最近在新加坡舉行的會議和峰會非常關注科技,以及科技將如何永遠改變我們的生活方式。隨著智能海事網(wǎng)絡峰會的召開,我注意到爭論已經(jīng)從概念轉移到智能港口技術的發(fā)展上。這是一個重要的討論,特別是在許多港口走向自動化和智能港口設計的形式,以保持競爭力,在一個擁擠的海上市場。這一點尤其重要,因為新加坡的大士港正朝著成為與該地區(qū)許多其他港口競爭的轉運智能港的方向發(fā)展。
到目前為止,智能端口技術的發(fā)展集中在目前的數(shù)字和技術限制下可以做什么。關于在智能港口發(fā)展中引入5G將如何改變航運、物流、供應鏈和生產(chǎn)的形態(tài),還沒有太多討論。當公眾將5G與虛擬現(xiàn)實和新技術的在線游戲應用聯(lián)系起來時,政治和商業(yè)領袖們正在討論網(wǎng)絡安全、IP和隱私等重要問題。
爭論的焦點主要集中在誰/什么將控制數(shù)據(jù)以及訪問這些數(shù)據(jù)。這場辯論的核心是華為(Huawei)等5G提供商的角色,以及中國在將5G應用于游戲世界以外的領域方面取得的進展。一些人可能會辯稱,美國以隱私問題和網(wǎng)絡安全為理由,推遲了5G的實施,從而引發(fā)了一場辯論。可以這樣說,這是為了讓美國有時間追趕其他在5G游戲中領先的國家。
那么,什么是5G?
描述5G的最好方法是,它使我們的世界更接近利用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。這是一種使人與人(例如我們擁有的東西)連接起來的技術。
5G如何改變物流和港口管理?
現(xiàn)有的港口和物流系統(tǒng)受到現(xiàn)有技術的數(shù)據(jù)/信息共享能力的限制。他們依靠光纖電纜的組合來連接4G網(wǎng)絡。不幸的是,它沒有足夠的帶寬、延遲或容量來承載驅動自動化所需的數(shù)據(jù)。相比現(xiàn)有平臺,5G有三個核心優(yōu)勢,即數(shù)據(jù)密度、傳輸速度和延遲。簡單來說,5G每平方公里可以支持100萬個傳感器,而4G每平方公里只能支持10萬個。此外,它在設備之間傳輸數(shù)據(jù)(延遲)的時間為1毫秒,4G為50毫秒,這使“實時”監(jiān)控更加精確。再加上通過數(shù)據(jù)和視覺傳感器將設備連接到設備的能力,使得智能決策成為可能。
5G現(xiàn)在允許公司每天處理來自不同來源的1億至1.2億個數(shù)據(jù)點。這些來源包括港口、船只移動、集裝箱等。重要的是,在超高密度的艦載環(huán)境中,5G將連接擴展到一個有限區(qū)域內(nèi)的數(shù)千個傳感器。隨著通過衛(wèi)星連接的基站的增加,它使得無縫的艦-陸通信成為可能,從而優(yōu)化港口操作,例如裝卸船只。中國在這方面發(fā)揮了主導作用,它推出了20萬個通過衛(wèi)星通信連接的5G基站。
此外,數(shù)據(jù)和信息使運輸中的貨物完全可見。通過允許對運輸中的貨物進行實時監(jiān)控,它可以遠程管理貨物。它不僅可以提供位置的細節(jié),還可以提供溫度、濕度、“g”力等在運輸中的貨物的最新信息。最終的結果是一個優(yōu)化的供應鏈,因為數(shù)據(jù)允許運營商簡化復雜的聯(lián)運過程。通過始終處于“開啟”狀態(tài),它將提供準確的數(shù)據(jù)來證實貨物和所有權的責任,特別是在需要采取糾正措施或提出保險索賠時。
