基于5G 信息化的智能化港口建設(shè)研究

摘要：發(fā)展5G技術(shù)不僅是一場技術(shù)革命，也是關(guān)聯(lián)眾多領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)革命。5G作為推動社會信息化、智能化建設(shè)發(fā)展的一項(xiàng)核心技術(shù)，它不僅推動著社會各類產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級，而且在促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著至關(guān)重要的推動作用?，F(xiàn)階段，基于5G信息化的智能化港口建設(shè)需要得到大數(shù)據(jù)、人工智能以及區(qū)塊鏈等信息技術(shù)的大力支持。文章從基于5G信息化的綠色港口、安全港口、智慧港口建設(shè)出發(fā)，立足于市場對智慧港口建設(shè)的差異化需求，進(jìn)一步提出具體的實(shí)踐策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：5G信息化；智能化；港口建設(shè)

中圖法分類號：TN929文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research on intelligent port construction based on 5G informatization

MU Zhu

（Tianjin Port Information Technology Development Co.，Ltd.，Tianjin 300457，China）

Abstract：The development of 5G technology is not only a technological revolution，but also an industrial revolution related to many fields.As a core technology to promote the development of social informatization and intelligentization，5G not only promotes the continuous transformation and upgrading of various industries in society， but also plays a crucial role in promoting social and economic development.At this stage，the construction of intelligent ports based on 5G informatization needs to be strongly supported by information technologies such as big data，artificial intelligence and blockchain.Starting from the development of 5G informatized green ports，safeports，and smart ports，and based on the market's differentiated needs for smart port construction，this article further proposes specific practical strategies for reference.

Key words： 5G informatization， intelligence， port construction

1 引言

隨著5G、云計(jì)算和人工智能等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，為提升港口基礎(chǔ)設(shè)施、裝備的信息化與現(xiàn)代化創(chuàng)造了十分有利的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和建設(shè)條件，能夠進(jìn)一步推動5G 新一代信息技術(shù)與港口業(yè)務(wù)的深度融合，港口數(shù)字化和智能化成了必然趨勢[1]。智能化港口是以5G 信息技術(shù)為基礎(chǔ)來推動港口的高質(zhì)量發(fā)展，旨在全面提高港口運(yùn)輸效率，提升海域資源利用率，以便形成具有管理智慧、服務(wù)柔性和保障有力等特征的信息化、智能化港口。比如，國際上新加坡港、鹿特丹港等在智慧港口建設(shè)方面已先行一步；國內(nèi)青島港、天津港、上海港在智慧港口建設(shè)應(yīng)用方面成果顯著，寧波舟山港、廣州港等在智慧港口建設(shè)方面正在發(fā)力[2]。所以，5G 時(shí)代的到來，不僅改變了以往港口的運(yùn)營方式，而且提升了港口的運(yùn)輸效率，也為智能化港口的建設(shè)奠定堅(jiān)定的基礎(chǔ)。

2 意義

建設(shè)基于5G 信息化的智能化港口對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用。智慧港口的建設(shè)主要建立在5G、計(jì)算機(jī)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合自動化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)港口供應(yīng)鏈上下游各類物流要素的無縫連接與各功能模塊協(xié)同聯(lián)動，確保港口資源實(shí)現(xiàn)利用效益最大化。同時(shí)，借助各類信息技術(shù)大力發(fā)展綠色、安全、智慧港口。

3 存在的問題

現(xiàn)階段，盡管5G 技術(shù)在智能化港口建設(shè)中不斷受到更多的關(guān)注和重視，但是5G 技術(shù)與智慧港口建設(shè)工作的結(jié)合應(yīng)用仍然存在不可忽視的問題。

3.1 港口監(jiān)管系統(tǒng)的資源沒有得到最大化利用

在對港口進(jìn)行管理時(shí)，由于每個(gè)港口的業(yè)務(wù)辦理過程比較復(fù)雜、周期較長，因而無法較好地保障港口監(jiān)管系統(tǒng)資源得到最大化利用，對港口各個(gè)部分的工作質(zhì)量、效率產(chǎn)生不同程度的影響，不利于智能化港口建設(shè)水平的有序提升。現(xiàn)階段，港口各個(gè)部門雖然已經(jīng)建立起比較完善的信息化系統(tǒng)，但由于各個(gè)部門之間缺少有效的聯(lián)系，故不能實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，也不利于形成一個(gè)完整且時(shí)刻聯(lián)系的整體管理單位，從而制約了港口的發(fā)展。

