5G如何连接未来的经济适用房

Careful selection of building materials can optimise 5G usage in new buildings.
Careful selection of building materials can optimise 5G usage in new buildings.
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“2019年将是5G演进的关键一年,因为全球范围的推广试点将塑造发展格局,相关规范也将开始正式确立。由5G赋能的智能互联,将成为第四次工业革命(4IR)可能带来的社会经济增长的催化剂。”——世界经济论坛

尽管目前在全球范围内包容性地实施5G仍面临财务、运营和监管方面的障碍,但我们认为,经济适用房的交付是一个唾手可得的应用领域,能够在不承担重大技术或商业风险的情况下产生环境和社会影响。

价值数万亿美元的服务不足且表现欠佳的经济适用房市场可以直接或间接受益于5G在制造、金融和智能家居等相关行业中的日益普及,贯穿住房交付价值链的各个环节。

制造业

工业自动化和先进制造技术已被证明能够规模化地生产优质住房,并克服此前面临的挑战。5G对大规模机器类通信(MTC)和物联网(IoT)连接的重点关注,可进一步推动未来智能工厂的发展,实现面向机器人的设计与管理、传感器驱动的部件和生产线,并有助于加快建筑行业生产力提升技术的应用。

随着工业4.0应用的兴起,一种新型预制模式正在出现,包括使用信息物理辅助系统、先进的建筑信息模型(BIM)以及设计到制造(Design-to-Fabrication)技术。借助此类技术,传统的建筑设计阶段以及各方之间的数据共享将更加高效,因为所有参与方都能从同一来源或系统平台获取和提供信息。这些数据密集型技术需要大量的处理能力,以精确地将实体结构转化为数字结构,并基于移动设备的输入或可能的自主操作,实时智能分析和处理所收集的数据,实现参数化调整。

5G有助于加快建筑行业数字化的标准化和优化进程,从而实现下一代快速量产和大规模定制,并达成规模经济。从商业模式的角度来看,这可能进一步推动建筑行业产业化的垂直整合商业基础设施,各利益相关方之间可实现无缝协作,从而有效控制原材料和生产成本,使市场需求与产品供给相匹配,并以可持续的方式优化利润率、分销和营销。

面向5G友好型建筑的设计

随着全球各人口中心积极迎接5G技术,建筑行业面临新的挑战。建筑师、开发商和建造商已开始在设计结构时考虑连接性。正如康宁公司(Corning)一篇文章所述,混凝土、砌体、钢材、布线和低辐射玻璃等许多常见建筑材料都会干扰5G信号。尽管目前正在开发许多将信号引入建筑物并分配至设备的技术,但审慎选择建筑材料和进行智能设计,可以降低这些解决方案的复杂性并提高可靠性。

材料选择和建筑设计的重要性很容易被忽视。在大多数情况下,3G和4G信号足够强劲,能够克服许多材料的干扰。然而,它们将对5G系统的性能起到关键作用。例如,常用的带箔背衬玻璃纤维保温材料可能完全阻断信号。石膏板也会显著降低信号强度。其他示例见下表。

建筑行业将有必要加快向预制和模块化建造流程转型。与现场安装方式相比,工厂化环境使在建筑结构中可靠地集成连接功能成为可能,从而带来诸多新的可能性。相比之下,先进材料和设备可以更高效、以更低成本融入板材施工过程。一个很好的例子是将传感器和控制器集成到建筑围护结构中,以管理建筑能耗。在工厂规模下,这些系统可以以更低的成本采购。现代质量控制流程可用于确保可靠性并优化性能。随着组件技术和材料的改进,系统级测试和验证可在研发中心进行管理,以确保兼容性和功能性。相比之下,现场安装的故障排查可能耗时且成本高昂,性能也可能欠佳。

