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5G助力港口智能化升级

来源:航运交易公报  2019-08-06  我要评论  

导读:

近两年来,自动化码头人工智能和5G的应用,不断推动智能化生产取得成效。5G可以帮助港口实现智能化升级,具有高速率、低时延和大连接等突出优势,5G+人工智能将使各行各业释放巨大生产力,助推产业升级与变革。

近两年来,自动化码头人工智能和5G的应用,不断推动智能化生产取得成效。5G可以帮助港口实现智能化升级,具有高速率、低时延和大连接等突出优势,5G+人工智能将使各行各业释放巨大生产力,助推产业升级与变革。

招商局集团董事长李建红表示,“5G智慧港口创新实验室”的创建,是对招商局集团“科技引领、拥抱变化”战略的积极回应,未来将积极推进5G应用的落地,继续推广5G在更多场景的应用,助力深圳市建设“粤港澳大湾区5G国际科技产业创新中心”。

“5G智慧港口联合实验室”基于中远海运港口发展战略要求,借助中国移动布局5G、人工智能和边缘计算等新技术与行业融合发展的契机,着力为5G与港口深度融合提供服务支撑,聚焦港口数字化转型。

港口的数字化、智能化转型,本质上是在新一代信息技术驱动下,港口生产作业、管理和商业模式的一次深度变革和重构,未来港口应该是一个便捷、安全、智能、开放和共享的智慧港口生态圈。

探索5G智慧港口创新应用

6月24日,招商港口联合中国移动深圳分公司、华为技术有限公司(华为)等11家企业举行“5G智慧港口创新实验室”(“实验室”)揭牌仪式。

打造5G智慧港口

深圳市政协副主席王大平指出,作为中国科技产业创新中心和首批5G试点城市,深圳市高度重视5G产业发展,率先出台《深圳市5G规模组网试点建设的工作方案(2018-2019)》等多项政策。招商局集团正在打造粤港澳大湾区首个5G智慧港口,“实验室”的创建得到了深圳市政府的大力支持,后续各方将共同推进粤港澳大湾区首个5G智慧港口的建设。

招商港口副董事长邓仁杰指出,港口特别是集装箱码头,是一个高科技密集应用的场所,数字化技术被广泛用于码头的操作组织与实施、设备调度与监控、人员组织与安全监控和客户服务与环境保护监测等方面。

邓仁杰表示,在招商局集团“立足长远、把握当下、科技引领、拥抱变化”的战略原则指引下,招商港口致力于加强智慧港口建设,应用码头吊机远程控制、自动驾驶、5G、物联网、人工智能和大数据等技术,把海星集装箱码头打造成为高度智能化的码头,同时形成传统集装箱码头整体智能化、自动化改造的解决方案,未来既可以将成功经验复制到招商港口投资的“一带一路”沿线的港口、码头,也为港口行业提供参考经验。

助建科创中心

在“实验室”揭牌仪式上,招商港口、中国移动深圳分公司、华为、上海振华重工智慧产业集团、三一海洋重工有限公司、上海ABB工程有限公司、上海西井信息科技有限公司和深圳中集智能科技有限公司等11家企业共同签署《共建宣言》。未来招商港口将引入创新投资基金,以海星集装箱码头改造为契机,利用码头的场景搭建5G创新平台,与合作伙伴一起探索5G在港口行业和全球供应链的应用,并提供示范,助力深圳市建设“粤港澳大湾区5G国际科技产业创新中心”。

中国移动深圳分公司总经理张毅指出,中国移动希望与“实验室”共同推进5G智慧港口的相关应用研究,提供5G网络覆盖并配合初步调测,与招商港口共同研究5G行业解决方案,促进各方5G应用交流和深度合作,推进5G智慧港口建设,提升港口信息化水平,促进5G产业发展,推动5G智慧港口相关技术和成果在国内乃至全球港口的可复制应用。

华为中国区企业业务副总裁陈斌指出,5G具有高速率、低时延和大连接等突出优势,5G+人工智能将使各行各业释放巨大生产力,助推产业升级与变革,大交通行业势必迎来数字化转型的快速发展期;在港口领域,数字化转型是实现智慧港口目标的必经之路,华为将依托信息通信技术研究优势,充分利用自身数字化转型的经验,与产业界同仁一起助力招商港口数字化转型与智能化升级。

5G应用前景广阔

在“实验室”揭牌仪式上,招商港口、中国移动深圳分公司、华为分别作了主题为《 5G助力招商局智慧港口建设》《 5G开启智慧港口新时代》和《创新信息和通信技术共筑智慧港口》的演讲。

