The future of wearable technology for the construction industry conjures up images of workers covered in clunky machinery—hydraulically powered exosuits multiplying the wearers’ strength, while gleaming visors with information-dense heads-up displays block their vision. But companies looking to bring more wearable tech to the jobsite are focusing on getting their innovations into workers’ existing gear to boost adoption. As a result, in the near future, construction workers may find that common assets, such as hardhats, safety vests and even the tools they carry, are being infused with new capabilities.

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The Smart Hardhat

将先进技术包装到标准硬汉中是总部位于加利福尼亚的Daqri公司的目标。该公司的智能头盔看起来好像是传统的硬汉，但具有清晰的遮阳板，可以在佩戴者的视野中显示3D视觉叠加。它还具有360°的无线摄像头，可欣赏工人周围环境。该系统能够具有增强现实（AR）的形式，也称为“混合现实”，其中可以使图像在周围环境中的表面上动态出现。DAQRI头盔主要是为工业工作设计的，还可以帮助建筑工人在工作室上。但是，由于价格高出几百美元的价格，它仍然是高级物品。

尽管如此，主要的建筑设备制造商仍希望这些技术在不久的将来到达该行业。“We’re looking at all sorts of wearables, mixed reality, geofencing, collision-detection systems,” says George Taylor, a vice president at Caterpillar Inc. “Like the Daqri helmet—with that visor that can display an overlay of information mapped to what you’re seeing—[there’s a] lot of potential for things like that.”

虽然卡特彼勒尚未推出自己的可穿戴技术，但泰勒认为AR可能会改变用户使用设备的方式。“与虚拟现实[VR]系统不同，混合现实可以使某人处于其环境中。[它]将信息叠加，因此他们知道该触摸什么以及如何执行任务。”他说。“只想考虑技术人员的生产力：如果您可以将其提高10％，而我们会在经销商网络中想到这一数字，那么给我们带来的救济量是很大的。因为很难找到好的技术人员。”


建造更安全的安全背心

Getting wearable tech into construction workers’ existing wardrobe is easier than convincing them to put on another bit of gear. Safety vests are commonplace on jobsites, and technology firms are looking to bake their innovations into standard gear. For example, Red Point Positioning has been using GPS-enabled safety vests to track worker locations across crowded jobsites (ENR 10/19 p. 53). When working within a geofenced jobsite, workers can be located to within 8 in. of precision.

Skanska USA在波士顿项目上对红点工人地点系统进行了试验，结果给该公司高级副总裁Tony Colonna留下了深刻的印象。“我们看到，GPS型定位系统可以监视相对于设备的人，或者将[他们]远离危险区域，” Colonna告诉Enr。新利luck“您可以有实时的反馈，并知道将有多少真正的人力交付到建筑工地的不同地点。”

可以使受传感器的紧密控制的工作人员可以与可穿戴设备一起使用，但是一个更混乱的施工环境，例如繁忙的高速公路项目？弗吉尼亚理工大学电气和计算机工程教授汤姆·马丁（Tom Martin）在大学对弗吉尼亚州运输部对半自动车进行研究时，有机会改善路线工人的安全。新利luck

专用的短距离通信（DSRC）系统允许新车辆通过无线电信号相互通信。这些系统有望形成未来半自治和自动驾驶汽车系统的骨干。马丁和他的研究生想知道是否可以将同样的技术适应建筑工人的可穿戴版本。“在五到十年之内，道路上的大多数汽车都将拥有这些DSRC系统，而汽车和收音机上的GP可以与其他汽车通信。”他说。“我们想看看是否可以使用它来向公路工人提前警告。”

The result is the InZoneAlert safety vest, which has the same DSRC system as the cars but rebuilt to a form factor that can be worn comfortably. Tests conducted by Martin’s team have shown that workers and cars can be reliably alerted to each other’s presence, presenting the possibility that driverless and semi-autonomous vehicles could one day be programmed to automatically avoid construction workers.

“We started with the safety vest, since we knew they were already required,” recalls Martin. “We needed to fit into what the worker already wears, otherwise there will be less compliance.”

马丁说，在工作场所的散射可穿戴设备将产生更明智的结果。自1990年代以来一直在研究和开发可穿戴技术的马丁说：“您需要想到很多小设备互相交谈，而不是一个大的可穿戴设备。”“对于建筑，这些技术必须纳入工作场所上的东西。他们将不得不适合人们已经在使用设备和衣服的方式。”

对公路建设地点的模型进行了测试，并带有一个原型的原型

智能汽车逐渐缩小。马丁说：“我们能够在最初的可行性研究中表明，以直线为单位45英里 /小时的车辆可以使公路工人有五到六秒新利luck钟的警告，警告汽车就在他们身上。”像任何警告系统一样，马丁和他的团队担心虚假警报使工人不敏感。他说：“存在一些小的不准确性，但是即使这样，我们也能够清楚地区分车辆上的车辆，半车道或一条车道。”在早期测试中，原型背心的精度超过90％。

Martin originally developed the InZoneAlert feasibility study with graduate student Jason Forsythe, now a professor at York College in Pennsylvania. Martin now is working with graduate student Kristin Hines to develop the vest further. “Right now, we wouldn’t deploy the vest since very few cars on the road use DSRC. But within five to 10 years, most cars on the road are going to have these systems. So, if we can establish the feasibility of the vest now, it can be ready by then,” he says.


