無人機，也被稱為無人駕駛飛行器（UAV），在中國建筑行業已經存在多年，但直到最近，它們的使用才變得更加普遍，并且其好處幾乎被廣泛理解。

其中一部分是任何新事物的常見現象——找到使用新工具的最佳方式需要時間。Trimble土木工程部門的產品經理Jim Greenberg回憶說：“2018年，無人機引起了很多關注。我們都在努力弄清楚它的本質和真正含義......有很多問題需要解決，測量員們正在加快步伐。”

尋找操作無人機的人可能是一個問題，但這并不是最大的問題——收集數據（以及正確的數據），然后知道如何處理它們以及其含義。這些問題現在已經得到解決，作為測量師，Greenberg表示：“現在我認為這已經是一個已被認可的事實；就像GPS和機器控制一樣，人們不再質疑它是否有用。他們只是質疑如何應用它。我們認為它已經被接受，每個人都開始關注它。當你將其交給某人時，他們會計算出可以從中獲得的附加值。我們有公司表示，它具有像機器控制一樣的變革性。”

無人機技術的發展

Pascal Martinez Bentley 軟件公司 OEM 開發總監

Bentley軟件公司的OEM開發總監Pascal Martinez支持這一觀點。當被問及無人機在中國建筑領域是否更容易被接受時，他強調道：“是的。無人機在過去十年中取得了令人難以置信的發展，隨著價格的下降和易用性的提高，它們正在成為監控施工進度的關鍵工具。”當然，它們主要用于水平和垂直建筑結構的工作，但也有新型無人機可以在室內飛行。它們可以與3D激光掃描相結合，創建建筑工地的完整實景模型。其中一個關鍵推動因素是它們的自主性，這減輕了對專業飛行員的需求，并能夠快速進行重復飛行和數據收集。

隨著技術的進步，數據處理的速度也越來越快——由于實時可用的處理能力，數據可以上傳到云端并在短時間內進行評估。一些承包商甚至可以在一天內執行多個飛行任務并同時上傳數據。

無人機的自動化水平不斷提高，在它們的采用過程中發揮著重要作用，因為它們的應用方式也在不斷演變。最初，無人機被用于在建筑施工中到達人們無法到達或被認為過于危險的地方。然而，Cyberhawk資本項目銷售總監Barry McGinn表示，情況正在發生變化。

“無人機的作用不斷發展，它們現在被用于調查項目的進展和績效。它們使利益相關方能夠在世界任何地方監控工地。”他說：“無人機勘測圖像現在與地面勘測達到了同等水平，但無人機的好處是可以在一天內覆蓋多達30倍的距離。實現的效率是天文數字。我們現在還擁有可以在建筑物內部飛行而無碰撞風險的無人機，這樣可以收集令人難以置信的圖像，提供逼真的資產視角。”

建筑施工中如何使用無人機

眾所周知，建筑業并不是世界上效率最高的行業——該行業相對缺乏生產力提升已有充分記錄。為了提高生產力和效率，首先需要知道發生了什么工作；這就是無人機及其收集的數據至關重要的地方。

在現場收集數據可以跟蹤一段時間內的進度，使項目利益相關者能夠了解哪些區域可以變得更加高效，以及材料移動的最佳時間。瑞士軟件公司Pix4D就是提供這些服務的公司之一。

“PIX4Dcloud Advanced允許構造者使用其時間線功能來跟蹤隨時間的變化。工作流程非常簡單：通過無人機或移動設備收集數據，使用PIX4Dcloud在線處理數據，然后分析現場。”Pix4D AEC解決方案業務開發經理Gabriele Ruggiero說：“您可以測量距離或體積、共享3D模型以及監控庫存。為了跟蹤和管理進度，時間線工具允許您疊加設計計劃和地圖，以便及早發現錯誤并避免昂貴的返工。所有這些都可以通過鏈接與利益相關者在線共享，因為它是在線托管的，這意味著處理和分析可以在場外進行。”

使用無人機和軟件使公司能夠記錄他們的進展。這意味著他們不再需要猜測移動物料需要多長時間——他們清楚地知道。小松客戶解決方案總監Jason Anetsberger表示：“無人機不僅可以為您提供精美的圖片，還可以提供可測量的數據，例如面積、鏡頭和體積指標。”“這些數據可以成為工作現場的真相。”

在施工前的飛行過程中，可以將真實地點與工程師的模型進行比較，從而修復任何錯誤計算。

“我們最近有一位客戶意識到，他們必須移動40,000立方碼，比工程師在工作開始時所說的數量多。”智能建筑解決方案經理Jim Petry說：“對他們來說，這是一個很大的啟示。那是他們第一次使用無人機。他們很快就發現了其中的巨大價值。他們可以看到剪切和填充在工地上的位置以及進行的位置，如果工地很大，他們可以在設備上做出更好的決策。”

