IoT trong ngành xây dựng: Ứng dụng, lợi ích và tương lai

Last updated on 3 January, 2025

Ứng dụng Internet of Things (IoT) trong ngành xây dựng đang mở ra những cơ hội vô cùng tiềm năng, từ việc tối ưu hóa quy trình xây dựng, tăng cường an toàn lao động, đến việc quản lý tài nguyên và tiết kiệm năng lượng. IoT giúp giám sát và điều khiển các yếu tố trong công trường và các công trình, mang đến hiệu quả vượt trội trong việc quản lý, bảo trì và tạo ra các công trình thông minh, bền vững.

Ứng dụng IoT trong ngành xây dựng

Ứng dụng Internet of Things (IoT) trong ngành xây dựng mang lại nhiều lợi ích, cải thiện hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Dưới đây là một số ứng dụng chính của IoT trong ngành xây dựng:

• Giám sát và quản lý công trình từ xa: Các cảm biến IoT có thể được gắn trên các thiết bị xây dựng hoặc công trình để thu thập dữ liệu về tình trạng hoạt động, độ bền, và sự ổn định của công trình. Thông qua các hệ thống IoT, nhà quản lý có thể giám sát tình trạng của các máy móc, vật liệu xây dựng và phát hiện các sự cố tiềm ẩn ngay lập tức, giảm thiểu nguy cơ sự cố lớn.
• Theo dõi thiết bị và tài sản: Thiết bị xây dựng có thể được gắn cảm biến IoT để theo dõi vị trí và tình trạng hoạt động của chúng. Điều này giúp quản lý tài sản hiệu quả hơn, hạn chế tình trạng mất mát hoặc hư hỏng không cần thiết. Cảm biến còn giúp theo dõi tuổi thọ và nhu cầu bảo trì của các thiết bị.
• Quản lý năng lượng: Các công trình có thể tích hợp cảm biến IoT để theo dõi và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng. Các hệ thống thông minh có thể tự động điều chỉnh các yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng, và hệ thống HVAC, giúp giảm chi phí năng lượng và nâng cao hiệu quả công trình.
• An toàn lao động: IoT có thể cải thiện môi trường làm việc trong ngành xây dựng bằng cách theo dõi sức khỏe của công nhân. Các thiết bị đeo thông minh có thể giám sát các yếu tố như nhiệt độ cơ thể, nhịp tim, và tình trạng sức khỏe chung của công nhân. Hệ thống cảnh báo có thể đưa ra các tín hiệu nếu công nhân gặp phải tình trạng nguy hiểm.
• Dự báo bảo trì và quản lý rủi ro: IoT giúp dự báo các vấn đề tiềm ẩn của thiết bị và công trình bằng cách phân tích dữ liệu thu thập được từ các cảm biến. Điều này giúp các nhà quản lý có thể thực hiện bảo trì chủ động thay vì phải sửa chữa các sự cố sau khi xảy ra, từ đó giảm thiểu chi phí và thời gian gián đoạn.
• Quản lý vật liệu xây dựng: Các cảm biến IoT có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng và vị trí của vật liệu xây dựng trên công trường. Điều này giúp giảm thiểu tình trạng thất thoát và đảm bảo việc cung cấp vật liệu đúng thời gian và đúng số lượng.

Các ứng dụng IoT trong ngành xây dựng giúp tối ưu hóa các quy trình và nâng cao hiệu quả công việc, giảm thiểu chi phí và đảm bảo an toàn trong môi trường làm việc.

Lợi ích của ứng dụng IoT trong xây dựng?

Lợi ích của ứng dụng IoT trong ngành xây dựng rất đa dạng và đáng chú ý. Dưới đây là các lợi ích chính mà IoT mang lại cho ngành này:

• Tăng cường hiệu quả công trình: IoT giúp giám sát liên tục các công trình xây dựng, cung cấp dữ liệu chính xác về tình trạng và tiến độ. Điều này giúp các nhà quản lý dễ dàng theo dõi các công việc và đảm bảo mọi thứ diễn ra đúng tiến độ, từ đó tối ưu hóa quy trình xây dựng.
• Giảm chi phí và tăng cường tiết kiệm năng lượng: IoT có thể giúp theo dõi và điều chỉnh các yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng, và hệ thống HVAC trong các tòa nhà hoặc công trình, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành.
• Cải thiện an toàn lao động: Các thiết bị IoT như cảm biến đeo trên người công nhân có thể theo dõi sức khỏe và sự an toàn của họ, cảnh báo các tình huống nguy hiểm như nhiệt độ cơ thể quá cao hoặc các điều kiện không an toàn. Điều này giúp giảm thiểu tai nạn và đảm bảo sự an toàn cho công nhân.
• Giám sát tài sản và thiết bị: Việc gắn cảm biến IoT lên các thiết bị xây dựng giúp theo dõi tình trạng và vị trí của các máy móc, thiết bị, từ đó quản lý tài sản hiệu quả hơn. Các thông báo kịp thời giúp bảo trì và sửa chữa các thiết bị trước khi chúng gặp sự cố lớn.
• Dự báo và bảo trì chủ động: IoT cung cấp khả năng dự báo các vấn đề tiềm ẩn của thiết bị và công trình thông qua phân tích dữ liệu thu thập được. Điều này cho phép thực hiện bảo trì trước khi sự cố xảy ra, giảm thiểu chi phí sửa chữa và thời gian ngừng hoạt động.
• Quản lý vật liệu và kho bãi: Các cảm biến IoT giúp theo dõi và quản lý vật liệu xây dựng trong kho và trên công trường, từ đó giảm thiểu thất thoát, đảm bảo việc cung cấp vật liệu đúng số lượng và đúng thời gian.
• Cải thiện chất lượng và độ bền công trình: Thông qua việc thu thập dữ liệu về môi trường, điều kiện làm việc và các yếu tố tác động đến công trình, IoT giúp đảm bảo rằng chất lượng công trình được duy trì và các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của công trình được giám sát thường xuyên.
• Quản lý công việc và hiệu suất: Các ứng dụng IoT có thể giúp giám sát tiến độ công việc, hiệu suất làm việc của đội ngũ thi công, từ đó giúp quản lý và điều chỉnh nhân lực và công việc một cách hiệu quả hơn.

Tóm lại, IoT giúp ngành xây dựng tối ưu hóa quy trình, nâng cao hiệu quả, giảm thiểu chi phí, tăng cường sự an toàn và chất lượng công trình.

