(BIM) وإنترنت الأشياء؛ عندما تتكلم الأبنية

إنترنت الأشياء (Internet of Things - IoT) تسميةٌ تشير إلى عملية ربط الأشياء الموجودة في العالم المادي (سيارات وكاميرات وآليات ضخمة…) بشبكة الإنترنت سلكيًّا أو لاسلكيًّا عن طريق مجموعةٍ من الحسَّاسات (Sensors) التي تقيس مختلف أنواع المعلومات (رطوبة - ضوء الشمس - غاز ثاني أوكسيد الكربون…) وتحوِّلها إلى شكلٍ رقميٍّ يمكن مشاركته عبر الإنترنت (2,1).

تتمثَّل رؤية إنترنت الأشياء في تغيير العالم الذي نعرفه في مختلف المجالات -ومنها مجال التشييد- عن طريق تحسين أساليب التواصل بين الآلات والمعدَّات لتحسين الإنتاج، والتنبؤ بالمخاطر بدقة، والعمل على منع حدوثها في مواقع العمل وغيرها من الإسهامات التي سيضيفها إنترنت الأشياء إلى مجال التشييد (3).

وللمزيد من المعلومات عن إنترنت الأشياء يمكنكم مراجعة مقالنا وفق الرابط الآتي: هنا

أمَّا نمذجة معلومات البناء (Building Information Modeling - BIM) فهي إحدى أحدث التطورات في مجال العمارة والهندسة والبناء، فباستخدام تقنية (BIM) يُنشأ أنموذج افتراضي دقيق للمبنى رقميًّا يُسمَّى أنموذج معلومات البناء يمكن استخدامه للتخطيط والتصميم والبناء وتشغيل المنشأة قبل بناء المبنى أو بعده، فيساعد المعماريين والإنشائيين على تصوُّر ما سيُبنى في بيئة المحاكاة لتحديد أية مشكلات محتملة تتعلق بالتصميم أو الإنشاء أو التشغيل (4).

وللمزيد من أمثلة الأبنية المُنمذجة باستخدام (BIM) يمكنكم الاطلاع على الرابط الآتي: هنا

وقد ازداد مؤخَّرًا الاهتمام بدراسة إمكانيات تقنية (BIM) في نمذجة وتحليل ومشاركة المعلومات، لما توفِّره من فرص للانتقال إلى العصر الرقمي الجديد، ولتعزيز هذه الفرص بدأ العلماء بالدمج بين تقنيتي (BIM) و(IoT).

وتوفِّر بيانات (BIM) و(IoT) وجهات نظر مكمِّلة لبعضها، إذ تقدِّم نماذجُ معلومات البناء تمثيلًا عالي الدقة لمكوِّنات البناء عبر دمج المعلومات البُعدية والفراغية وخواص مواد البناء، ممَّا يؤمِّن صورةً ومواصفاتٍ واضحةً لشكل البناء المصمَّم، وتحسِّن تقنيات (IoT) هذه المعلومات عبر تقديم الحالة الحقيقية للبناء على أرض الواقع في مرحلة البناء أو في مرحلة التشغيل، كون هذه المعلومات تتنوَّع من المعلومات المساحية إلى المكانية أو أوضاع الطقس أو غيرها (5).

تؤدي أجهزة الاستشعار مهامَّها وفق أربع خطوات؛ تُحَوَّل نماذج (BIM) في البداية إلى صورٍ ثنائيةِ الأبعاد للطوابق لتُربَط بكلِّ المعطيات المتوفرة من (BIM) و(IoT) ومعلوماتٍ فراغيةٍ وإحداثية، وتُحمَّل هذه البيانات إلى خوادم نظام إدارة إنترنت الأشياء عن طريق برنامج ويب، وتوفِّر هذه الخطوة معلوماتٍ عن الأماكن التي يلزم تثبيت أجهزة إنترنت الأشياء فيها ضمن المبنى، ليقوم المستخدم بتثبيتها وفق هذه المعلومات وتحديد مواقعها على الخريطة ثنائية الأبعاد، ثمَّ تُسجَّل بيانات المبنى وتُخزَّن في الخوادم الخاصة بنظام إدارة إنترنت الأشياء (IoT)، ويُعَدُّ استقرار المخدِّمات أمرًا مهمًّا في هذه الخطوة؛ إذ تُسجَّل البيانات في الزمن الحقيقي، ومن هذه المخدِّمات نذكر منصَّة (Thingspeak.com) السحابية لتخزين البيانات سحابيًّا، وفي الخطوة الأخيرة تبدأ عملية تبادل البيانات بين الأجهزة ونظام الإدارة، ويمكن تمثيل البيانات على مخطَّط ثنائي الأبعاد والتحقُّق من كفاءة عمل الأجهزة (2).

الصورة 3

ويمكن الاستفادة من هذا الاندماج بين التقنيتين في مجالات مختلفة منها:

مراقبة عمليات التشييد: من أهم التطبيقات مراقبةُ بيئة العمل في الموقع عن طريق نماذج (BIM) وأجهزة الاستشعار، وتشغيل معدَّات التشييد تلقائيًّا وتتبُّع حركتها، ومراقبة عملية وجودة البناء وتحديث جداول المشروع (1).

الصحة والسلامة في الموقع: على الرغم من كونها قضيةً أساسيةً، لكنَّ التركيز الحالي عليها محدود بسبب الافتقار إلى المنهجية اللازمة للمراقبة والتحكم، وفي الوقت الراهن، يساعد دمج إنترنت الأشياء مع (BIM) على تحديد ونمذجة المخاطر، وقد استُخدِمت المستشعرات لدرء المخاطر في مواقع التشييد الكبيرة، ويمكن تحسين هذا النظام عن طريق إضافة جهاز إنذار محمول يساهم في الإنذار بالمخاطر مبكِّرًا (5,3).

إدارة التشييد الفعالة (Lean Construction Management): يمكن لهذه التقنيات تقييم تقدُّم العمل والإنتاجية والقيود الموجودة عن طريق التدفُّق الثابت والموثوق للمعلومات، وينصبُّ تركيز هذا المفهوم على التخطيط الرقمي للمشروع وتنفيذه عن طريق المعلومات المتوفِّرة بتزامن من موقع التنفيذ، وتقديم التقارير عن سير العمليات على الأرض، وتعتمد على برامج النمذجة وأجهزة الاتصال الميدانية المتنقلة، إضافةً إلى حلول إدارة المعلومات على المخدِّمات السحابية، والتي يتوفَّر معظمها تجاريًّا، ولكن يجب تجميعها معًا بطريقةٍ فعَّالة للاستخدام العملي (3,5).

بات التحوُّل الرقمي أمرًا واقعًا لا مهرب منه في صناعة البناء، وبات الباحثون لا يدَّخرون جهدًا لتسخير هذه التقنيات في تحقيق إنتاجية أعلى بتكاليف وجهد أقل، وعلى الرغم من أنَّ هذا الاندماج بين (IoT) و(BIM) ما زال في طور النشوء لكنَّه أثبت فعاليةً كبيرةً في استخداماته الحالية، بانتظار ما ستحمله الأيام القادمة من تطوراتٍ في هذا المجال.

المصادر: