon le groupe.

La bonne nouvelle pour les entrepreneurs, cependant, est que pour que le réseau 5G soit pleinement réalisé au cours de la prochaine décennie, il faudra quelqu’un pour le construire. Le Boston Consulting Group et le groupe commercial de l’industrie du sans fil CTIA prévoient que d’ici 2030, cela contribuera 127 milliards de dollars à l’industrie de la construction. Le secteur gagnera également 451 000 emplois grâce au déploiement.

Projets notables

À ce jour, le projet de construction le plus notable pour tirer parti de la technologie 5G sur place a été la zone de développement économique et technologique de Beijing, une zone d’usines de fabrication de haute technologie.

Là, 40 entrepreneurs exploitent un réseau qui transmet des données à 10 Go par seconde.

Selon Global Construction Review, cela leur a permis d’utiliser des lunettes d’intelligence artificielle qui permettent aux ingénieurs de revenir au bureau de voir ce que les travailleurs voient sur place, de surveiller les signes vitaux des travailleurs, de surveiller les grues et même de voir si les travailleurs portent des masques pendant la pandémie.

Plus près de chez nous, le département des bâtiments de la ville de New York pilote un programme d’inspection vidéo, le testant sur des sites sélectionnés dans toute la ville pour permettre aux inspecteurs de couvrir le terrain à distance.

Bien que le pilote n’ait pas besoin de la 5G pour participer, s’il est disponible – et New York est l’une des régions du pays avec la meilleure couverture 5G actuellement – il est utilisé.

«Le programme repose sur le fait que l’entrepreneur dispose d’une connexion Internet sur le site afin qu’il puisse l’utiliser pour l’inspection vidéo», a déclaré Andrew Rudansky, attaché de presse de DOB. « Cela peut être le Wi-Fi ou le cellulaire, ce qui inclurait la 5G cellulaire. »

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