Fotokredit: Colourbox 

IoT og kunstig intelligens indtager byggebranchen

af: Andreas Ebbesen Jensen

Håndværkere, entreprenører og driftsansvarlige udvider i disse år værktøjskassen med kunstig intelligens (AI) og Internet of Things (IoT). Teknologierne optimerer og automatiserer byggeprocessen og medfører enorme energibesparelser på driftsområdet. Og vi har kun fået en lille forsmag på teknologiernes formåen, vurderer eksperter.


28 milliarder. Så mange enheder forventes at være koblet op på nettet på verdensplan til næste år. 12 milliarder udgøres af mobiltelefoner, computere og tablets, men de resterende 16 milliarder tæller alt fra køleskabe og toiletter til alarmsystemer og ikke mindst bygningsautomatik.

Enheder, som bliver koblet op på internettet, går under fællesbetegnelsen ‘Internet of Things’ – eller blot IoT. Begrebet blev første gang anvendt af den britiske datalog Kevin Ashton i 1999.

Den første ting – ud over computere selvfølgelig – som blev forbundet til internettet, var en Coca Cola-automat på Carnegie Mellon University i USA i starten af 1980’erne.

Efter årtusindskiftet begyndte IoT dog langsomt men sikkert at blive mere udbredt – og da Steve Jobs lancerede den første iPhone i 2007 og banede vej for smartphonens gennembrud, fik IoT for alvor vind i sejlene.

Mellem 2008 og 2009 oversteg antallet af apparater forbundet til internettet for første gang antallet af mennesker på verdensplan. I dag findes der 6,5 IoT-enheder for hver person på planeten.

Danmark er i øvrigt det land i verden med næstflest IoT- enheder i forhold til befolkningsstørrelsen, nemlig 38 IoT-enheder pr. 100 indbyggere, dvs. ca. 1,5 million IoT-enheder, hvilket kun overgås af Sydkorea.

Kilde: Cisco IBSG, april 2011. Grafik: Karin Winther.

IoT har kæmpe potentiale

Et IoT-system kan groft sagt opdeles i fem elementer: En eller flere devices (ting), en kommunikationskanal, en server, Internettet og en service.

En device (eller ting) er systemets forbindelse til den virkelige verden. Her kan der opsamles data med sensorer.

Kommunikationskanalen er Wi-FI og Bluetooth- teknologier, som gør det muligt for devicen (tingen), at sende data videre til en gateway eller basestation.

Herfra bliver dataene sendt ud til en server via internettet, som oftest befinder sig i skyen (Cloud). Dataene analyseres og sendes til sidst ud til et såkaldt User Interface i form af en hjemmeside eller mobilapp.

Grafik: Karin Winther.

 

På trods af de mange milliarder devices som er opkoblet på internettet, er IoT’s potentiale ikke indfriet til fulde endnu. Langt fra. Faktisk er IoT-revolutionen kun i sin indledende fase.

Det fortæller Anders Mynster, specialist i IoT ved virksomheden FORCE Technology.

“Vi har kun lige kradset i overfladen ift. brugen af IoT. Man kan sammenligne det lidt med dengang, der blev taget patent på automobiler i 1886. Dengang tog det 15 år før de første biler blev serieproduceret. Helt frem til 1960’erne eksisterede der kun 50 millioner biler i verden. Og dengang kunne man slet ikke forestille sig, hvilken samfundsomvæltning teknologien ville medføre. Det er det samme med IoT. Vi er først lige begyndt at se de første biler på vejene i en IoT-mæssig sammenhæng. Nu er det bare et spørgsmål om, at det bliver mere udbredt. Og det er næsten umuligt at forudsige, hvor stor en effekt IoT vil få på vores samfund i fremtiden”, siger han.

Beton går online

Et af de områder, hvor IoT forventer at få et stort gennembrud de kommende år, er i byggebranchen.

Mange ventilationssystemer, vand-, el-, og varmemåler er allerede koblet op på internettet i dag. Dataindsamlingen giver både brugerne og bygningernes driftsansvarlige et visuelt overblik over bygningernes reelle energi- og vandforbrug – og dermed værktøjerne til at handle i tide, hvis forbruget løber løbsk.

IoT giver groft sagt muligheden for en mere intelligent styring og anvendelse af bygningerne – og giver ikke mindst brugerne selv mulighed for at styre deres forbrug mere intelligent.

IoT i bygninger kan forbinde brugerne via en app med data om bygningen, hvilket gør det muligt for dem at visualisere og styre deres indemiljø. Dette udgør en fordel for de driftsansvarlige, som slipper for at reagere på individuelle klimaforespørgsler, fordi brugerne selv tager hånd om problemerne.

IoT giver dog ikke kun øgede besparelser på driften af bygningen. Teknologien er i stigende grad også et vigtigt værktøj, når bygningerne skal etableres.

Sensorer bliver fx. brugt til at måle temperatur og fugtighed i beton, mens den hærder. Det gør håndværkerne i stand til at vide, præcist hvornår betonen er færdig, hvilket optimerer produktionen af byggematerialer.

Virksomheder som Nanolink har designet små tags, der er forbundet til internettet, og som kan kobles på værktøjet. Det giver mulighed for at tracke værktøjerne, så de nemt kan lokaliseres igen, hvis de bliver glemt på byggepladsen fx.

