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5G连接智能航运

来源:榕意旅游网
focus智能,引领航运新时代5G连接智能航运交通强国转变的宏伟目标具有重要意义。■ 刘敬贤 马杰 曾旭明

大力开展5G在航运领域的技术融合研究和应用推广,对加快提升航运业的整体智能化水平,全面深化航运供给侧结构性改革,努力提高我国航运和相关产业国际竞争力,培育航运新业态,实现我国由交通大国到当

下,关于5G的话题已成为政界、学界、工商业界和普通大众的热门话题。以2019年

临较大障碍。

6月6日工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照为标志,中国正式进入5G商用阶段。

2G时代看文字,3G时代看图片,4G时代看视频,5G时代不仅可以实现人与人之间的互相通信,更可以实现万物互联、高效互通。

5G通信技术凭借其增强的移动宽带、超低时延和超大容量通信三大优势,将使船、标、岸、环境、货物、人员等得以互联互通、自由交互,由此,基于“互联网+大数据+智能+航运”的航运业5G时代即将全面开启。

5G通信技术的三大优势——增强的移动宽带、超低时延和超大容量通信,将使船、标、岸、环境、货物、人员等得以互联互通、自由交互,由此,基于“互联网+大数据+智能+航运”的智能航运时5G技术的高速率、低延迟特性使得船舶内部、船-船、船-岸、船-标等之间的互联互通变得更加高效和通畅,很多应用将逐步成为现实。例如,船岸一体化协同下的远程船舶驾驶和操控、智能化的客舱和机舱监控、货物运输透明化监控等都存在高速率、高带宽的通信需求,延迟将造成操控指令执行、监控事件判别和行为控制的严重偏差。而5G技术可以支持更多的终端节点,更多的设备节点可以被添加在一个巨量的无线网络之中,实现大规模、大范围传感监测数据的并发采集,所有的设备、货物、人员、管线、岸基设施等都可以进行高速互连互通,形成5G通信环境下一个泛在的物联网。

此外,可以大胆构想,利用5G技术设计在航船舶自主互连的通信模式,作为现有船舶自动识别系统的备用通信装置,满足船舶之间的高速互连,为船舶智能避碰提供实时可靠的数据感知手段。并且,基于5G技术实现船岸海量数据交

5G实现新一代船联网

作为物联网技术在船舶运输领域的一种特殊存在形式,船联网目前在构建船内外一体化通信体系,船、标、岸多源系统协同交互等方面仍面

代即将全面开启。34

微博:weibo.com/u/2818807271 微信:中国远洋海运e刊 网址:www.maritime-china.com互,还可用于协助海事监管和应急。通过船载5G网络,可以对船舶的轮机状态、用油以及排放情况进行全方位数据监测和采集,进而通过船岸高速网络实现监测数据的及时回传。

目前,基于5G的船联网具体内涵虽然还需进一步完善,但实现船联网的几个要素和需求已然明确。首先,有大量原始的、多维度、多尺度和跨时空的数据需要收集,其次,需要对这些海量数据进行快速处理、融合及分享,实现在航船舶的各种仪器设备的远程控制以及不同涉海单位之间协同作业和协作决策,这些实践活动都离不开5G技术的支持。

度、港口安防等多单位信息获取与共享的需求。

未来智慧港口包含大量无人系统,如无人装卸作业系统、无人装卸机器人、无人机等。5G技术高速、低延迟特性为这些无人系统的信息感知、人机环境交互以及控制决策执行提供了有效的通信保障。5G通信技术为这些功能目标的实现提供了大规模、大范围数据采集和传输的基础条件,使得装卸设备、作业人员、港口货物、运输车辆、进出港船舶等构成一个全流程自动无缝衔接的网络体系。

此外,未来智慧港口还包含大量无人系统,如无人装卸作业系统、无人装卸机器人、无人机等。5G技术高速、低延迟特性为这些无人系统的信息感知、人机环境交互以及控制决策执行提供了有效的通信保障。其中,利用联网无人机对港口关键基础设施、电力线路和环境等进行超视距密集巡检和安防是港口无人机应用的重要方面。

现在各大港口与码头使用的传统无人机必须通过遥控器对其进行操控。受遥控器无线射频信号覆盖所限,无人机飞行距离较短,不能满足超视距和大范围的飞行。通过5G网络,技术人员能够在超视距范围内长时间、长距离地控制无人机飞行轨迹和路线。同时由于5G通信具有更高的速度,其搭载的高清摄像头能通过网络回传超高清视频,这将是未来“无人智慧港口”的重要应用趋势。

信箱:macn95@vip.163.com5G打造绿色智慧港口

绿色智慧港口建设是减少港口能耗和污染、提高码头作业效率的必然趋势。港口吞吐量不断飙升,能源消耗大幅增加,船舶和设备的排放快速增长,导致港口成为能耗大户与环境污染源。因此,发展绿色智慧港口技术对国家“一带一路”、“长江经济带”等发展战略实施具有十分重要的意义。

