04/10/2024

Проектирование и архитектура

Блокчейн и BIM: современные технологии для эффективного развития строительной отрасли

Продвижение процессов передачи, хранения и защиты информации - один из основных стимулов использования технологии блокчейн в сфере BIM. И хотя опыт интеграции технологий BIM и блокчейн в глобальной практике еще недостаточен, нет сомнений, что по мере развития и внедрения технологии блокчейн в BIM, строительная отрасль станет более эффективной и прозрачной для всех участников.

Управление данными в строительстве

Важным направлением развития национальной политики в ближайшие годы является создание цифровой экономики. Современные объекты строительства представляют собой сложные сооружения, где при проектировании, строительстве и эксплуатации накапливаются большие объемы данных. Для эффективного управления этими данными и принятия обоснованных решений необходимы соответствующие информационные системы и модели объектов.
 
Внедрение технологии моделирования информационных данных зданий (BIM) значительно упрощает процесс строительства, сокращает расходы, повышает уровень контроля и обеспечивает возможность управления жизненным циклом проекта. Показатели уже подтверждают эффективность применения BIM технологий в различных странах мира, где данная система активно внедряется поощрением правительства.

Включение в модель объекта не только технические характеристики, но и различные информационные данные, делает отрасль более прозрачной и повышает уровень безопасности эксплуатации. Информация о поставщиках, планах ремонта и другие детали могут быть легко доступны для управления. Использование информационных технологий и VR позволяет осуществлять контроль инженерных систем в реальном времени
.
BIM стремится к повышению прозрачности жизненного цикла строительных объектов, от проектирования и заканчивая эксплуатацией. Объединение средств производства в общее информационное пространство позволяет оперативно получать данные о составе производственного парка, технологиях, состоянии производства и инструментах. Застройщики могут использовать технологию BIM для создания цифровых моделей объектов, планирования строительства и управления информационными потоками в отрасли. В результате, мы получаем более эффективное управление и оптимизацию процессов построения.

Блокчейн и BIM: непрерывное движение информационного поезда

Давайте рассмотрим важные аспекты процессов и инструментов внедрения технологии BIM в отрасль строительства. 
Ключевой характеристикой BIM является интеграция проекта в виде базы данных на протяжении всего жизненного цикла объекта строительства (ЖЦОС), рассматривая проект не в виде набора файлов, а как непрерывную базу данных (БД). 

BIM объединяет в себе два аспекта: 

• инструмент для создания информационной модели
• технология. 

BIM, как инструмент, представляет собой динамическую базу данных. Важные требования к инструменту на стадии проектирования включают: понятность для проектировщика и заказчика; структурированность и возможность классификации; взаимосвязанность, где изменения одного элемента базы приводят к изменениям во всех связанных элементах; возможность быстрого внесения изменений с применением шаблонов, фильтров и других настроек; а также возможность использования модели на последующих этапах ЖЦОС. 

Если рассматривать BIM как технологию, то это управление созданной базой данных, обеспечивающее эффективное взаимодействие между всеми участниками проекта в течение всего жизненного цикла объекта строительства.

Продвижение процессов передачи, хранения и защиты информации - один из основных стимулов использования технологии блокчейн в сфере BIM. Совмещение BIM и блокчейн является относительно новым направлением, где исследования и данные по этой теме ограничены. Опыт интеграции технологий BIM и блокчейн в глобальной практике еще недостаточен, однако потенциал для улучшения процессов управления информацией в строительстве огромен. По мере развития и внедрения технологии блокчейн в BIM, строительная отрасль станет более эффективной и прозрачной для всех участников.

Предлагается рассмотреть исследование процесса совместного создания базы данных для информационного моделирования зданий (ИМ) на строительном объекте различными структурами и подразделениями с применением технологии блокчейн. В настоящее время у большинства людей блокчейн ассоциируется в основном с криптовалютами, такими как биткоин. Однако следует помнить, что эта технология представляет собой не только средство функционирования цифровых денег, но и широкий спектр других возможностей. 

В центре технологии - непрерывная цепочка блоков, содержащих зашифрованную информацию, которая обеспечивает безопасный и прозрачный обмен данными. Это не просто программный продукт, а распределенная база данных, где каждое устройство хранит информацию, не привязанную к центральному серверу. Каждый блок в сети содержит метку времени и ссылку на предыдущий блок, обеспечивая целостность и безопасность данных.

Концепция цепочек блоков предоставляет возможность передавать информацию в любую точку мира, где существует доступ к файлам блокчейн. Каждый блок в сети защищен с помощью уникального закрытого ключа, созданного на основе криптографического алгоритма, что обеспечивает доступ только к тем данным, которыми владеет их владелец. Благодаря хранению информации в блокчейне, она существует в виде общей, постоянно проверяемой базы данных. Такой метод использования сети предлагает целый ряд преимуществ: записи остаются открытыми для публичного доступа и просты в проверке; отсутствует централизованная версия информации, что исключает возможность повреждения данных злоумышленниками; копии данных хранятся одновременно на миллионах компьютеров, обеспечивая доступность для всех пользователей в Интернете. Децентрализованное хранение информации приводит к тому, что никакой единоличный владелец не контролирует данные.

