BIM data management using smart contracts in facility management

Abstract

Die Einführung der Blockchain-Technologie hat das Interesse von Akteuren und Wissenschaftlern in der Architektur-, Ingenieur- und Konstruktionsbranche geweckt. Die Herausforderungen, mit denen diese Branche konfrontiert ist, können teilweise durch die Verwendung des unveränderlichen Ledgers der Blockchain bewältigt werden, der ein sehr hohes Maß an Vertrauen in die Daten bietet. Diese Arbeit zielt darauf ab, die Lücke zwischen der theoretischen Forschung und den technischen Implementierungen im Kontext des Facility Managements zu schließen. Das vorgestellte Softwaresystem dient als Proof-of-Concept für die Änderungsverfolgung und -verwaltung im Facility Management, das eine dezentrale Architektur verwendet. Es speichert die bei den Facility-Management-Prozessen anfallenden Daten in einem Peer-to-Peer-Dateisystem und den Herkunftsnachweis der Daten in der Blockchain. Darüber hinaus werden die Daten mit BIM-Elementen verknüpft, die Teil des Gebäudemodells sind. Ein Smart Contract wird verwendet, um die Business-Logik zu kodieren und Prüfungen auf die Gültigkeit der Daten durchzuführen. Das Ledger der Blockchain speichert die historischen Daten dauerhaft und unveränderlich und ermöglicht so die Nachvollziehbarkeit der Daten. Die Ergebnisse zeigen die Vorteile eines solchen Blockchain-basierten Systems, das eine dezentrale Architektur im Rahmen des Facility Managements nutzt.

The introduction of blockchain technology has sparked interest from different stakeholders from industry and academia of the Architecture, Engineering, and Construction domain. The challenges that this industry faces can be partly tackled by using blockchain's immutable ledger, which provides a very high degree of trust on the data. This thesis aims to narrow the gap between the theoretical research and technical implementations in the context of facility management. The presented software system serves as a proof-of-concept for change tracking and management in facility management that uses a decentralized architecture. It stores the data generated during the facility management processes in a peer-to-peer file system and the proof of origin of the data in the blockchain. In addition, the data is linked to BIM elements that are part of the building model. A smart contract is used to encode the business logic and perform checks on the validity of the data. The blockchain's ledger stores permanently and immutably the historical data and therefore facilitates data traceability. The results show the benefits of such a blockchain-based system that utilizes a decentralised architecture in the facility management environment.