5G通信技術(shù)在集裝箱碼頭的應(yīng)用分析

周慧濤 張勇

山東港口科技集團(tuán)煙臺(tái)有限公司 山東 煙臺(tái) 264000

引言

5G通信技術(shù)在逐步發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)呈現(xiàn)出了多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。在集裝箱碼頭快速發(fā)展的過(guò)程中，5G通信技術(shù)扮演了重要角色，5G通信技術(shù)不僅僅進(jìn)一步完善了集裝箱碼頭法通信系統(tǒng)，更重要的是5G通信技術(shù)也為集裝箱碼頭帶來(lái)了發(fā)展的新思路、新方向。5G通信技術(shù)為集裝箱碼頭提供了更為先進(jìn)的通信技術(shù)，可以幫助相關(guān)技術(shù)操作人員結(jié)合集裝箱碼頭的整體運(yùn)行情況選擇合適的通信方式。5G通信技術(shù)在集裝箱碼頭之中的應(yīng)用也變得更為廣泛。正因如此筆者初步認(rèn)為仔細(xì)研究5G通信技術(shù)應(yīng)用于集裝箱碼頭的具體過(guò)程非常重要。

1 無(wú)人駕駛技術(shù)分析

一般情況下，現(xiàn)代化的集裝箱碼頭都采用智能化的運(yùn)輸設(shè)備，并非采用人工運(yùn)輸以及人工搬運(yùn)等形式。智能化的運(yùn)輸設(shè)備主要是采用無(wú)人駕駛技術(shù)。無(wú)人駕駛技術(shù)因?yàn)槠浼夹g(shù)的特殊性從而導(dǎo)致無(wú)人駕駛技術(shù)必須有更加先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)、通信技術(shù)以及智能指揮技術(shù)作為支撐。無(wú)人駕駛技術(shù)需要利用相關(guān)無(wú)人駕駛車(chē)輛以及無(wú)人駕駛設(shè)備，隨后將5G通信技術(shù)應(yīng)用于其中，或者是將其他互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于無(wú)人駕駛設(shè)備之中，幫助無(wú)人駕駛設(shè)備可以在除人工操作以外的情況下進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。利用5G通信技術(shù)可以配合其他的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)或者是現(xiàn)代化集裝箱碼頭運(yùn)輸技術(shù)，將無(wú)人駕駛技術(shù)徹底應(yīng)用于集裝箱碼頭的各個(gè)領(lǐng)域之中。無(wú)人駕駛技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要通信技術(shù)作為技術(shù)保障。相關(guān)技術(shù)操作人員需要利用定位導(dǎo)航技術(shù)（GPS定位導(dǎo)航技術(shù)以及其他更為先進(jìn)的現(xiàn)代化定位導(dǎo)航技術(shù)）實(shí)時(shí)監(jiān)督運(yùn)輸車(chē)輛以及其他運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行情況，將監(jiān)督情況以及設(shè)備運(yùn)行情況，整合成數(shù)據(jù)傳輸通道，將各類(lèi)重要數(shù)據(jù)直接傳輸給技術(shù)操作人員。隨后利用5G通信技術(shù)將運(yùn)輸車(chē)輛的行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)分析隨后匯集到技術(shù)操作人員手中。利用實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)以及定位導(dǎo)航技術(shù)可以監(jiān)督運(yùn)輸車(chē)輛的具體行駛軌跡，如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸車(chē)輛行駛軌跡發(fā)生繪制偏移或者是出現(xiàn)其他問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)操作人員則可以結(jié)合5G通信技術(shù)調(diào)整運(yùn)輸車(chē)輛的行駛過(guò)程。隨后再結(jié)合5G通信技術(shù)進(jìn)一步完善運(yùn)輸車(chē)輛的行駛軌跡。相關(guān)技術(shù)操作人員也可以利用5G通信技術(shù)向集裝箱碼頭的運(yùn)輸車(chē)輛發(fā)送指令或者是信號(hào)，以便無(wú)人駕駛技術(shù)可以通過(guò)各種各樣的指令以及信號(hào)隨時(shí)調(diào)整自身的技術(shù)運(yùn)行情況。除此之外5G通信技術(shù)也幫助無(wú)人駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛或者是半自動(dòng)駕駛，5G通信技術(shù)也可以通過(guò)指令以及信號(hào)幫助運(yùn)輸車(chē)輛滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛、自動(dòng)導(dǎo)航、精準(zhǔn)運(yùn)輸?shù)葘?shí)際需求。通過(guò)無(wú)人駕駛技術(shù)也幫助集裝箱碼頭實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化運(yùn)行或者是全自動(dòng)化運(yùn)行，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高集裝箱碼頭的實(shí)際運(yùn)行效率。