招商港口作为在全球实现六大洲业务全覆盖的港口综合服务商,一直致力于港口的科技创新,多年来已经自主研发具有世界一流水平的码头操作管理、统一客户服务平台、设备远程控制和智能理货等系统。招商港口联合通讯、信息及数字技术行业的领军企业共同创建“实验室”,标志着其创新技术在港口的应用方面在新时期、新时代将跃上新的台阶,实现成为世界一流的港口综合服务商的战略目标更进一步,也将进一步持续提升港口的核心竞争力,助力“一带一路”沿线国家港口业的创新发展。

参加仪式的嘉宾观摩在5G通讯环境下的港口远程现场操作监控、无人机表演和国内首个纯5G通话等视频场景演示,表明招商港口的5G技术在智慧港口的应用已经落地,未来应用前景十分广阔。

招商局集团董事长李建红充分肯定招商港口在5G应用方面所取得的成绩,指出招商港口敢为天下先,积极探索将5G技术应用到智慧港口建设中,并在粤港澳大湾区乃至中国港口业内率先进入实际实施阶段令人振奋。李建红表示,“实验室”的创建,是对招商局集团“科技引领”战略的积极回应,对集团二级企业起到了很好的示范作用,未来集团将积极推进5G应用的落地。对下一步工作,李建红强调,一是多加努力,尽快实现突破,早日建成粤港澳大湾区首个5G智慧港口;二是多方合作,强强联手,以5G智慧港口建设为契机,打造集团与中国移动、华为等全方位合作战略落地的标杆;三是提高效率,继续推广5G在更多场景的应用,打造集团“科技引领、拥抱变化”的样板工程。

招商局集团数字化中心副主任吴沂介绍了海星集装箱码头的建设进展。招商港口于2017年9月正式启动海星集装箱码头升级改造项目,海星智慧港设计850米20万吨级集装箱岸线及后方40万平方米配套陆域设施,设计年吞吐量155万TEU,总投资43.7亿元,预计2020年开港试运行。

海星智慧港项目“智能、安全、稳定、高效”,其IT系统建设方案涵盖了智慧互联、智慧运营以及智慧决策三大板块共28个系统,通过高可用高性能的数据中心、私有云、光纤有线网和LTE无线网等IT基础设施,承载了核心的集装箱码头操作系统、自动化码头智慧计划调度系统和智慧闸口/岸边/水平运输及堆场系统,实现整体码头多层次、全方位可视化,生产作业宏观态势与局部细节一览无余。

华为完成5G应用联合创新和测试

作为5G技术龙头企业,华为技术有限公司(华为)的“5G+港口”布局已悄然推开。5月8日在广州举行的“世界港口大会”上,华为与广州市港务局、广州港集团、中国联通广州分公司和广东省新一代通信与网络创新研究院签署《合作协议》,五方将共建“粤港澳大湾区5G国际科技产业创新中心”,推动5G与智慧港口建设深度融合。

6月20日,青岛港集团与华为签署《战略合作协议》。华为表示将结合青岛港自动驾驶与工业控制场景,发挥华为的5G优势,优化青岛智慧港口建设方案,进一步提升青岛港的作业效率。

华为港口数字化转型首席专家李克武透露,华为与国内大港合作开展5G应用落地的联合创新和测试,包括广州港、天津港、青岛港和宁波舟山港等,“基本上国内前十大港都会合作”。

5G:港口智能化核心技术

“港口是5G一个很好的天然应用场景。”李克武表示,港口相对封闭,运行车辆相对规则,对于5G或无人驾驶等技术来说,港口是相对较好的应用场景。

为此,华为成立港口水运拓展部,包括港口数字化转型咨询团队、港口创新解决方案研发团队等,重要使命就是将港口与人工智能结合起来。港口智能化应该是系列技术的组合,5G是核心,要与芯片、物联网和人工智能等综合运用。

未来的智能化码头主要是无人化码头,在集装箱的装卸上,实现无人化和远程操控,5G能够提供关键的高带宽、低时延的信号传输通道。此外,港区内的车辆,将从人工驾驶逐步走向无人驾驶,而无人驾驶对信号传输的要求会更高,因为须满足高精度定位、车路协同等,而5G传输效率最高。

港口的热情来自哪里呢?李克武说,一方面,港口行业面临诸多发展挑战,如结构性风险、只有不断投入硬件资源才能促使业务增长等;另一方面,中国港口具备一定的信息化基础条件和比较成熟的生产运营,已经到了开始数字化转型和探索智能化的阶段。

