根據經濟合作暨發展組織（OECD）預估，全球港口的貨櫃裝卸量，2030年將是現在的4倍，2050年更將增長到5到6倍。扮演貿易進出口與物流運輸重責大任的港口，工作量日益繁重，全世界各大港口都在加速優化升級，透過5G、物聯網、人工智慧、無人載具、區塊鏈等智慧科技，藉以提高現有的作業效率，並朝向智慧港口的目標邁進。
傳統的港口碼頭屬於人力密集作業，自動化程度低、人工成本很高，亟需藉助遠端控制技術以實現無人化；後來進展到自動化碼頭，主要透過有線網路來實現遠端控制功能，並開始進入數位化，但仍有大量場景無法實現有線連結，亟需大頻寬、低延遲的無線化改造。德勤（Deloitte）5G研究院研究總監鍾昀泰表示，未來進入5G世代後，將可真正提供全流程、全監管、全監控的體驗，邁向智慧港口的紀元。
在5G技術的協助下，過去無法進行有線連接的設備，現在均可採用5G進行遠端控制及連接，可大幅提昇港口設備的操作靈活度與工作效率，同時透過大量自動化、大幅節省人工成本，且5G具備超低延遲的特性，可實現毫秒延遲的吊車控制信號，精準控制、抓取與搬運貨櫃。
以青島自動化貨櫃碼頭為例，其由中國聯通、愛立信（Ericsson）、上海振華重工等聯手打造，是第一個利用5G技術實現岸邊裝卸無人化、水平運輸無人化、閘口查驗無人化的智慧碼頭，透過青島聯通的5G客製化網路，搭配邊緣運算、5G工業控制閘道器、衛星定位等技術，提供智慧港口的自動化設備通訊基礎架構，可實現低時延（14毫秒以內）、大頻寬（200Mbps以上）、抗干擾強、高穩定的5G訊號。
事實上，青島港已經躍居全球第七大港口，其全自動化碼頭在2017年5月就開始營運，透過自動化技術大幅提高效率，每小時可作業40個自然箱以上，比起傳統碼頭提高30%，節省工作人員70%。
IoT即時掌控，大幅提昇港口交通效能
位於荷蘭的歐洲最大港口鹿特丹港，則是與IBM、思科(Cisco）等廠商進行合作，為了打造完整的船聯網架構，計畫在整個港區橫跨42公里的的海側及陸側廣佈感測器，藉以蒐集有關潮汐、洋流、溫度、風速、水位、能見度及泊位可用性等資訊，即時蒐集水文與氣候資料，並以整合性儀表版的型態提供給船長、領航員、港口營運單位及相關單位，實現安全、即時、高效率的港口營運管理。
鹿特丹港每年都有10多萬艘船舶進出，過去安排一艘船停泊卸貨就要花上幾個小時，但未來透過雲端物聯網分析大數據並擬定決策參考，可預測最佳水位時間，安排船舶在最適當時間抵港或離港，如此可大幅降低船舶等待時間，提高貨物裝卸效率，船運公司可節省可觀的停泊費，港口營運單位也能安排更多的泊位來抒解營運壓力。
事實上，鹿特丹港已經訂下2025年實現「港內航運連網」（connected shipping）的目標，未來不用再靠領航船及引水人的指揮才能入港，船舶連網後可在港區水道自動航行，不用擔心會與其他船隻對撞。
當智慧港口遇上區塊鏈，資訊流更透明
在台灣方面，台灣港務公司也不落人後，已經啟動智慧領航Trans-SMART計畫 ，希望以智慧科技打造創新、永續的現代化港口，其中有七個重要的智慧港口轉型行動方案，包括船舶操航智能輔助系統、物聯網海氣象即時系統、智能港灣調度整合系統、海事機器人、港區智慧交通系統、智慧監控管理系統、自動化貨櫃碼頭在內，將大量運用感測器、無人船、機器人、大數據分析等先進技術，未來亦可做到像國外的智慧港口一樣，即時掌握港口風力、波浪、海流、潮位等資訊，以智能分析針對異常狀況提供警示，並可提供自動化船席指泊、拖船調派等支援服務，提升碼頭使用及港口作業效率。
值得注意的是，台灣港務公司也與關貿網路合作，發展「智慧港埠區塊鏈與e港通服務平台」，擬藉由區塊鏈的安全性、信賴度及即時效度，創造更透明及有效共用的機制，整合貨流、財務、通關、貿易等資訊流，還可邀請資訊交換過程外的相關第三方如銀行、保險公司一起上鏈，同時促成交易鏈的扁平化，去除不必要的中間層級協力廠商。
舉例來說，智慧港口的進出口物流作業，如能導入區塊鏈技術，將可大幅提高供應鏈的透明度，不僅貨櫃本身或貨櫃內產品可更容易被追蹤和查核其狀態，也可促進不同組織之間的資訊交流與共用，更快掌握貨櫃的關鍵資訊，可加速交易過程的金流支付及加速貨櫃移動作業；過去必須要人工核實交易證明與通知等作業，往往要花上好幾天的時間，透過區塊鏈技術，從卸載貨櫃到貨的那一刻，即可與各個關係方同時共用資料，立刻即可完成運費付款與稅務報關並經相關單位核實，幾分鐘馬上就可完成航商自動放貨通知與海關通關放行動。
此外，區塊鏈技術也可讓所有物聯網裝置成為資訊接收節點，例如貨櫃安裝追蹤器後，結合5G網路可持續傳遞資訊並且自動上鏈，感測器也可隨時監控貨物的狀況即時回報，無須任何使用者手工進行；對於產品退貨逆物流的追蹤管理方面，區塊鏈也能派上用場，企業可輕易追蹤退貨產品的數量和來源，進行合理化的回收作業，為循環經濟的環境友善理念盡一份心力。