在無(wú)人駕駛技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程之中，必須利用到信號(hào)傳輸技術(shù)，這種信號(hào)傳輸技術(shù)需要依托5G通信技術(shù)，5G通信技術(shù)與4G通信技術(shù)相比不僅僅在于傳輸速度方面的差距，更重要的是5G通信技術(shù)可以更好地發(fā)揮無(wú)人駕駛技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。5G通信技術(shù)可以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕诶脽o(wú)人駕駛技術(shù)的過(guò)程中，會(huì)存在數(shù)據(jù)傳輸需求，在重要數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中需要利用到5G通信技術(shù)，隨后融合數(shù)據(jù)加密技術(shù)，在快速傳輸重要數(shù)據(jù)以及重要信息的過(guò)程中提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性。這不僅僅是無(wú)人駕駛技術(shù)的技術(shù)要求之一，更是5G通信技術(shù)快速發(fā)展的重要見(jiàn)證之一[1]。

2 機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)分析

集裝箱碼頭的機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)也需要依靠5G通信技術(shù)，在現(xiàn)代化集裝箱碼頭運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中需要保證岸橋以及場(chǎng)橋都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)以及自動(dòng)化管理。這也就意味著相關(guān)技術(shù)操作人員需要利用機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)將岸橋以及場(chǎng)橋的各類(lèi)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全方位的控制與管理。一般情況下集裝箱碼頭岸橋與場(chǎng)橋之上會(huì)有各種各樣的機(jī)械設(shè)備，尤其是各類(lèi)大型機(jī)械設(shè)備并不適合于進(jìn)行人工操作。因此就需要利用到機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)。機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)也可以與5G通信技術(shù)進(jìn)行融合，從而幫助機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以更加靈活地掌握岸橋以及場(chǎng)橋設(shè)備的運(yùn)行情況。利用機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以盡量減少人工操作的成本，在此過(guò)程中也可以盡量避免人工操作失誤等等問(wèn)題。

5G通信技術(shù)在這其中也可以通過(guò)發(fā)送指令或者是信號(hào)控制岸橋以及場(chǎng)橋之上的各種機(jī)械設(shè)備，利用電信號(hào)傳輸?shù)男问綄⒏鞣N控制信號(hào)以及運(yùn)行指令發(fā)送到機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的接收器之中，從而引導(dǎo)機(jī)械設(shè)備完成相應(yīng)的運(yùn)行工作。相關(guān)技術(shù)操作人員可以設(shè)置指令的具體內(nèi)容以及發(fā)送過(guò)程，確保指令可以正確、及時(shí)發(fā)送到接收器內(nèi)部。機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)在于“遠(yuǎn)程控制”，這就需要利用到5G通信技術(shù)進(jìn)一步調(diào)整機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的具體情況，隨時(shí)向相關(guān)技術(shù)操作人員傳遞反饋信號(hào)，幫助相關(guān)技術(shù)操作人員判斷機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的具體情況，從而真正地做到“遠(yuǎn)程控制”。相關(guān)技術(shù)操作人員可以結(jié)合反饋信號(hào)具體內(nèi)容判斷5G通信技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況。結(jié)合不同反饋信號(hào)，判斷集裝箱碼頭的遠(yuǎn)程控制裝置是否存在設(shè)備問(wèn)題。與此同時(shí)，相關(guān)技術(shù)操作人員可以結(jié)合集裝箱碼頭的實(shí)際應(yīng)用需求，逐步調(diào)整5G通信技術(shù)的信號(hào)傳輸頻率及信號(hào)傳輸速度，如不調(diào)著5G通信技術(shù)在集裝箱碼頭的具體應(yīng)用方式。其次，在集裝箱碼頭岸橋和場(chǎng)橋機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制的過(guò)程中，各類(lèi)通信系統(tǒng)（包括5G通信系統(tǒng)在內(nèi)的各類(lèi)通信系統(tǒng)）也應(yīng)該滿(mǎn)足集裝箱碼頭信息同步校對(duì)、信息高效傳輸、信息及時(shí)反饋以及信息遠(yuǎn)程監(jiān)督等需求。

