Search This Blog

Tuesday, February 23, 2016

ARSPIRE 16.1 建築物聯網 IOT of Buildings

科技一日千里,它為我們帶來了許多新的詞彙,當物聯網(Internet of Things 或簡稱IOT)一詞還不是每個人都懂的時候,智聯網(Analytic of Things 或簡稱AOT) 一詞已經出現。建築是時代的結晶,雖然它常被稱作磚頭(Brick and mortar)行業,堅實、恆久長存(firmitas) 被西方建築理論太祖Vitruvis視為它的基本特質,但今天,當資訊科技影響著我們生活的每一個環節時,連一個奶樽也智能起來的時候,建築物又怎可能再只是一件沒有反應、沒有智慧的死物呢?

1986 年大學畢業的我,今年入建築行業已第三十年了,由考試沒有計數機,用長尺起草透視圖,遇上不方正的平面,要利用三角幾何來計算面積,用打字機文書、用碳紙為信件備份,再經郵寄或信差送出去;到今天,一切都在電腦進行,奇形怪狀的面積、精美逼真的效果圖通過各種軟件輕易奉上,電郵圖檔通過互聯網即時傳遞,在不同地方工作的人,可以溝通無間。

正當別人辭官歸故里的時候,我卻漏夜趕「科場」,抱著一玩無妨的心態贏了2015年理工/科學園舉辧的Techathon比賽,誤打誤撞地開起創新科技公司,沒有甚麼野心,只希望藉比與時並進,不要做現今世代的「文盲」,作品要為時代"結晶",就要貼近人們的生活,把握時代的脈搏,不可能無視科技的進步所以這夜便請來一眾嘉賓,談談物聯網(IOT)為建築帶來的機遇和問題。

大家在細聽Cenique Kalun 的分享


嘉賓來自多個和建築及地產相關的行業,機電有前輩級的Victor Leung, 還有我的姨甥Elvis Chiu,業主方有太古地產的Dr. Kelvin Mak,新鴻基的Steven Chen, 有做財產及物業管理的Hugo Poon,資訊科技公司有西門子(Siemen)樓宇科技部的Ricky Liu,也有資訊科技公司Cenique的創辦人Shylesh Karuvath和業務拓展副總裁Kalun To杜嘉倫,當然少不了多位建築師同業。

甚實,智能設計並不是很新鮮的事物,智能建築物(Intelligent Building) 一詞早已全在,電梯早就懂得按要求自動升降,抵達樓層自動開門,碰到人自動重開;有感應的水龍頭,早就懂得自動開關;建築物的機電設備早就有中央管理系統(Building Management System 或簡稱BMS),管理人員可以安坐大廈控制中心監控整幢建築物,並即時自動或人手操控,那我們說今天科技正顛覆著許多傳統設計和行業,突破性的改變是甚麼呢?它又為建築和城市帶來了甚麼新的契機?

1. 強大的辨知能力 (Highly perceptive)
今天,一台小小的手機已配置了"眼睛"、"耳朵"、"嘴巴",甚至"皮膚"(可觸碰的屏幕等),還有記憶力驚人的"腦袋"。各種感應設備不但辨識度大增,且可以非常針對性,某種氣體、某個音頻,五花百門,價格亦大幅下降,只要願意,建築物的每個角落,都可以植入這些感應裝置,辨知周邊發生的一切。

2. 超越時空 (Beyond physical and time limitation)
互聯網的發達,電訊傳輸的速度,雲端的各種服務,讓我們不再受制於連線的距離,資料檔案的大小,巨細無遺的訊息可以即時傳達遠方,不再局限於感應裝置的範圍內,或必需處於同一幢建築物之內。

3. 反應更即時、多變 (Just in time variable response)
強大的電腦運算容量和速度,讓大量的數據可以同時接收和處理,可按不同的情況,作出極快速的抉擇,反應不再是固定和單一的,即使複雜如無人駕駛,需要偵察多變的路面情況,也可作出即時的反應。

4. 在非結構性資料中看見大現象和方向 (Understand the less structured, seeing big picture)
昔日電腦運作,需要準確的資料輸入,只能理解有結構、精準的資料,一切非黑則白。今天,網上大量資料流通,電腦又有能力、有容量去解構,縱使資料模糊及有缺陷(Raw Data),也可以以量補質,在"灰"色地帶中,洞悉一些潛在的情況和方向。
這方面,Victor 有個很好的比喻,他把機電設備上很清晰的數據如Key Performance Indicator (KPI) 比喻作西醫斷症,把能解讀一些較模糊徵狀的,比喻成中醫,有能力、夠經驗的醫師,即使沒有百份百準確無誤的資料,也能看到大現象,也能解讀問題,並加以處方。

這讓我想起Roger Martin 的書The Design of Business, 當中提出知識漏斗 (Knowledge Funnel)的概念,昔日的知識,一切要歸納為簡潔無誤的算式或非黑則白的道理(Algorithm),但大數據讓我們在謎團中看到一些有啟發性的現象(Heuristic),而設計本身的性質和過程,都需要處理許多黑白不分明的問題,所以在看大現象、做商業決定時,有一定的優勢。



5. 會學習,更人性(Highly intelligent and humanized)
強大的記憶系統及分析功能,也讓電腦可以在過去的檔案中學習,變得越來越聰明,在豐厚的記憶中學會辨識人和物,甚而學習非全理性的東西如幽默感等,蘋果的Siri就好像會和人開玩笑,使這冰冷的機器變得好像有感情、有人性。電腦不停的進步,也讓人擔憂有一天,科幻片中的人類和機器大戰,或會真的成為事實。

