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5G全場景應(yīng)用落地 開啟智慧港口新時代
2021年05月25日 11:45:35來源：中國電信研究院點擊量：34291
導(dǎo)讀5G的高帶寬、低時延、廣連接的特性能夠滿足港口自動化、智能化需求，助力港口數(shù)字化、自動化、智能化轉(zhuǎn)型。
　　【安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】智慧港口是5G賦能千行百業(yè)的重點推進領(lǐng)域之一。目前港口很多作業(yè)場景對網(wǎng)絡(luò)要求是比較嚴苛的，以往港口自動化主要采用的是4G、光纖和WiFi等通信方式，存在建設(shè)和運維成本高、穩(wěn)定性和可靠性差等問題，無法解決港口的核心痛點，如港口的遠程吊車操作、港口高危險環(huán)境下的作業(yè)無人機器人、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全等對帶寬、時延、可靠性要求較高。
 
　　5G的高帶寬、低時延、廣連接的特性能夠滿足港口自動化、智能化需求，助力港口數(shù)字化、自動化、智能化轉(zhuǎn)型。所謂5G智慧港口是應(yīng)用5G技術(shù)為港口提供包括遠程高清監(jiān)控、貨船人工智能分析、高精度定位、智能網(wǎng)聯(lián)駕駛等場景化應(yīng)用的整體解決方案，助力港口操作智能化、物流服務(wù)電商化、企業(yè)管理平臺化，提升港口運營效率，推動建設(shè)“綠色、低碳、智慧”型港口。當前國內(nèi)寧波舟山、廈門遠海、青島前灣、上海洋山等港口已建成集裝箱自動化碼頭，在軌道吊、橋吊、集卡實現(xiàn)遠程控制，正在向港口碼頭無人化方向發(fā)展。
 
　　港口作為水陸交通樞紐，主要從事裝卸、搬運、儲存、理貨等港口生產(chǎn)、流通或服務(wù)性經(jīng)濟活動。集裝箱港口碼頭生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括水平運輸系統(tǒng)、垂直運輸系統(tǒng)和整體安防監(jiān)控等系統(tǒng)。
 
　　在港口生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中離不開信息通信技術(shù)，信息通信技術(shù)的運用有利于提高港口作業(yè)效率，如在今年疫情期間，就需要作業(yè)人員進行遠程操控作業(yè)，等等。從港口作業(yè)環(huán)節(jié)來看，5G技術(shù)與港口的核心需求十分切合，從目前已經(jīng)開展5G場景應(yīng)用來看，主要有以下3大場景：
 
　　1.裝卸作業(yè)的遠程控制
 
　　集裝箱碼頭的運作效率主要取決于集裝箱碼頭的相關(guān)運輸設(shè)備、堆場的布置等因素。岸橋是集裝箱碼頭在船舶泊位裝卸集裝箱的主要設(shè)備，場橋是集裝箱堆場進行集裝箱裝卸的重要設(shè)備,這兩者的效率是整個集裝箱碼頭運輸?shù)年P(guān)鍵。目前90%以上的岸橋、場橋為人工現(xiàn)場高空作業(yè)，具有遠程控制需求。部分新建港口場橋(輪胎吊)如果用光纖部署，由于光纖易磨損，改造升級成本高，難度大；少數(shù)信息化港口采用WiFi或LTE-U，但可靠性、時延、速率等性能欠佳。港口裝卸遠程控制是5G重要應(yīng)用場景，充分利用5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、低時延、高可靠性實現(xiàn)岸橋、場橋遠程控制、高清視頻回傳等業(yè)務(wù)。
 
　　應(yīng)用5G技術(shù)實現(xiàn)遠程控制，裝箱操作員可以在中控室觀看多路視頻進行操作，完成吊車吊具的精準移動、集裝箱抓舉等操作，1名遠程控制人員可操控多臺場橋或岸橋或輪胎吊，可大幅度降低人力成本，在改善工作環(huán)境的同時，大幅提升作業(yè)效率和作業(yè)安全性。
 
　　2.港口無人運輸
 
　　傳統(tǒng)港口集卡一直是人工駕駛，司機機械式勞作，這容易造成疲勞駕駛，影響運輸效率和安全。港口無人運輸是智慧港口的重要組成部分，是智慧港口建設(shè)的基石。隨著港口自動化的發(fā)展，采用AGV/IGV和5G無人駕駛集卡進行運輸，可以大幅度降低人力成本，實現(xiàn)24小時作業(yè)。5G能為港口的AGV/IGV自動運輸、集卡無人駕駛和港區(qū)視頻管理等應(yīng)用提供更好的網(wǎng)絡(luò)支持。
 
　　港口無人運輸是5G重點應(yīng)用場景之一，基于5G大帶寬、低時延、高可靠和廣連接特性，同時結(jié)合高精度定位與車路協(xié)同等技術(shù)實現(xiàn)AGV/IGV/集卡無人駕駛以及實時路況回傳，使得AGV/IGV/無人駕駛集卡的運行數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r傳輸?shù)胶笈_控制中心，由控制中心監(jiān)管運輸進度，對集卡的位置、姿態(tài)、電量、載重等數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，并實時查看車輛的感知與規(guī)劃信息。在集卡發(fā)生故障或需前往臨時區(qū)域時，即可切換5G遠程接管，保障其運輸、駕駛安全。
 
　　3.港區(qū)視頻監(jiān)控和AI識別
 
　　視頻監(jiān)控在港口的應(yīng)用場景主要有：
 
　　AI識別：吊車攝像頭對集裝箱ID的識別及自動理貨。
 
　　安全防護：對司機面部表情、駕駛狀態(tài)進行智能分析，對疲勞、打瞌睡等異?，F(xiàn)象進行預(yù)警。
 
　　運營管理：車牌號識別、人臉識別、貨物識別的管理。
 
　　智能巡檢：利用無人機、機器人快速智能巡檢，利用5G的大帶寬、低時延和低空覆蓋能力實現(xiàn)無人機實時高清視頻監(jiān)控，同時配合后臺視頻分析系統(tǒng)，借助人工智能手段進一步提升巡檢效能。
 
　　目前，港區(qū)很多區(qū)域無法部署光纖。對于臨時部署場景和移動場景，無線回傳作為光纖的補充具有部署靈活，調(diào)整便捷，低成本的優(yōu)勢。5G大帶寬廣連接能力有效支持多路高清視頻和傳感器信息回傳。結(jié)合邊緣計算+AI能力以及高精度定位等技術(shù)，幫助港口設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)同步協(xié)調(diào)，提升港口作業(yè)效率和智能化運作水平。
 
　　總之，5G網(wǎng)絡(luò)以其高帶寬、低時延、廣連接的特性，以及網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算兩大核心能力，結(jié)合高精度定位、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，能夠為港口打造定制化的行業(yè)專網(wǎng)，滿足港口企業(yè)多場景應(yīng)用需求，上面介紹的5G+智慧港口的三大應(yīng)用場景已經(jīng)在上海洋山港、寧波舟山港、廈門遠海碼頭、天津港等得到廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了5G全場景的應(yīng)用落地，提升了港口自動化、智能化水平，提高了港口運營效率。隨著5G技術(shù)的發(fā)展、模式的創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈各方的協(xié)同努力，5G+智慧港口會發(fā)展得更好，真正開啟5G+智慧港口新時代。
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