現(xiàn)階段集裝箱碼頭的機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)主要是利用光纖電纜以及各種通信傳輸設(shè)備將5G通信信號(hào)傳輸?shù)綑C(jī)械設(shè)備之中。這種通信信號(hào)傳輸方式也存在著極大的技術(shù)局限性。因?yàn)樾枰玫礁黝?lèi)光纖電纜，鋪設(shè)光纖電纜的費(fèi)用也比較高，如果鋪設(shè)大量的光纖電纜，這無(wú)疑會(huì)耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力，并且數(shù)量眾多的光纖電纜有可能會(huì)導(dǎo)致集裝箱碼頭出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，光纖電纜信號(hào)傳輸技術(shù)相比于5G通信技術(shù)而言較為落后、較為傳統(tǒng)。更重要的是光纖電纜在長(zhǎng)時(shí)間使用的過(guò)程中也有可能出現(xiàn)線(xiàn)纜老化、線(xiàn)纜故障或者是其他的技術(shù)問(wèn)題以及設(shè)備問(wèn)題。這也就意味著機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)依然存在著很大的技術(shù)發(fā)展空間，機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)與5G通信技術(shù)之間的融合發(fā)展道路依然任重而道遠(yuǎn)[2]。

3 智慧安防技術(shù)分析

在集裝箱碼頭經(jīng)營(yíng)與發(fā)展的過(guò)程中也需要保證集裝箱碼頭的運(yùn)營(yíng)安全，這也就意味著需要配備相應(yīng)的安防技術(shù)。智慧安防技術(shù)主要是需要著重突出“智慧”一詞的具體含義。在集裝箱碼頭的泊位、岸橋、堆場(chǎng)、道路以及其他的地方都需要利用智慧安防技術(shù)保障集裝箱碼頭的安全運(yùn)營(yíng)。智慧安防技術(shù)也可以與5G通信技術(shù)進(jìn)行技術(shù)融合，通過(guò)5G通信技術(shù)不斷地向集裝箱碼頭全區(qū)域發(fā)送指令與信號(hào)，從而為智慧安防系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，隨后則需要智慧安防系統(tǒng)結(jié)合5G通信信號(hào)進(jìn)行細(xì)致的分析與自動(dòng)化判斷，也可以結(jié)合定位導(dǎo)航技術(shù)將集裝箱碼頭全領(lǐng)域之內(nèi)的全部位置進(jìn)行監(jiān)督。在這種監(jiān)督方式之中需要利用5G通信技術(shù)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，隨后利用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控以及信號(hào)數(shù)據(jù)分析。利用智慧安防技術(shù)，主要是幫助集裝箱碼頭減少貨物損失，有一部分集裝箱碼頭缺乏相關(guān)的安防技術(shù)，也并沒(méi)有及時(shí)融入5G通信技術(shù)，從而導(dǎo)致集裝箱碼頭經(jīng)常出現(xiàn)貨物“失蹤”現(xiàn)象，因此，智慧安防技術(shù)的重要性不言而喻。

現(xiàn)如今我國(guó)的大部分集裝箱碼頭都是通過(guò)光纖電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸以及數(shù)據(jù)處理，鋪設(shè)大量的光纖電纜隨后形成了光纖網(wǎng)絡(luò)。最后相關(guān)技術(shù)操作人員可以利用5G網(wǎng)絡(luò)傳輸各種信號(hào)，或者是利用超過(guò)10Gbit/s的高速傳輸速率將5G通信信號(hào)進(jìn)行快速傳輸。通過(guò)信號(hào)之間來(lái)回傳輸以及自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析可以進(jìn)一步監(jiān)督集裝箱碼頭全區(qū)域內(nèi)的各個(gè)角落，從而進(jìn)一步保障集裝箱碼頭的安全運(yùn)營(yíng)。利用5G通信技術(shù)也可以進(jìn)一步提升智能安防技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，5G通信技術(shù)也可以與其他互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)進(jìn)行融合，從而進(jìn)一步提高集裝箱碼頭的安全運(yùn)營(yíng)能力。

智慧安防技術(shù)需要利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)以及5G通信技術(shù)，隨后相關(guān)技術(shù)操作人員必須逐步完善智慧安防技術(shù)的技術(shù)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步融入5G通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)。智慧安防技術(shù)的技術(shù)重點(diǎn)在于利用5G通信技術(shù)將集裝箱碼頭的運(yùn)行情況時(shí)刻匯報(bào)給技術(shù)操作人員，這些運(yùn)行數(shù)據(jù)會(huì)以數(shù)據(jù)信號(hào)的形式傳遞出去，為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞速度，就必須利用到5G通信技術(shù)。接著再利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)將各種運(yùn)行數(shù)據(jù)或者是相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行技術(shù)整合，之后再結(jié)合安防系統(tǒng)以及各種安防設(shè)備將數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)分析與技術(shù)整合最終實(shí)現(xiàn)“智慧”安防[3]。