3.2 電子口岸發(fā)展較慢

電子口岸的發(fā)展與港口建設(shè)有著密切聯(lián)系，目前，很多港口都建立了電子口岸。由于每個(gè)港口的地理形貌會對電子口岸的發(fā)展造成一定的影響，如果港口內(nèi)船舶種類多、所涉業(yè)務(wù)廣、信息源多樣、數(shù)據(jù)龐雜，會使得船舶通關(guān)效率低[3]。所以，為了讓港口朝著信息化、智能化方向發(fā)展，港口要加強(qiáng)電子口岸建設(shè)，從而不斷提升港口各個(gè)部門的工作效率，并加強(qiáng)各部門之間的聯(lián)系。

3.3 貨物的運(yùn)輸智能化程度低

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，物流信息的智能化建設(shè)水平得到了很大提高，但是也有一些港口的貨物運(yùn)輸智能化程度不夠理想，這不利于提升貨物運(yùn)輸效率，也加大了貨物運(yùn)輸成本。

3.4 港口技術(shù)人員的質(zhì)量不高

因?yàn)楦劭谄髽I(yè)對人才的需求量普遍較大，從港口企業(yè)當(dāng)前發(fā)展需求來看，其對于高質(zhì)量的全能型人才有著更多需求，且這方面的人才缺口較大?，F(xiàn)階段，許多港口企業(yè)存在內(nèi)部人員組織結(jié)構(gòu)不合理，多數(shù)員工往往沒有接受過專業(yè)化的培訓(xùn)，許多技工人員都是在經(jīng)驗(yàn)豐富的前輩指導(dǎo)下成長起來的，這就會使他們的實(shí)際操作水平較低，也缺乏一定的管理經(jīng)驗(yàn)，因此不能很好地處理突發(fā)事件。與此同時(shí)，港口企業(yè)的技術(shù)人才稀少，不利于港口的快速發(fā)展。另外，由于大部分技工人員缺乏一定的專業(yè)技能，他們雖然都能完成日常工作，但是面對緊急突發(fā)事件，則缺乏應(yīng)急管理的能力。最后，港口的工作比較艱辛，一些技工人員缺乏艱苦奮斗的精神，導(dǎo)致整個(gè)港口的技術(shù)人員流動性比較大，不利于建設(shè)信息化、智能化港口。

4 應(yīng)用

隨著5G 技術(shù)的深入發(fā)展與完善，其在港口、航海領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。把5G 技術(shù)和港口建設(shè)相互結(jié)合起來，有利于發(fā)展信息化、智能化港口，從而促進(jìn)航海事業(yè)不斷發(fā)展。

4.1 綠色港口

以集裝箱港口為例，電力驅(qū)動、低碳節(jié)能的 AGV是未來集裝箱港口水平運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展主流，采用多次部署方式的5G 網(wǎng)絡(luò)與 AGV 相結(jié)合可大幅降低設(shè)備運(yùn)行能耗[4]。所以，港口企業(yè)可以與相關(guān)部門相互合作，采用強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的方式，依靠相關(guān)部門的特定平臺為港口企業(yè)提供一些高利潤的項(xiàng)目，港口企業(yè)還可以加強(qiáng)與其他企業(yè)之間的互動交流。同時(shí)，港口企業(yè)可以推進(jìn)激勵獎勵政策，如年終頒發(fā)有關(guān)“綠色低碳獎?wù)隆钡淖C書以及采用現(xiàn)金獎勵的方式激勵港口減少碳排放量。此外，從原材料的源頭入手，港口企業(yè)可以開發(fā)低成本、低污染以及可持續(xù)再生產(chǎn)的綠色資源，也可以利用天然材料取代成本較高、污染嚴(yán)重的材料。天津港第二集裝箱碼頭采用“一張5G 行業(yè)專網(wǎng)＋一張北斗高精度定位網(wǎng)＋一張車路協(xié)同網(wǎng)絡(luò)＋一個(gè)港口智能調(diào)度平臺＋N 大應(yīng)用場景”的建設(shè)模式，建設(shè)了“5G 智能化的港口”，這是全球首個(gè)2.6GHz 和700MHz 融合的5G 港口工業(yè)專網(wǎng)，創(chuàng)新落地多個(gè)“5G ＋智慧港口”應(yīng)用場景，為港口行業(yè)提供“5G＋ ART”“5G＋VR 遠(yuǎn)程駕駛”“5G＋V2X 車路協(xié)同”“5G ＋AI 智能交通”“5G＋Robot 智慧鎖站”等多項(xiàng)業(yè)務(wù)服務(wù)，這項(xiàng)重大的科研成果為綠色港口的建設(shè)起到了示范性作用。另外，無人駕駛智能車的引入對建設(shè)綠色港口也有著十分重要的意義，如果在港口建設(shè)中引入無人駕駛車，不僅可以減少技工人員的工作量，而且可以提升工作效率。

4.2 安全港口

安全是一切工作的前提和底線，必須時(shí)刻放在心上、抓在手中。只有為人們提供一個(gè)安全的工作氛圍，才能保障工作的順利進(jìn)行。5G 技術(shù)的普及應(yīng)用在安全港口的建設(shè)方面表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢，所以建設(shè)安全港口是發(fā)展基于5G 信息化的智能化港口的重要保障。安全港口主要包含航運(yùn)金融安全和港口作業(yè)安全兩方面。

