5G、無人船、區塊鏈?智慧港口靠這些關鍵技術快樂啟航

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圖片來源:沈勤譽 攝

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。

全面導入自動化技術的青島港。
圖片來源:愛立信 提供

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。(自駕車商用不遠了?這台自駕卡車克服多種氣候路況、完成4500公里長途運輸

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。

高雄港一隅。
圖片來源:沈勤譽 攝

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。(商用無人機市場合法升空!快遞業者UPS率先鳴槍,研調單位看好這4大應用

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。

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