4 智能理貨技術(shù)分析

集裝箱碼頭內(nèi)部存放著大量的集裝箱以及各種貨物。不同集裝箱以及不同貨物需要放置在不同位置，相關(guān)技術(shù)操作人員就需要結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)，不斷調(diào)整集裝箱的具體位置，理清集裝箱貨物?，F(xiàn)如今通過(guò)半自動(dòng)化的智能理貨技術(shù)或者是全自動(dòng)化的智能理貨技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)岸橋貨物的智能運(yùn)輸，有一部分較為全面化的集裝箱碼頭已經(jīng)應(yīng)用了這種智能運(yùn)輸方式，相關(guān)智能理貨技術(shù)也得到了深層次發(fā)展與技術(shù)變革，這也就意味著智能理貨技術(shù)也可以與無(wú)人駕駛技術(shù)進(jìn)行融合。智能理貨技術(shù)可以應(yīng)用于集裝箱碼頭的自動(dòng)化閘口，還可以應(yīng)用于集裝箱碼頭的貨物存放區(qū)以及貨物運(yùn)輸區(qū)域。在現(xiàn)代化集裝箱碼頭運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，智能理貨技術(shù)也需要與傳統(tǒng)的集裝箱碼頭理貨技術(shù)進(jìn)行技術(shù)融合，從而進(jìn)一步優(yōu)化智能理貨技術(shù)的運(yùn)用方法。

其次由智能理貨技術(shù)所形成的智能理貨系統(tǒng)主要分為前端識(shí)別系統(tǒng)、信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)信號(hào)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以及后端管理系統(tǒng)這幾個(gè)主要的組成部分。前端識(shí)別系統(tǒng)與后端識(shí)別系統(tǒng)主要是從技術(shù)層面對(duì)貨物進(jìn)行識(shí)別，以便幫助相關(guān)技術(shù)操作人員檢查貨物的類(lèi)型。信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及信號(hào)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)主要是將貨物的基本信息進(jìn)行細(xì)致的分析，隨后判斷貨物的運(yùn)輸方式以及放置位置，并且通過(guò)智能理貨技術(shù)也可以進(jìn)一步優(yōu)化集裝箱碼頭的貨物運(yùn)輸情況。智能理貨技術(shù)必須有互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)作為支持，如果相關(guān)技術(shù)操作人員無(wú)法合理利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)優(yōu)化貨物的安放位置、運(yùn)輸距離以及其他的信息數(shù)據(jù)，那么就很有可能無(wú)法充分發(fā)揮智能理貨技術(shù)的實(shí)際意義。智能理貨技術(shù)需要將不同種類(lèi)、不同類(lèi)型、不同數(shù)量、不同大小、不同規(guī)格的貨物進(jìn)行區(qū)分，以便幫助相關(guān)技術(shù)操作人員以及管理人員更加合理的優(yōu)化貨物的配置情況以及放置位置，更重要的是利用智能理貨技術(shù)也可以逐步完善提貨、取貨、放貨、理貨、出貨、裝貨的全過(guò)程。

最后，智能理貨技術(shù)還需要依靠5G通信技術(shù)，將5G通信技術(shù)融入智能理貨過(guò)程中主要是為了及時(shí)向技術(shù)操作人員以及管理人員反映貨物的放置情況。如果我們從另一個(gè)層面分析，5G通信技術(shù)可以加快通訊的速度，還可以逐步優(yōu)化通訊的具體過(guò)程。利用5G通信技術(shù)隨后再結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的確可以進(jìn)一步完善智能理貨技術(shù)的應(yīng)用手段以及實(shí)際應(yīng)用過(guò)程。5G通信技術(shù)的應(yīng)用也必將會(huì)嚴(yán)重影響到智能理貨技術(shù)的發(fā)展過(guò)程。如果相關(guān)的技術(shù)操作人員可以將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與5G通信技術(shù)聯(lián)系在一起，那么就可以很好的改進(jìn)5G通信技術(shù)的具體應(yīng)用方法以及智能理貨技術(shù)的具體應(yīng)用過(guò)程[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

5G通信技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)深刻影響到了集裝箱碼頭的發(fā)展過(guò)程。這也就意味著相關(guān)技術(shù)操作人員必須深入研究5G通信技術(shù)的具體應(yīng)用方法，以便幫助集裝箱碼頭進(jìn)一步完善通信系統(tǒng)。5G通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果需要在技術(shù)研究與技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)。筆者經(jīng)過(guò)大量的研究與調(diào)查之后，探索出了更為高效、更加科學(xué)的5G通信技術(shù)具體應(yīng)用方法。希望通過(guò)本文的研究可以促進(jìn)5G通信技術(shù)的迅速發(fā)展，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步完善集裝箱碼頭的通信系統(tǒng)。