港口智能化转型已经进入快车道,未来智能化的快慢和水平高低,将决定一个港口的运营效率。

未来:信息化港群时代

尽管全国布局,但华为为何仍突出在粤港澳大湾区探索5G港口创新。根据《合作协议》,五方以建立“粤港澳大湾区5G国际科技产业创新中心”为抓手,重点突破5G在港口陆地和海域等特殊场景的覆盖技术,实现港口遇险报警、辅助航行和智能理货等业务运用,从而将粤港澳大湾区打造成为5G智慧港口的区域性标杆。

“现在更多是围绕着南沙港四期的智能化码头做一些探索,正在建设。”李克武说,需要华为与运营商及其它领域厂商共同提供服务,最终为广州港的智能化码头运营提供保障。

李克武表示,未来希望联合创新的一些成果在全国甚至全球复制推广,现在全球许多领先的大港都在做类似探索,最终要看谁能先出成果。

5G技术催化下的港口数字化和智能化,能否推动各港口间信息共享乃至协同发展?从趋势看,未来港群之间需要做好协同,包括计划调度、货源组织,甚至生产作业都要发生一些变化。

各港口之间是否愿意开放数据共享?李克武进一步分析道,这主要存在两种场景,一是对于同省的港口,当前国家政策鼓励推动港口资源整合,整合到一家集团后,将不存在数据开放问题;二是对于跨省乃至跨国的港口,基于信息共享实现的业务协同,促使许多港口通过战略合作方式进行探索。

“未来,航运可能不是线性传递而是协作式,如在装货时就将卸货场景考虑在内,这种协同有诸多好处,如减少工作量、降低成本和优化客户体验等。”李克武说。

华为:聚焦两场景助推港口整合

李克武谈到对智慧港口的理解时,认为智慧港口有两个层面。一是技术层面,智慧港口要实现港区内生产作业的智能化,同时还包括运营港区的组织以及组织中人的智能化;二是除单个港区自身的智能化之外,更重要的是港口生态,即港口与港口、物流与航运企业之间生态的智能化。智慧港口不仅仅是一个技术的应用,更多的是利用这种新技术促进港口生产作业的转型,推动管理模式、商业模式的变革。

李克武谈到华为如何提供服务时,认为华为能为港口提供三种服务。一是在战略合作层面,基于顶层设计,助力港口的业务和战略变革;二是提供解决方案,打包一系列硬件和软件产品;三是设备销售。华为对港口业的投入仅三年,未来随着时间推移,在“解决方案”层面会逐步做厚。华为与港口的合作模式,除签署商业合同之外,还有联合创新。目前华为与天津港、宁波舟山港都有合作,针对新建自动化码头成立了两个项目组,探讨究竟哪些技术应该应用于新建自动化码头,如何形成一个整体解决方案。预计2019年联合创新可能会有更多成果出来。

李克武表示,对于新建码头,华为更多是从整个网络传输、通信和5G等方面提供技术支持;对于传统码头的改造,华为更多是从作业场景的智能化入手,而非全面的智能化。这包括几类改造场景:一是将司机手工操控变为远程操控,如宁波舟山港、广州港,利用摄像头的智能分析技术,员工坐在办公室里就能操控抓取集装箱;二是“智能理货”,经技改后可通过云计算、大数据分析等远程理货,从而提高效率。

港口整合是系统、数据和信息的整合。基于自动化、智能化改造,管理者可以通过数据和系统,对新建码头或并购的码头进行整合,使港口的生产作业数据与信息连接在一起。现有的一些“智能化”可复制或同步过去,有利于提升新港口的经营和作业水平。

首个智慧港口5G应用落地厦门

7月19日,中远海运集团与中国移动签署《战略合作框架协议》。根据协议,按照平等互利、合作共赢原则,双方将在落实国家重大战略部署、基础通信、5G智能应用、云计算、供应链、股权投资资本合作和新技术研发与应用等领域开展合作。

此外,签约仪式期间,中远海运港口、中远海运科技、中移(上海)产研院和中移智行签署《共建5G智慧港口联合实验室合作意向书》。

根据合作意向书,四方将基于中远海运港口战略发展要求,借助中国移动布局5G、人工智能和边缘计算等,着力为5G与港口深度融合提供服务支撑,助推港口数字化转型,成立“5G智慧港口联合实验室”。