经过审慎考量,建造商或开发商可以避免在能源效率与连接性之间做出权衡。例如,开放式的楼层空间结合先进材料,将成为在节能型现代家庭中增强5G连接性的有效策略。

融资

经济适用房交付价值链的需求端存在部分缺陷。家庭的购买力是一项严峻挑战。经济适用房开发商往往因抵押贷款市场运转不良或难以进入而面临销售难题。

如今,越来越多的金融服务机构正通过数字化转型,以触及社会中的无银行账户群体。通过降低延迟和交易时间,并确保网络具备处理大规模交易的能力,5G将更好地支持低收入社区采用移动支付。该人群新收集的金融数据,可以有效应对住房交付需求端在信用承销方面的挑战,从而更好地判断借款人的资质并评估信用风险。

互联互通为金融界创造新的商业模式选择提供了机会,使其能够为低收入市场提供资金。在航空等商业领域,数字化使得企业从拥有资本密集型资产(如飞机)转向按使用付费(Pay-for-Access)模式成为可能。我们在汽车等消费领域也看到了同样的趋势。同样,家庭可能会从传统的住房所有或租赁模式,转向按使用付费、系统锁定或共享经济中的其他商业模式。对于能够获取低收入家庭数字足迹的贷款机构而言,以获取收入流的方式替代以固定资产为抵押的融资,可能更有利可图且风险更低。

借助5G技术,获取并变现节能等收入流将更加可行。这反过来又能提升低收入家庭的福祉。例如,让我们考虑在家庭层面部署能源服务公司(ESCO)模式的潜力。ESCO已在大规模商业建筑改造市场中成功应用。然而,要实现盈利运营,规模是必不可少的。

随着节能型联网家用电器日益普及,以及5G的计算能力,在家庭层面获取节能收益的难度正在降低。一整套节能联网家电的安装成本可能超过20,000美元,该成本由家庭ESCO承担。ESCO则向家庭收取服务费并获取节能收益。这一模式有助于低收入家庭避免因家电前期费用过高而难以承受的问题。它还可以加速淘汰老旧及性能不佳的家电存量。这将产生原本无法实现的环境效益。在补贴性住房中,ESCO可获得政府担保的收入。下表列举了一个示例。

智能家居

5G对于释放智能家居发展的机遇至关重要,这将有助于降低经济适用房社区的持有成本。

智能家居技术利用连接到物联网(IoT)的设备实现家庭系统的自动化和监控。随着具备完整移动连接功能的物联网设备数量不断增加,并已商用于智能家居应用,上一代网络局限所导致的网络拥塞问题可以通过5G得到解决。位于人口密集城市中心的社区将能够体验到显著改善,因为5G技术能够同时支持更多的用户数量。

目前,智能家居行业的碎片化以及缺乏让不同智能设备相互通信的通用协议,是充分利用技术进步的最大挑战之一。采用单一无线协议、具备无处不在的高速连接的5G,有望解决这些互操作性问题。它可以实现众多设备的无缝集成,从而打造完全兼容的智能家居交付方案,使住户能够受益于整体性的家居解决方案,这些方案可实现节能、提升安全性和健康水平等。企业生产5G兼容设备的市场机会正在不断扩大。

连接产品和服务提供商也可考虑与大型住房所有者或提供商合作,共同开发数字化经济适用房市场。前者可以借助更多的住房领域知识和价值链洞察,以及更大规模的数据集,从而更好地理解、响应和预判用户需求,相应地改进产品和服务,并提出可重复甚至标准化的解决方案,以推动规模化发展。后者则可以获得一类新的资产——通过传感器网络和高速连接对建筑进行实时监控所收集的数据,以及由此降低的持有成本(综合考虑全生命周期的能源、运营和维护成本节约),最终这些都将惠及家庭。

用于社会住房的物联网Image: River Clyde Homes

在数字经济中,行业之间的界限日益模糊。实施5G等新技术,可为加快贯穿住房交付价值链核心行业的生产力提升与协作提供基础。结合其他跨学科努力,将有可能实现范式转变,使全球数十亿人口能够作为完整的经济公民参与住房市场。

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