無人機技術的未來應用

這項技術的潛力甚至超出了監控和優化建筑工地的范圍。它的用途之一是幫助創建和更新3D模型。

Bentley的Martinez表示：“來自現場的反饋利用了多種技術，但隨著3D激光掃描儀、無人機、延時相機和攝影測量的采用越來越多，公司現在正在將現實建模和測量作為此過程的重要組成部分。此外，測量不僅用于監控進度和控制施工質量，還用于在關鍵項目里程碑創建3D快照，這些快照可以在維護和運營期間存檔和重復使用。它還用于更新設計模型，以保持數字孿生常青，并改善設計師和施工人員之間的溝通。”

Cyberhawk的McGinn表示，目前，在大多數國家，無人機只能飛到飛行員視線范圍內的某個位置，但這可能會改變。“我相信我們最終將轉向遠程飛行，這將在公路和鐵路等線性土木工程項目的生產力方面帶來變革。”他說：“在未來五到十年內，我們將看到無人機廣泛用于送貨，支持現代施工方法。當需要衛生間或供暖、通風和空調系統等設施時，無人機收集的現場數據將向場外制造資產發出警報，并且無人機將用于在正確的時間交付這些材料。”

建筑業是一個分散的行業，一個大型項目通常會有眾多承包商甚至更多的分包商參與其中。多個利益相關者可能會使共享數據變得困難，但Pix4D的Ruggiero表示：“構建平臺也變得更加易于集成，這有助于我們為與多個產品和服務提供商合作的客戶提供支持。”

另一個潛在的變化可能是轉向激光雷達，它使用激光發出的光來收集測量結果。目前，大多數無人機都使用攝影測量，它可以提供一致的地面模型。Trimble的Greenberg表示，激光雷達有優勢，但暫時不會發生改變。

“當你使用激光雷達駕駛無人機時，它有很多優勢 - 它可以穿透樹葉，但你必須有非常準確的方向，而精度不如我們從攝影測量中獲得的那么好。”他說：“如果價格合適并且激光雷達足夠好，我認為我們所有的無人機都會配備激光雷達和攝影測量設備，所以也許從現在起五年或十年后會發生改變。但我認為在不久的將來，激光雷達不會在我們的應用中取代攝影測量。

毫無疑問，未來的無人機技術本身以及相關軟件和數據的使用方式都將發生變化。然而，有一件事將保持不變，那就是這項建筑技術的應用將繼續用于保持現實世界和數字世界的同步。例如，周日晚上的無人機飛行將為周一早上的整個團隊提供有關項目準確狀態的數據。

正如Greenberg所說：“現實世界和數字世界總是不同步。當你注意到現實世界和數字世界之間出現差異時，這就是將它們重新同步的一種方法。”隨著數字世界在建筑領域的影響力越來越大，確保這個數字世界與“真實”的物理世界保持一致的能力將變得越來越重要。

新型自主無人機

無人機制造商Skydio宣布推出其新產品線，其中包括Skydio Dock和Skydio Dock Lite，由Skydio的新遠程操作軟件提供支持。總部位于美國的Skydio表示，其Dock解決方案使用戶能夠完全遠程、自主地進行現場檢查和監控、測繪和態勢感知等任務。

Skydio Dock和Dock Lite中安置的Skydio無人機可以由單個場外操作員安全飛行，也可以自主飛行。據說Skydio Remote Ops軟件可以增強無人機的人工智能驅動的自主性，以便操作員可以執行簡化的任務。

Skydio首席執行官Adam Bry表示：“Skydio Dock和Skydio Dock Lite與我們的遠程操作軟件相結合，為我們的客戶提供自主功能，無論他們是監控倉庫、檢查安全邊界，還是評估自然災害后的基礎設施-最終實現高效、可擴展的遠程操作的承諾。”

此公告是在Skydio的搶先體驗客戶和合作伙伴的參與下發布的，其中包括北卡羅來納州交通部、南方公司、加州交通局、Oracle創新實驗室和日本大林建設公司。

Hexagon的徠卡BLK2FLY被評為《時代》雜志2022年最佳發明之一

《時代》雜志通過向世界各地的編輯和記者征求提名，并通過在線申請流程編制了這份榜單。然后，該公司根據一些關鍵因素評估每個競爭者，包括原創性、功效、雄心和影響力。

Hexagon表示，BLK2FLY可以快速準確地捕捉從大型室外空間到復雜結構和環境的一切。由此產生的彩色3D點云有助于建筑信息模型（BIM）流程、記錄現場條件以及改善任何資產的運營。

“我們的現實捕捉技術被《時代》雜志評為年度最佳發明之一，既令人謙卑又鼓舞人心。它驗證了我們構建智能數字現實的使命，為自主、可持續的未來提供支持。”Hexagon總裁兼首席執行官Ola Rollén說道。