后续,双方将根据协议内容,开展合资合作,协调资源配置,共同开拓新兴市场,促进5G关联产业可持续发展战略落地,实现融合、创新、发展和共赢。

自动化码头发展历程

全球集装箱自动化码头的发展历程基本划分如下:第一代以1993年投入运营的荷兰鹿特丹港ECT码头为代表;第二代以2002年投入运营的德国汉堡港CTA码头为代表;第三代以2008年投入运营的荷兰鹿特丹港Euromax码头为代表。厦门远海自动化码头是中国首个全自动化码头,是采用众多创新技术的第四代集装箱自动化码头。

全球不同地区的自动化码头根据码头自身需求和当地特点,配置不同设备设施和装卸工艺。目前,全球已建成的集装箱自动化码头为32个,自动化码头技术已经逐渐成熟和完善。

2014 年,厦门远海自动化码头对14 号泊位和15号泊位部分进行改造,建成中国首个全自动化码头,并于2016年3月投入商业运营;2015年,青岛港、上海港先后宣布规划建设集装箱自动化码头;2017年12月上海港洋山四期码头全面启用,成为世界规模最大、技术最先进的集装箱自动化码头,中国集装箱自动化码头建设由此进入发展的快车道。

首个智慧港口5G应用落地

据了解,中远海运港口在港口所属码头的自动化、数字化甚至智慧化水平提升方面不懈努力,厦门远海自动化码头即是一例。该码头首次创新运用自动化仿真系统,可进行自动化集装箱港口水平运输、堆场装卸和路径优化等工作的设计、开发、统计和分析。同时,也是全球首个无内燃机驱动设备工作的港口,真正实现了无污染、零排放。

7月28日,厦门移动与厦门远海自动化码头签署《战略合作协议》,同时发布厦门首个智慧港口5G应用。立足合作框架,双方构建起全球首个5G信号全覆盖港口,实现了下行超过800Mbps,上行超过60Mbps的预期效果,为现有生产作业、办公运营、仓储物流和对外服务等场所提供无线通信服务。

双方还将进一步打造新一代港区5G虚拟园区专网,以5G架起最后一公里的“空中光纤”,有效满足码头专网对网络通信安全、私密和业务可靠性等方面的需求。此外,借助5G网络特性,双方还联合试点发布5G智能司机行为管理应用,实现车辆司机行为智能分析、记录和告警,提升码头运输的效率和安全性。

下一步,双方将共同探索港口生产中的自动驾驶、远程控制和外轮理货等信息化新应用,全力提升港区智能化生产作业能力。

在利用5G发展智慧港口方面,中远海运港口不是独行者。招商港口等创建“5G智慧港口创新实验室”,合力打造海星智慧港;青岛港于6月20日与华为签署《战略合作协议》;7月18日,百度与河北港口集团达成战略合作,联手打造“智慧港口”超级工程。

中远海运港口、招商港口两大码头运营商和国内大型港口集团,开始与技术方合作借力5G实现智慧发展,期待着参与各方在博弈的新战场上各显神通。

携手5G迈向未来

港口作为海陆连接点,5G时代将会发生怎样的改变?码头将如何借力5G赋能?中远海运港口在探索5G与港口深度融合上给出了很好的启示。5G+港口会迸射怎样的火花呢?

让码头更懂船:基于5G网络,原本需要登轮确认的信息在靠泊之前就能完成传输,让信息与船舶同步靠岸,节省大量人力和时间。同时,5G网络的高带宽特性可让船岸数据做到多维度实时同步,用5G将码头与船舶连成一体。

不管多远都一样近:5G高速率、低延时的特性带来高清视频传输、低延时操控感受;让远程操控更真切、更稳定;5G补齐4G短板,做到无缝链接。

基于5G网络可能带来的技术更迭,还可让虚拟现实等技术更多地接入码头,为作业提供辅助支持,降低作业难度。

提供更优无人驾驶方案:5G边缘计算让码头打破原有“单车智能”或“磁钉”方式;利用高清地图和高精定位融合边缘计算;为无人驾驶提供高可靠低成本方案;边缘计算让哪里都是中心。

让港口更安全:5G采用全新方式利用无人机、高清视频等手段,监控码头边界及关键节点降低光纤铺设和人力成本;可对高空设备进行巡检发现不易发现的问题、处理不好处理的故障和赋能整体码头安全。

让港口更智能:5G泛在网络支持海量设备接入,让每个设备相连、让每件货物相连和支持大规模高质量数据沉淀,让港口更懂自己。

来源: 航运交易公报

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