Cenique的產品IntelliSense,正好引證了上面的一些說法,它們開發的智能廣告板,不再像傳統廣告一樣單向地推介產品和服務,而是內藏有鏡頭,收集觀看者的資料,嘗試識別觀眾的類型:男或女、老或幼、單人或家庭,觀眾留意的內容,注視時間的長短,為客戶收集觀看者的資料和數據,甚至可因應觀眾的類型而改變題材,務求發揮廣告板最大的效用。


就這個,在坐的都有點懷疑,得到的資料是否準確無誤,因為大家明白,今天的科技,在視象識別能力方面,仍然遠遜於人眼。但Cenique 的Kalun解釋,雖然數據非百份百準確,但已有七成的準繩度,相比昔日完全沒有數據的「零」,已是一個非常大的進步,這點說起來又的確很有道理。

這些客觀改變,在建築上又有甚麼實際效益呢?

1. 資源的更有效利用 Optimization of Resources
建築要用上人類許多資源,土地、空間、能源、材料、水源、甚至是人的時間。當中,能源是一大範疇。Victor 解釋: 要達到好的能源效益,不礙乎是做好供求的配對,首要準確識別需要,然後適時適量控制供應,讓能源用得其所。現在已有大量提高能源效能(Energy Optimization)的應用軟件及系統,嘗試做好這方面的配對,但許多時,能源的浪費都源於錯誤地放置感應系統,接收了不恰當的環境數據。
除了機電系統,外牆設計也非常關鍵,如何讓幕牆變得更聰明,如會追蹤太陽的擋陽設備或太陽能板,按室外條件"呼吸"的智能幕牆等。

電梯方面,將要往相同樓層的乘客分組編排共坐一電梯,如Schindler 的Miconic 10已不是新鮮的事物,但用在超高層時,問題便更複雜了,新鴻基的Steven便分享了九龍站國際商務中心(ICC)的例子,一幢ICC已有20000人,加上流動人口,高峰期可達30000人,大廈為增加電梯的效率,減低電梯佔用的空間,使用了大量雙層電梯,但要避免上層或下層的客人困在電梯廂中,等待另一電梯廂中的客人出入電梯,便要利用智能軟件,準確配對上下層乘客的目的地,讓上下車同步停頓,減少乘客不必要的等候。

雙層電梯現已司空見慣,但兩架獨立的電梯轎廂,在同一個電梯槽中運行,我第一次聽到時,覺得匪夷所思,想像有兩台火車在同一路軌上運行,有時甚至逆向而行,當中需要的智能運算和控制,要多精準無誤才不至出現意外。



另一個例子,便是消防疏散樓梯的設計,最近在Arup University 的活動上,聽到消防工程師如何做智能消防疏散樓梯設計,模擬遇上火警時,人們如何疏散,只要能準確偵察疏散樓梯的使用,並作最有效率的分配,又或讓電梯可以在火警時仍然安全運行,相信可以減省了不少樓梯的面積。

除了這些機電設備,新的科技提高了空間的使用效率。Airbnb 讓空置的民居或房間可以暫時成為旅館,通過有效的配對,釋放出許多浪費了的空間,帶來了新的共享經濟(Sharing economy)。這也是我的小創科企業在探索的方向,讓高密度城市中的空間,更好的利用。

2. 方便 Convenience
Steven 剛從深圳回來,便和我們分享了他在深圳停車的方便,他不單可以在手機上預知鄰近停車位的位置和數目,停車庫會自動識別進出的車輛,更可全程在手機付款,甚至違例泊車,繳付罰款也可在手機上辦妥。
這種無懈的系統整合Seamless Integration,為市民帶來很大的方便,且讓人省卻不少時間,正是許多城市邁向智能城市(Smart City) 的重要目標。

3. 安全 Safety and security
身上的八達通,各種軟件、應用程式預埋的Cookies,無處不在的閉路電視、鏡頭,都紀錄著人們的一舉一動,今天要犯法而不為人知,相信一點也不容易。
但所有事情都有正反兩面,當我們在享受著上述種種好處的同時,我們個人已差不多全無私隱,無時無刻,每個人都在被監控著,正所謂"Big brother is watching"。我在Google做搜尋時,它總預知著我的要求,對自己的興趣、習性,都好像瞭如指掌,有時真感到有點不安。

在科技應用方面,嘉賓不約而同,都認為香港在這方面是挺落後的。公私營機構,許多口說支持創新科技,現實卻非常保守,許多都不願身先士卒,冒險起用新的產品或服務,要等別人用過後,證明安全無誤才敢使用。當有新科技服務的出現,如Airbnb, Uber 等,顛覆著傳統行業的經營環境時,為避免與反對者衝突,都寧願犧牲市民的方便,採取壓止的做法。相對鄰近城市如深圳、星加坡等,都會主動修改法律,重新調整新舊行業的經營環境,又或補貼受害者,以求讓市民享受到科技帶來的好處,讓城市可與時並進。

今天,許多科技都已相當成熟,但卻未能普及,問題都不在科技本身,而是其他的人為因素,如法律追不上、人們的習慣、對新事物的抗拒等。香港今天的政治環境,更是令人擔憂,世界急速在變,我們卻在不停內耗,自拖後腿,難道不明白不進則退嗎?

不過,我深信時代的巨輪是無法逆轉的,當新科技為人們帶來更大的方便,創新的便會漸成為基本的,建築亦會隨著科技不斷的進步。當年勒·柯布西耶(Le Corbusier) 說"房子是給人住的機器 (A house is a machine for living in)", 怕不用多久,我們要改說,"建築就像有智慧的生物(A building is like a living being)".