设计工作流程中的新现实

虽然VR和AR遮阳板仍然是工作地点的罕见景点，但该技术已经在设计阶段部署。建筑公司正在寻找VR和AR耳机的用途，而不是通过虚拟演练给客户留下深刻印象。

“这是我们积极参与的事情，” Gensler负责交互式设计的助理艾伦·罗伯斯（Alan Robles）说。“我们正在吸引这些技术的制造商，我们将自己的项目用作测试床。”18luck官网罗伯斯（Robles）监督该公司洛杉矶办公室在Gensler内部的VR和AR Tech部署，甚至在该办公室的持续重新设计中使用它。“我们的洛杉矶办公室是一个生活实验室，是一个实验环境。当我们开发办公空间的下一个迭代时，我们正在使用VR Tech内部审查我们的观点并探索可能的设计更改。”

据罗布斯（Robles）称，Gensler还使用VR来设计加利福尼亚州的Culver City Creative Campus。“这座建筑物将具有可操作的外部玻璃表面，VR使我们可以评估这些系统的外观和功能。”一支Gensler团队还在翻新洛杉矶的美国银行大厦大厅来检查替代设计。

Gensler还将其VR耳机部署在多个用户中，以一起探索设计文件。“我们已经对视频游戏引擎进行了实验，例如统一和虚幻，以测试如何将它们作为项目的一部分实施。18luck官网我们已经能够开发一个实时的协作环境，本质上是多人游戏。单独位置的人们登录了诸如Oculus Rift [VR耳机]之类的可穿戴设备，在虚拟空间中举行现场会议，并就设计的组成部分进行了不同的讨论，并评估了我们对设计的物理体验。”

Major VR platforms such as the Oculus Rift or the HTC Vive are a hot target for tech firms hoping to build the software that will link VR to design and construction workflows. IrisVR is a New York City-based firm focused on getting the most commonly used design file formats compatible with these platforms. Architects and engineers will be able to load up their Revit files into the headset and refine their model from within. “This can be used as a design tool,” says George Valdes, vice president of products at IrisVR. “You’re not just looking at the model. It’s a design review. You can do markups in VR, capture images from whatever you’re looking at in VR and export that metadata back into your workflow.”

瓦尔德（Valdes）承认，VR的体验仍然并不完美，但他说，真正的挑战是教育建筑师，工程师和其他行业专业人员，了解该技术在短短几年内就已经走了多远。“我们专注于从Revit和其​​他类型的文件中提取5D数据，以优化几何形状并使整体VR体验尽可能平滑。但是，互动将使这超出精美的演练。”


等待机器人诉讼

有动力的外骨骼或“外室”已经开发了数十年，其中许多原型用于军事和医疗用途。目前的一家制造商是Ekso Bionics，该公司具有轻巧的功率线束，该公司表示，有一天可以帮助建筑工人增加负荷，减轻压力和受伤的风险。但这仍然是一个潜在的应用，因为诸如EKSO之类的外骨骼制造商主要将其产品靶向医疗保健领域。

一家科技公司正在采取不同的方法将外套服进入工作岗位。Rise Robotics首席执行官Arron Acosta说：“我们决定破坏建筑行业的大型类别。”他的创业公司一直在研究其旋风活塞技术的可能用途，这是一种机械驱动的能源存储系统，Acosta帮助作为学生发展了。轻巧的电缆驱动的活塞最初旨在存储能量，以为工人供应重重负荷的工人提供动力。但是，按照可穿戴设备的趋势，Rise Robotics希望增强现有的工具，而不是发明新平台。

Acosta说：“我们查看了建筑工地上的常见任务，以查看该技术的适合位置，然后我们一直回到总承包商的便携式空气压缩机上。”“我们将循环塞活塞应用于空气压缩，并开发了填充速度五倍的速度。我们的泵送时间（至125 psi）为23秒，恢复时间为7秒。”Acosta还指出，初步测试表明，该公司的活塞驱动的空气压缩机的操作比传统的空气压缩机更安静，仅产生61 dB。

阿科斯塔（Acosta）认为，代替标准装备是他公司的特洛伊木马进入工作场所。“目前，我们针对钉子应用程序 - 用于框架，地板和整理装饰的钉子。我们希望自己成为木匠最好的朋友。”

当今年晚些时候推出它时，被称为机器人空气压缩机的成品将足够轻，可以像背包一样穿着。“我们希望让空气工具完全无绳。”

在技​​术上可以穿着足够的空气压缩机光以吊在您的背上，但Acosta将其视为迈向全功率西服的第一步。“我们认为，到2018年，承包商和建筑商将佩戴材料处理外套，以捡起混凝土包装，带有大量的带状疱疹 - 实际上，对于任何繁重的举动。但是，在此之前，我们相信他们偶尔会戴上空气压缩机，并且可能以后可以用作可穿戴西装活塞的发电厂。”