Hạn chế của ứng dụng IoT trong ngành xây dựng

Mặc dù ứng dụng IoT trong ngành xây dựng mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số hạn chế cần phải lưu ý:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: Việc triển khai hệ thống IoT trong ngành xây dựng đòi hỏi chi phí đầu tư lớn, bao gồm việc mua sắm thiết bị cảm biến, cảm biến đeo, hệ thống mạng và các phần mềm quản lý. Đối với các công ty nhỏ hoặc các dự án quy mô nhỏ, chi phí này có thể là một rào cản.
• Phức tạp trong việc triển khai và bảo trì: Việc thiết lập và tích hợp các thiết bị IoT vào hệ thống xây dựng đòi hỏi sự hiểu biết kỹ thuật cao và đội ngũ chuyên môn. Ngoài ra, hệ thống IoT cũng cần bảo trì thường xuyên để đảm bảo hoạt động ổn định, điều này có thể làm tăng thêm chi phí và công sức.
• Vấn đề về bảo mật và quyền riêng tư: IoT thu thập và truyền tải một lượng lớn dữ liệu, bao gồm thông tin về công trình, thiết bị và nhân công. Điều này tạo ra nguy cơ về bảo mật và rủi ro bị tấn công mạng. Nếu không có biện pháp bảo vệ dữ liệu thích hợp, các hệ thống có thể bị xâm nhập và dữ liệu có thể bị rò rỉ.
• Khả năng tương thích giữa các hệ thống: Các thiết bị IoT từ các nhà sản xuất khác nhau có thể không tương thích với nhau, gây khó khăn trong việc tích hợp và sử dụng chung. Điều này có thể dẫn đến vấn đề về hiệu suất và làm giảm tính hiệu quả của hệ thống.
• Độ tin cậy của các cảm biến và thiết bị: Các thiết bị IoT có thể gặp sự cố hoặc hư hỏng trong môi trường xây dựng khắc nghiệt, nơi có bụi bẩn, độ ẩm cao và rung động mạnh. Điều này có thể làm giảm độ chính xác của các cảm biến, ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả của hệ thống IoT.
• Phụ thuộc vào kết nối internet: IoT yêu cầu kết nối mạng liên tục để truyền tải và thu thập dữ liệu. Nếu mạng không ổn định hoặc khu vực xây dựng không có kết nối internet mạnh, khả năng thu thập và giám sát dữ liệu sẽ bị gián đoạn.
• Cần đào tạo nhân sự: Để tối ưu hóa việc sử dụng IoT trong ngành xây dựng, nhân viên cần được đào tạo bài bản về các công nghệ mới này. Việc thiếu nhân sự có kỹ năng hoặc không quen với công nghệ có thể làm giảm hiệu quả ứng dụng IoT.
• Phản ứng chậm trước các sự cố: Dù IoT có thể giám sát các yếu tố môi trường và thiết bị, nhưng trong một số trường hợp, việc phát hiện và xử lý các sự cố có thể không kịp thời, đặc biệt trong các công trình xây dựng lớn với nhiều yếu tố cần giám sát.

Những hạn chế này cần được các nhà quản lý và nhà thầu xây dựng xem xét kỹ lưỡng khi quyết định triển khai IoT trong các dự án của họ. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của công nghệ và các giải pháp bảo mật, nhiều vấn đề có thể được khắc phục trong tương lai.

Ví dụ doanh nghiệp ứng dụng IoT trong ngành xây dựng

• Lendlease: Công ty xây dựng toàn cầu này đã ứng dụng IoT trong nhiều dự án, bao gồm việc sử dụng các cảm biến để giám sát tình trạng của công trình, cải thiện an toàn lao động và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng. Lendlease đã triển khai công nghệ IoT để giám sát điều kiện môi trường làm việc, nhiệt độ và độ ẩm trong các khu vực công trường, giúp đảm bảo an toàn cho công nhân.
• Bosch: Bosch cung cấp các giải pháp IoT cho ngành xây dựng, bao gồm cảm biến thông minh để theo dõi các yếu tố như mức độ rung động, sự ổn định của các công trình và tình trạng máy móc. Các giải pháp này giúp cải thiện hiệu suất công việc và giảm thiểu chi phí bảo trì.
• Skanska: Là một trong những công ty xây dựng lớn nhất ở châu Âu, Skanska đã triển khai các hệ thống IoT để giám sát tiến độ công trình và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. Họ sử dụng các cảm biến IoT để theo dõi các thiết bị xây dựng, giám sát chất lượng không khí và điều kiện làm việc của công nhân.
• Kiewit Corporation: Kiewit là một công ty xây dựng và kỹ thuật nổi tiếng ở Bắc Mỹ, ứng dụng IoT để giám sát thiết bị xây dựng và các hoạt động công trường. Họ sử dụng cảm biến IoT để theo dõi tình trạng của các máy móc, giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tối ưu hóa lịch trình bảo trì.
• Caterpillar: Caterpillar, một trong những nhà sản xuất thiết bị xây dựng lớn nhất thế giới, đã tích hợp công nghệ IoT vào các thiết bị của mình. Họ cung cấp các cảm biến IoT cho các máy móc xây dựng giúp theo dõi hiệu suất và tình trạng của thiết bị, từ đó cung cấp các phân tích dự đoán về bảo trì và tiết kiệm chi phí cho các doanh nghiệp xây dựng.