Пиринговая технология открывает передовые возможности безграничного хранения информации в децентрализованной сети. Каждый блок данных в этой одноранговой системе обновляется автоматически при появлении новых действий в пиринговой сети. Разработчики из различных отделов вносят свой вклад в процесс создания информационных модулей, создавая цепи данных. Все действия в блокчейне происходят в реальном времени, каждое изменение отражается одновременно на всех узлах сети. Аналогично локомотиву, первая транзакция начинает движение всего поезда, который продолжает свой путь, подтягивая за собой новые вагоны информации.

Использование возможностей технологии

Применение блокчейн в бизнесе расширяет возможности компаний и повышает их конкурентоспособность, обеспечивая надежное хранение и защиту информации. Технология блокчейн обеспечивает высокий уровень безопасности благодаря структуре цепочки блоков и методу Proof-of-Work для проверки транзакций. Децентрализованное пространство блокчейн делает данные неподвластными уничтожению и защищает от хакерских атак. Инновации в области разработки бизнес-приложений на блокчейн обеспечивают безопасное управление сетями, защиту от угроз и эффективное хранение цифровых сертификатов для безопасного доступа к веб-ресурсам.

В сфере жилищно-коммунального хозяйства блокчейн находит широкое применение благодаря большому количеству участников и множеству смарт-контрактов, управляющих оплатой услуг таких как газ, вода, электричество и т.д. Коммунальные счета обрабатываются, хранятся и защищаются от мошеннических действий, что исключает возможность вывода средств в офшоры.

Параллельно с развитием технологии блокчейн происходит эволюция концепции "умных" контрактов, базирующихся на трех ключевых элементах: участвующие стороны (стороны сделки), объект договора и условия выполнения. Для успешной реализации данной концепции необходимо, чтобы объект контракта (например, недвижимость, финансовый продукт) был оборудован датчиками или подключен к цифровой платформе, что позволяет автоматически контролировать выполнение условий контракта и применять санкции в случае необходимости. Такой подход обеспечивает прозрачность и автоматизацию исполнения соглашения. Подписание контракта и внесение изменений осуществляются с использованием электронных подписей обеих сторон. После верификации документ (в виде кода) сохраняется в децентрализованной базе данных блокчейн, что обеспечивает надежность и предотвращает манипуляции условиями соглашения, поскольку любое изменение требует значительных вычислительных ресурсов.

Проблемы перехода на блокчейн

В ходе анализа проблем, связанных с переходом от традиционных BIM-процессов к основанным на блокчейн методам, необходимо уделить внимание вопросам практической реализации данных технологий. 

Ключевым аспектом является разработка краткой и четкой спецификации BIM для блокчейн, определяющей необходимые данные для соответствия требованиям строительной отрасли и инструментам блокчейн. Проблемой также является ограниченная совместимость между BIM- и блокчейн-технологиями, что подчеркивает важность установления стандартов данных и оперативной совместимости для успешного внедрения блокчейн в BIM-технологии.

Блокчейн имеет свои преимущества и недостатки. Это мощный инструмент, который упрощает процессы, связанные с данными. Однако использование его как базы данных может замедлить работу и усложнить процессы передачи информации. Тем не менее, возможно создать базу данных с возможностью сохранения истории данных.

Внутреннее использование блокчейна в организации может показаться нецелесообразным, поскольку блокчейн раскрывает свою ценность при объединении большого количества участников. Децентрализованные сети более сложны в архитектурном плане и требуют больших затрат по сравнению с традиционными системами. В технологии блокчейн существуют уязвимости и недостатки, связанные не с внешними хакерскими атаками, а с логическими ошибками, обусловленными человеческим фактором, так как создание блоков невозможно без участия программистов. Поэтому успешное внедрение блокчейна требует высокой квалификации персонала и ответственного поведения пользователей.

Выводы

BIM позволяет эффективно решить четыре важные задачи, которые государство считает приоритетными в области строительной политики. 
Во-первых, применение инструментов цифрового моделирования позволяет сократить время проектирования стандартных зданий. 
Во-вторых, повысить качество строительства, гарантируя строгое соответствие техническим заданиям. 
В-третьих, улучшить эффективность производственных процессов. 

И, наконец, повысить масштабируемость и гибкость производственных операций. Технология блокчейн оперирует на основе трех ключевых принципов:
пакетный принцип передачи данных, не допускающий отмены транзакции; шифрование для обеспечения анонимности и предотвращающее подделки; и отсутствие центрального узла, контролирующего операции (или регулятора).

Анализ вопроса о целесообразности внедрения блокчейн технологии в BIM показал, что использование оправдано при увеличении числа участников проекта (как физических, так и юридических лиц). Поэтому технология идеально подходит для создания единого цифрового двойника объекта, когда информация из различных подразделений (архитектурный проект, инженерные сети, строительные детали, поставки, расписание, бюджет и т.д.) объединяется в единое цифровое хранилище.
В строительной отрасли блокчейн становится ключевой технологией для эффективного сотрудничества между участниками. Он обеспечивает безопасность и прозрачность сделок, помогает быть на волне инноваций. Внедрение смарт-контрактов и обмен информацией через блокчейн создает надежную среду для всех участников. 

История технологических прорывов неизменно повторяется: блокчейн, подобно интернету, машинному обучению и искусственному интеллекту, проходит через стадию "хайпа". Однако его полное внедрение замедляется тем, что мировая инфраструктура и законодательство нуждаются в серьезной трансформации, чтобы адаптироваться к новым возможностям блокчейна. Только когда технологии и юридические нормы пройдут необходимую эволюцию, блокчейн сможет раскрыть свой полный экономический потенциал и стать эффективным инструментом в современном мире.

связаться с нами

Поделиться