Gennembruddet lader vente på sig

IoT har altså allerede gjort sit indtog i den danske byggebranche, men det er primært hos de store entreprenørvirksomheder, at revolutionen finder sted. Mindre virksomheder halter stadig en del bagud, vurderer Anders Mynster.

“Hvis man skal udnytte IoT’s muligheder, er man nødt til at have ressourcer til at få et overblik over, hvilke mange løsninger, der findes – og hvilke, der passer bedst til de specifikke byggeprojekter. Små- og mellemstore virksomheder har sjældent kapaciteten til at afdække alle mulighederne, og derfor er IoT ikke lige så udbredt der, som hos de store virksomheder”, siger han.

Den holdning bakkes op af en undersøgelse af smarte løsninger om IoT, kunstig intelligens og robotter i byggebranchen foretaget af Teknologisk Institut. De har interviewet 359 danske virksomheder i bygge- og anlægsbranchen, der er repræsentative for virksomheder med 15 til 1.000 medarbejdere, som beskæftiger sig med bygge og anlæg i Danmark.

Undersøgelsen konkluderer, at det især er arkitekter og rådgivende ingeniører, som er klar til Build 4.0-teknologier som droner, robotter, 3D-print, Big Data og machine learning. I den faggruppe bruger 81 procent mindst én af teknologierne. Til gengæld er det på byggepladserne kun 32 procent af håndværkerne og entreprenørerne, der arbejder med mindst én digital teknologi.

Mette Glavind er direktør for Byggeri og Anlæg ved Teknologisk Institut og har været med til at lave undersøgelsen. Potentialet i en øget digitalisering af bygningerne er stort, slår hun fast, men der er et stykke vej til, at det bliver indfriet.

“Mit indtryk er, at teknologier som fx. kunstig intelligens ikke er særlig udbredt i byggebranchen herhjemme. Endnu. Der er meget snak, og knap så meget handling. Så der skal rykkes på det. Og det forventer jeg også, der bliver gjort de kommende år”, siger hun.

Udgifter kan reduceres med 30-40 %

Kunstig intelligens er systemer baseret på algoritmer – dvs. matematiske formler – der ved at analysere og finde mønstre i data kan identificere den mest hensigtsmæssige løsning.

Projektet PEKVIE (Prognosestyret elopvarmning baseret på kunstig Intelligens og variable elpriser), som blev startet i 2019 og løber frem til 2021, viser, at brugen af kunstig intelligens i udvalgte bygninger kan spare bygningsejeren for 30% af bygningens varmeforbrug.

Den kunstige intelligens forbedrede det oplevede indeklima via prognosebaseret styring af bygningens varmeanlæg (radiatorer, ventilation, gulvvarme etc), styret ud fra en dynamisk el-kontrakt baseret på variable tariffer og elpriser.

“Vi bruger rigtig mange penge på drift og vedligehold. Cirka 86 milliarder kroner om året. Jeg vurderer, at udgifterne kan reduceres med en 30-40 pct. ved hjælp af kunstig intelligens. Teknologierne kan hjælpe med at sætte gang i reparationerne, når det er nødvendigt, fordi materialernes tilstand overvåges konstant”, forklarer Mette Glavind.

Cybersikkerhed er et must

For at kunstig intelligens skal fungerer efter hensigten, er det ikke blot nødvendigt, at den kan knuse de data om bygningernes forfatning eller energiforbrug, som bliver leveret til den via sensorer, droner, sensorer og kameraer.

Hvis kvaliteten af dataen halter og ekspertisen ikke er til stede hos håndværkerne eller driftsfolkene, kan teknologien komme til at virke kontraproduktivt.

“Det er vigtigt at slå fast, at kunstig intelligens ikke kan arbejde alene. Der er brug for løbende kvalitetstjek af den indsamlede data af kompetente eksperter, som rent faktisk ved, hvad de skal kigge efter – og som kan opfange fejl og mangler i den data, man får ind”, siger Mette Glavind og fortsætter:

“Kunstig intelligens, IoT og andre smarte løsninger kan være geniale hjælpeværktøjer til at styrke både opførelsen og driften af bygninger. Men man skal kende teknologiens begrænsninger. Hvis man bare lader systemerne overtage det hele og læner sig tilbage, vil der uden tvivl opstå fejl”, siger hun.

Anders Mynster fra FORCE Technology er enig i at inddragelsen af domæne-ekspertise er vigtigt kombineret med, at retningslinjerne for brugen af de digitale værktøjer som IoT og kunstig intelligens skal være på plads.

Derfor arbejder FORCE lige nu sammen med en lang række andre partnere på at styrke cybersikkerheden herhjemme i en ny samlende enhed ved navn Danish Hub for Cybersecurity.

Danish Hub for Cybersecurity skal med 21 millioner i ryggen fra Industriens Fond skabe synergi og koordinere igangværende initiativer – blandt andet en række nye standarder, der giver en sikkerhedsvurdering af, hvorvidt specifikke IoT-devices og maskiner koblet op på kunstig intelligens er sikre at bruge.

Samtidigt bidrager FORCE Technology i arbejdet med at skabe en dansk mærkningsordning for IT sikkerhed og ansvarlig data anvendelse.

”Vi skal sikre, at vi får en etisk anvendelse af alle de her fantastiske muligheder, som de nye teknologier giver os, så der opbygges tillid hos dem der anvender teknologien. Kun sådan kan vi sikre os, at vi får det maksimale udbytte af digitaliseringen”, siger Anders Mynster.