港口高效自动化装卸作业是智慧港口建设的重要目标之一,包括装卸作业流程,码头装卸、水平运输、堆场堆存作业、集疏运作业等多个环节的信息自动采集和集成控制。绿色智慧港口需要实现对生产运营过程全面安全监控,包括港口人员、车辆、船舶和货物等大量目标进行实时跟踪和不安全因素监测,建立港口危险货物安全管理体系,实现装卸设备的全生命周期监管以及港口船舶和作业设备排放的实时监测,并满足海事、海关、检疫、武警、环保、应急、港口调

5G助力智慧航道与航行服务

航道信息的智能感知是智慧航道的核心基础技术,是构建面向智慧航道的智能决策综合信息服务平台的关键。

由于航道信息极为复杂,包括水文信息、基础设施信息和船舶交通信息等,这些信息是动态变化的,目前尚无法全面实时获取所有信息。基

Maritime China 中国远洋海运

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Tips

于5G通信技术,可以构建港口、内河重点水域的全方位航道信息采集网,一些对数据传输带宽要求高、数据采集量大的航道测量技术得以实施,航道要素的全面智能实时感知成为可行。

目前已建成的二维电子航道图不能全面反映航道的动态变化特征,关键信息要素不能实时获取,5G技术为航道三维信息全息获取,航道三维重构以及构建以三维电子航道图为载体的综合信息服务,实现信息多维传递和便捷交流创造了条件。利用大数据处理、人工智能分析、BIM建模等技术构建航道信息综合服务平台,并通过5G网络向在航船舶终端用户推送三维航道信息以及实时变化的水文和气象数据,实现真正的“水上高德”。

此外,5G技术使得多功能智慧航标设备研发和推广应用成为可能。多功能航标可搭载多类传感装置,实现对航道各类动态信息甚至船舶航行轨迹、运动状态的近端监测,然而,现有低带宽、低速率的船-标、岸-标通信方式成为阻碍多功能航标大范围实施和应用的瓶颈,5G为突破这一瓶颈问题奠定了良好基础。

focus智能,引领航运新时代招商局5G智慧港口创新实验室揭牌2019年6月24日,招商港口5G智慧港口创新实验室在招商局港口大厦举行揭牌仪式。在深圳市政府的支持下,招商局港口集团有限公司协同中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司、华为技术

有限公司在海星码头创建了港口行业第一个5G智慧创新实验室。未来招商局港口将引入创新投资基金,以海星集装箱码头改造为契机,利用海星集装箱码头的场景搭建5G技术创新平台,与各方合作伙伴一起探索5G技术在港口行业和全球供应链的应用,助力深圳建设粤港澳大湾区5G国际科技产业创新中心。

华为正将“智慧港口”推上风口2019年6月25日,华为与青岛港签署合作协议,在国内主要大港加速拓展智慧港口业务。依据协议,双方将从精准化智慧港口场景描述入手,发挥华为在“咨询规划、智慧园

5G催生智能航运新业态

互联网+、大数据+、人工智能+等新兴技术和科技发展趋势使得航运业朝智能、智慧方向发展成为必然趋势。高新技术在航运业将得到广泛深入的应用,“智能+大数据+互联网+航运”、“智能+大数据+互联网+港口”的发展模式在中国航运业已经展现雏形。

5G通信技术的发展和应用必然促使航运信息传输、数据采集、处理、发布和应用等基础标准体系的变革。围绕5G通信技术特性和优势,从应用系统、基础设施、管理控制体系等多个方面制定和完善智能航运信息化标准规范,通过“数据+协同+金融”模式全方位构建航运物流生态圈,为港口、码头、船东、货主、货代、船代、船舶经纪人、海关、口岸等提供优质的信息服务,为产业链客户提供金融科技和集采服务,形成产业互联网闭环,完成航运贸易效率的质的提升,实现智慧服务。(作者单位:武汉理工大学)

区、5G、云计算”等领域解

决方案优势,助力青岛港数字化转型,共同建设智慧港口示范工程,打造具有国际化竞争力的世界一流强港。据不完全统计,今年刚过半,这已是与华为签约合作的第三家港口,此前日照港、广州港都曾相继与华为签署战略合作,旨在打造智慧港口。华为正在一些国内主要大港开展5G应用落地的联合创新和测试,具体包括广州港、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。

交通运输各领域加快布局5G目前,浙江、广东、江西、四川、海南等多个省份陆续出台了相关政策措施,积极布局5G发展。其中,交通运输行业成为重点布局产业之一。山东青岛港自动化集装箱码头已成功验证了毫秒级时延的工业控制信号和高于30路高清摄像头视频数据在5G网络的混合承载,验证了5G网络在智慧港口场景中的应用及多项关键技术。浙江将在有条件的地方开展“5G+船联网”示范应用;支持物流基地、仓储基地、港口开展“5G+物联网+移动边缘技术”应用,建立互联互通的智慧物流信息服务平台、分拨调配系统、仓储管理系统、末端配送网络。广东将在广州、深圳、珠海、韶关、中山等城市加快“5G+无人机、无人车、无人船”试验场地建设。四川将探索通过“5G+北斗+无人机货运”,加快全省高原地区和部分山区货运物流发展。江西将探索路侧智能基站系统应用,选取有代表性的高速公路,开展车路信息交互、风险监测及预警、交通流监测分析等试点。湖南将推动“5G+自动驾驶”网络设施建设,扩大“云控”技术集成系统等自动驾驶技术在智能公交、智能轨道交通、智慧物流领域应用。

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