港口和相關部門已經(jīng)認識到5G在發(fā)展真正的智能港口方面的作用,以及物聯(lián)網(wǎng)在自動化和增強現(xiàn)實應用方面的潛力。這些應用將提高效率,優(yōu)化物流供應鏈和港口運營。目前有幾個港口正在研究5G應用。這些港口包括鹿特丹、青島、漢堡以及新加坡。
與其描述所有這些應用程序,不如看看目前正在研究的幾個示例。
中國正在利用5G來促進他們所說的智能港口集中化的發(fā)展,這是集裝箱碼頭向完全自動化的方向發(fā)展,以降低成本和提高效率。集中化使得港口活動可以在一個中心地點遠程操作,就像澳大利亞礦業(yè)部門的鐵礦石自卸卡車一樣。要實現(xiàn)這一點,端口需要低延遲、大帶寬和高可靠性,這些都是5G提供的。目前,他們正在廈門、青島和上海的洋山深水港開展這一項目,青島是第一個將5G技術應用于港口運營的城市。
以青島為例,他們通過使用集中模式成功地將勞動力成本降低了70%。一個例子是,集裝箱從一個不受人類數(shù)據(jù)處理能力限制的遠程控制中心通過5G連接自動裝船靠岸。該網(wǎng)絡不僅可以從集裝箱上的物聯(lián)網(wǎng)傳感器獲取數(shù)據(jù)和信息,還可以從30個高清攝像頭獲取視覺圖像。提供實時可見性和低延遲的數(shù)據(jù)被輸入一個數(shù)學算法,該算法允許快速和智能的決策。
與此同時,在新加坡,港務集團目前正在開發(fā)遠程控制設備和自動導向車輛。一個港口的競爭優(yōu)勢在于它能夠通過改進裝卸船只來優(yōu)化性能。執(zhí)行這項任務所需的設備和資產(chǎn)約占港口總成本的75%。
目前的技術只允許有限的自動化,因為它沒有數(shù)據(jù)帶寬或延遲來有效地處理操作優(yōu)化工作流所需的數(shù)據(jù)量。起重機操作依賴于人類操作員使用經(jīng)驗來處理視覺標記,以應對集裝箱和船舶的搖擺,以確保安全可靠的裝卸。然而,5G允許可靠的船到岸通信,因為它可以處理如上所述的大量數(shù)據(jù)。這將使加載/卸載過程完全自動化,因為它提供的數(shù)據(jù),允許精確控制起重機吊具和負載。這是可能的,因為技術,而不是人類,使用數(shù)學上正確的算法和對齊的傳感器系統(tǒng)。
從實際意義上說,目前的系統(tǒng)需要4天的時間來卸載一艘12000 teu船只,以每天30個升降機的速度。通過5G,提升能力提升到每天50個,將船舶靠泊時間縮短到只有兩天。這帶來了多種節(jié)約,從減少對昂貴的起重機的需求,到減少陸地上的卸貨區(qū),以及更好地利用船舶。它還減少了對大型船舶的需求,因為大型船舶需要昂貴的港口設施,比如帶有加長吊具桿的起重機。從戰(zhàn)略上講,新加坡將提高其港口轉運地位,不是通過它能接收到的船只的大小,而是通過它能在盡可能短的時間內(nèi)周轉的集裝箱船只的數(shù)量。這將優(yōu)化貨物交付給最終消費者。
雖然其他幾個港口目前正在考慮5G應用,以更好地連接多式聯(lián)運貨物運輸船,但中國已經(jīng)邁出了下一步,宣布已經(jīng)組建了兩個新的團隊來研究和研究6G。在此之前,招商集團成立了智能港口創(chuàng)新實驗室,在廣東和武漢等地建設5G智能港口。這是中國數(shù)字絲綢之路中連接中小內(nèi)陸港口的智能物流平臺的先行者。“一帶一路”建設旨在提升港口核心能力,發(fā)展港口產(chǎn)業(yè)。
憑借其先進的IT能力,新加坡有一個獨特的機會,不僅可以在海事領域推進5G應用,還可以與中國合作,朝著6G的下一步邁進。