云庐科技：安防+AI背后的故事

　　云庐科技结合华为云EI开发的系统，可以通过分析和识别，及时发现安全隐患，在结构可能发生危险的萌芽状态提前预警，为施工和运维部门提供数据与信息的支撑。云庐科技大概采用了华为云50余项平台开发模块，所有的服务都是基于华为云服务运行。云庐科技使用了包括数据存储服务在内的中间件，以及ModelArts的机器学习、深度学习、图象识别等各种平台。云庐科技基于华为云EI开发了如下应用场景：

　　场景一：数据采集。例如可以采用一个光纤传感器，将数据传输到采集设备，再接到现场主机，传到云上，整个部署非常麻烦而且成本高昂。随着万物互联趋势的不断加深，云庐科技采用华为的IoT模块可以使其接入更加便捷。采用华为的边缘计算模块，使数据得到及时处理。而且，通过华为的边缘端可以接入多种传感器的数据，一机多用。随着边、端和云的协同，整个设备的成本下降70%以上，系统响应速度提高了2倍。通过华为的边缘计算模块，可以使无效的数据量传输减少三分之二，使有效的数据量传输提高50%以上。

　　场景二确保数据的一致性。数据采集的整个过程中，参与的部门众多，人员复杂，生命周期长，而且面临频繁的各种变更，保证数据信息和实物信息的一致性，是一大挑战。云庐科技基于华为区块链平台，将图纸、合同等通过区块链统一分发，使从业主、规划、设计、施工到运维等各环节的数据和内容保持统一。

　　场景三结构健康预测，这其中，云庐科技最想利用的是及时得到建筑物的信息，如果某个建筑物有坏点，希望及时更换，以避免事故的发生。所以，需要对建筑物的寿命和健康状况进行有效预测，正如人不能两次踏入同一条河流，建筑物的承载力也是随着时间的变化而变化的。基于实测的环境荷载，如风、温度等，结合结构真实的响应情况，进行刚度矩阵的修正。这个过程可以以系统的总体矩阵为修正的对象，也可以以设计参数，如密度、弹性模量、约束条件等作为对象，得到建筑物当前承载能力的真实状态。云庐科技再通过能预测得到的，如风速、风压、温度等因素，就可以对建筑物的结构响应进行真正意义上的预测。在华为云机器学习工程师的帮助下，可实现预测准确度接近90%。

　　场景四：施工规范自动监测

　　场景四是施工规范自动监测。随着建筑工业化的发展，现在有很多新型建筑形式产生，比如我們称为住宅产业化的结构。它是一种装配式的，不在现场进行浇筑，把构件运到现场进行现场拼装。住宅产业化是现在比较成熟的产业，已经在很多发达国家进行了应用。我国已明确提出到2020年，装配建筑占新建建筑的比例要达到20%以上，2025年要达到50%以上。这个行业会有突飞猛进的发展，蕴藏着巨大的市场商机，也肯定会有一些急需解决的技术难题。

　　比如，怎么保证上下楼板在贯通的过程中得到强度的保证，这就要求所有的灌浆孔都要灌满，以前对现场的照片要人来识别，效率非常低，我们基于华为云ModelArts的深度学习图象识别模块，可以对灌浆孔的图片进行有效的识别，判断出哪些是灌满的、哪些是未灌满的、哪些是穿线管道。通常，上传一百张现场图片就可以进行有效的识别，有效识别率接近80%，这种工作可以使检查部门的效率提升50%以上，同时使施工的差错率降低30%。

　　场景五：结构损伤识别

　　场景五是结构损伤识别。以一个体育场馆的建筑为例，随着时间的发展，它会受到疲劳、腐蚀以及老化的影响，这个建筑不可避免地会产生一些损伤点。我们怎么找到这些损伤的部位，并且定义出损伤的情况，是比较重要的任务。另外，在建筑物上布设传感器，只是布设了一部分。这是因为传感器布设不能影响结构物原有的结构性能，而且出于经济的考虑不可能布设得特别多。所以，我们需要布置尽可能少的传感器，又要尽可能得到真实的建筑物性能情况，这要求我们对数据进行力学反演和损伤识别。

　　以前的应用大部分都是针对几根杆件或者几块板识别，通过华为云ModelArts，我们现在可以识别相对复杂的损伤。基于华为云的EI平台，我们可以使力学仿真效率提升100倍，真正实现从数据到本质、从局部到整体、从监测到预测的整个过程的识别。

　　在未来，我们希望拓展低能耗、低成本的物联网应用，以提升运维管理的效率和降低成本；我们希望开发合理的结构健康监测平台，将安全隐患消灭于初期，为智慧城市和智慧交通的发展添砖加瓦；我们希望打造工程健康监测领域的大数据平台，促进整个产业链的共同发展。概括而言，云庐科技希望携手华为云EI共同守护美好安全的生活。