從航運(yùn)金融安全的角度出發(fā)，航運(yùn)業(yè)屬于資本密集型產(chǎn)業(yè)，而智能化港口的投入資金比較多，若要持續(xù)擴(kuò)增智能化港口的社會經(jīng)濟(jì)收益，可利用5G 和區(qū)塊鏈技術(shù)對交易過程中的海量金融數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算對賬并分析決策，使智慧港口運(yùn)營過程中的航運(yùn)金融風(fēng)險(xiǎn)管控變?yōu)榭赡?。而對港口建設(shè)存在的安全問題來講，5G 技術(shù)能解決生產(chǎn)方面存在的難題，如5G 信息化對人體的智能化監(jiān)測、對港口的動態(tài)監(jiān)控、對不明車輛和人員的監(jiān)控等。同時(shí)，由于港口的占地面積較大，來來往往的船舶數(shù)量較多，其數(shù)據(jù)龐雜，業(yè)務(wù)涉及的范圍比較廣，這就會使得一些重要的數(shù)據(jù)存在泄露風(fēng)險(xiǎn)。所以，利用5G 技術(shù)建立一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)庫是非常重要的，這不僅可以將不同船舶、客戶以及貨物的有關(guān)信息進(jìn)行分類，并及時(shí)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤，還建立了數(shù)據(jù)庫與各個(gè)部門聯(lián)系的紐帶，從而實(shí)現(xiàn)信息資源的互享，為各個(gè)部門查詢、上傳、下載物流過程中涉及的有效信息提供了便利，既有助于提升各個(gè)部門的工作效率，也有效地推廣了5G技術(shù)的應(yīng)用。所以，建設(shè)安全港口刻不容緩，不僅為工作人員提供了安全的工作環(huán)境，而且保障了港口各個(gè)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。

4.3 智慧港口

5G 技術(shù)與信息化港口的有效結(jié)合，可以及時(shí)了解航海市場的各種動態(tài)和變化趨勢，從而提高港口建設(shè)水平，更好地滿足運(yùn)輸市場對港口差異化的需求。其一是能實(shí)現(xiàn)基于5G 技術(shù)的智能化清點(diǎn)貨物功能，以前的理貨方式主要是依靠技工人員現(xiàn)場清點(diǎn)貨物數(shù)量以及拍照片存檔，然后通過面對面上傳以及對講的方式向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)貨物的情況，這不僅降低了工作效率，而且會產(chǎn)生人工成本。隨著5G 技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)智能化清點(diǎn)貨物功能，不但提高了工作效率，而且能通過遠(yuǎn)程視頻觀察貨物的情況。同時(shí)，還能借助5G 識別技術(shù)和清點(diǎn)貨物的小程序?qū)ω浳镞M(jìn)行清點(diǎn)、盤查、核算。這更是避免了技工人員在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)過程中的失誤，也降低了人工的成本，大大縮短了技工人員的工作時(shí)間。

隨著5G 技術(shù)的應(yīng)用，技工人員能夠更好地實(shí)現(xiàn)智能化遠(yuǎn)程操作，將體力勞動轉(zhuǎn)變?yōu)槟X力勞動。借助智能化遠(yuǎn)程操作能夠有效降低惡劣天氣對港口作業(yè)的影響。基于5G 技術(shù)的智能化制造為航運(yùn)領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)，使造船公司、制箱企業(yè)的智能化管理變?yōu)榭赡躘5]。所以，通過5G 技術(shù)可以加強(qiáng)企業(yè)與企業(yè)之間的聯(lián)系，也提升了制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，減少了產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間，并通過技工人員和機(jī)器的相互配合，可以有效地降低成本。

5 結(jié)束語

隨著5G 技術(shù)的飛速發(fā)展，信息化、智能化港口建設(shè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用。所以，港口建設(shè)朝著信息化、智能化方向不斷發(fā)展，對加快建設(shè)科技強(qiáng)國有著重要的意義。首先，要發(fā)展基于5G 信息化的綠色港口。其次，要發(fā)展基于5G 信息化的安全港口，這不僅可以為工作人員提供安全的工作環(huán)境，而且保障了港口機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。最后，要發(fā)展基于5G 信息化的智慧港口，這可以使港口企業(yè)及時(shí)了解航海市場的各種動態(tài)和變化趨勢，從而提升港口發(fā)展水平，更好地滿足運(yùn)輸市場對港口差異化的需求。總之，建設(shè)綠色、安全、高效的多層次、信息化、智能化港口將是各港口的發(fā)展方向和目標(biāo)。

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作者簡介：

穆竹（1985—），本科，工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與應(yīng)用。