Nguồn:

• Lendlease: www.lendlease.com
• Bosch: www.bosch.com
• Skanska: www.skanska.com
• Kiewit: www.kiewit.com
• Caterpillar: www.caterpillar.com

Tương lai của IoT trong ngành xây dựng

Tương lai của IoT trong ngành xây dựng hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ vượt bậc, giúp ngành này trở nên thông minh, hiệu quả và bền vững hơn. Dưới đây là một số xu hướng và triển vọng của IoT trong ngành xây dựng:

• Tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy: Các hệ thống IoT sẽ ngày càng được tích hợp với AI và học máy để phân tích dữ liệu thu thập được từ các cảm biến. Điều này giúp dự báo các vấn đề tiềm ẩn, tối ưu hóa quy trình làm việc và đưa ra các quyết định tự động về bảo trì, thay vì chỉ đơn thuần thu thập và giám sát dữ liệu.
• Xây dựng công trình thông minh: IoT sẽ ngày càng được sử dụng để tạo ra các công trình thông minh, nơi mà mọi yếu tố từ hệ thống điện, nước, cho đến môi trường sống đều được giám sát và điều chỉnh tự động. Các tòa nhà sẽ trở nên tự động hóa hơn, với các cảm biến IoT điều chỉnh nhiệt độ, ánh sáng, và các hệ thống khác dựa trên nhu cầu thực tế, giúp tiết kiệm năng lượng và cải thiện sự thoải mái cho cư dân.
• Mô hình 3D và xây dựng thực tế ảo (VR): IoT sẽ kết hợp với các công nghệ như mô hình 3D và thực tế ảo để cung cấp các mô phỏng công trình và giúp nhà thầu và nhà quản lý theo dõi tiến độ, chất lượng công trình một cách trực quan. Điều này sẽ giúp giảm thiểu sai sót và cải thiện khả năng kiểm soát trong suốt quá trình xây dựng.
• Giám sát tự động và dự đoán bảo trì: Các cảm biến IoT sẽ ngày càng trở nên chính xác và thông minh hơn, không chỉ giúp theo dõi các yếu tố như môi trường và thiết bị, mà còn cung cấp các dự báo về nhu cầu bảo trì và sửa chữa. Việc bảo trì chủ động sẽ trở nên phổ biến, giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn và chi phí sửa chữa.
• Cải thiện an toàn lao động với công nghệ đeo: IoT sẽ tiếp tục phát triển các thiết bị đeo thông minh, giúp giám sát tình trạng sức khỏe và an toàn của công nhân xây dựng trong thời gian thực. Các cảm biến sẽ có thể cảnh báo khi công nhân gặp nguy hiểm, chẳng hạn như quá nhiệt, mệt mỏi, hoặc tiếp xúc với các chất độc hại.
• Hệ thống giao tiếp và điều phối công trường: IoT sẽ cải thiện sự giao tiếp và điều phối giữa các nhóm thi công và nhà quản lý công trình. Các thiết bị và cảm biến kết nối sẽ giúp tối ưu hóa việc quản lý công trường, từ việc theo dõi vật liệu, máy móc cho đến sự phối hợp giữa các bộ phận.
• Xây dựng bền vững và thân thiện với môi trường: IoT sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tác động môi trường của ngành xây dựng. Các công nghệ IoT giúp giám sát việc sử dụng tài nguyên, tiết kiệm năng lượng, quản lý chất thải và giảm phát thải khí CO2 trong suốt vòng đời của công trình.
• Tăng cường tính khả thi của các dự án xây dựng: Việc ứng dụng IoT giúp tăng tính chính xác trong việc lập kế hoạch và ước tính chi phí. Các công ty xây dựng sẽ có thể dự đoán chính xác hơn về chi phí, thời gian và tài nguyên cần thiết, từ đó giúp giảm thiểu rủi ro và tránh các vấn đề phát sinh ngoài ý muốn.

Nhìn chung, IoT trong ngành xây dựng sẽ không chỉ cải thiện hiệu suất và an toàn mà còn mở ra cơ hội mới cho các công trình thông minh và bền vững hơn, mang lại lợi ích lâu dài cho các công ty và xã hội.