5G應(yīng)用背景下智慧港口建設(shè)步伐的推進(jìn)探索

文/薛鳴飛

[中天鋼鐵集團(tuán)（南通）有限公司，江蘇南通 226000]

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，我國與其他國家的貿(mào)易往來越來越頻繁，航運(yùn)、港口等顯得尤為重要。想要促使港口事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，充分發(fā)揮港口在出口貿(mào)易中的重要作用，相關(guān)部門應(yīng)不斷推進(jìn)港口的智能化轉(zhuǎn)型升級，合理應(yīng)用先進(jìn)的5G技術(shù)，加快智慧港口建設(shè)，為港口后續(xù)的健康穩(wěn)定發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

1.智慧港口的功能分析

1.1 智能化決策功能

智能化決策功能是指，智慧港口能夠按照數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容準(zhǔn)確評估未來的發(fā)展趨勢，制訂完善的決策方案，及時發(fā)現(xiàn)港口未來發(fā)展的制約條件，選擇容易達(dá)成的生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)，歸納總結(jié)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，整合專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，提高決策的精準(zhǔn)度、客觀性、智能化水平。

1.2 多元感知功能

多元感知功能不僅能夠感知現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息，還能對遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成化管理。另外，智慧港口通過多元感知功能，能夠自動篩選和處理數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。例如：智慧港口可以采用傳感器設(shè)備來實(shí)時獲得港口貨物的地理位置信息，以及了解各類貨物的運(yùn)輸狀況。傳感器設(shè)備能感知貨物的溫度，它可以將感知的各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，從而便于相關(guān)管理部門實(shí)時監(jiān)管港口貨物。

1.3 自主化作業(yè)功能

自主化作業(yè)功能是指，機(jī)器在識別操作對象以后，可以按照之前的數(shù)據(jù)信息來制訂智能化的決策方案，并且在無人管理的情況下，可以自動完成各類操作任務(wù)。例如：在碼頭，工作人員利用AGV車來開展自動化作業(yè)，這種作業(yè)方式能夠有效滿足搬運(yùn)工作的基本需求。

1.4 全過程控制功能

在全過程控制功能的支持下，工作人員可以在互聯(lián)網(wǎng)平臺上處理所有的港口數(shù)據(jù)信息，并且利用軟件統(tǒng)一發(fā)布相關(guān)信息。各個部門可以利用軟件查詢與了解港口內(nèi)的實(shí)際情況（如清關(guān)情況、到貨情況、發(fā)貨情況等），并且對各項(xiàng)工作進(jìn)行全過程管控，從而最大限度地滿足不同客戶的需求。

2. 5G應(yīng)用背景下智慧港口建設(shè)的推進(jìn)策略

2.1 健全5G技術(shù)的應(yīng)用架構(gòu)

智慧港口的建設(shè)和發(fā)展是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。合理設(shè)計技術(shù)架構(gòu)非常重要，因此，相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合智慧港口發(fā)展需求，完善5G技術(shù)的應(yīng)用方案和架構(gòu)。

（1）重點(diǎn)設(shè)計操作層次。在設(shè)計操作層次時，相關(guān)部門應(yīng)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)港口供應(yīng)鏈內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)信息、記錄數(shù)據(jù)信息、人員數(shù)據(jù)信息的感知全面化與傳輸高效化，從而為后續(xù)的港口運(yùn)行提供依據(jù)。

（2）不斷完善業(yè)務(wù)層次。在完善業(yè)務(wù)層次的過程中，相關(guān)部門應(yīng)使用先進(jìn)的技術(shù)，采用模塊式技術(shù)方式和分布式技術(shù)方式，將港口企業(yè)的作業(yè)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，匯總分析操作層面所采集的數(shù)據(jù)信息，轉(zhuǎn)化和處理各種類型的數(shù)據(jù)信息，并且將已經(jīng)轉(zhuǎn)化和處理的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)轿锪餍畔⑾到y(tǒng)與監(jiān)管系統(tǒng)中。在完善業(yè)務(wù)層次之后，港口企業(yè)能夠建立物流供應(yīng)鏈，準(zhǔn)確識別港口危險品，提高相關(guān)業(yè)務(wù)水平。

（3）不斷完善服務(wù)層次。在完善服務(wù)層次的過程中，相關(guān)部門需要將業(yè)務(wù)層次、大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，按照港口各條供應(yīng)鏈的運(yùn)作特征，應(yīng)用先進(jìn)的云物流技術(shù)和云計算技術(shù)，借助電子港口與現(xiàn)代化港口的公共服務(wù)平臺，集中處理各類數(shù)據(jù)信息。另外，相關(guān)部門還需要建立數(shù)據(jù)云服務(wù)系統(tǒng)，提高港口運(yùn)營管理水平并實(shí)現(xiàn)其柔性化，并且創(chuàng)建供應(yīng)鏈一體化管控模式。

（4）合理設(shè)計終端層次。港口日常工作量較大，通常裝配許多攝像頭和吊橋等設(shè)備。單純采用有線網(wǎng)絡(luò)連接的方式，難以保證數(shù)據(jù)信息的全面性，甚至還會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)布置難度過高。因此，相關(guān)部門應(yīng)合理設(shè)計終端層次，利用5G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外，相關(guān)部還需要將5G技術(shù)與各類基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合，并且聚焦整個產(chǎn)業(yè)鏈，提高網(wǎng)絡(luò)連接效果，降低港口各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息傳輸和處理的成本。

（5）不斷完善網(wǎng)絡(luò)層次。在智慧港口建設(shè)過程中，相關(guān)部門應(yīng)不斷完善網(wǎng)絡(luò)層次，并且采用先進(jìn)的5G技術(shù)，完善安防攝像頭等設(shè)施網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提高設(shè)施網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息共享的效率和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度，以免造成設(shè)備卡頓。為了預(yù)防數(shù)據(jù)信息安全問題的發(fā)生，相關(guān)部門應(yīng)做好數(shù)據(jù)隔離管理工作。除此之外，相關(guān)部門需要建立專門的港口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)平臺，并且設(shè)置防火墻與殺毒系統(tǒng)，從而保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性以及5G技術(shù)的應(yīng)用效果。

2.2 完善智慧港口的系統(tǒng)平臺

在智慧港口建設(shè)過程中，相關(guān)部門應(yīng)采用先進(jìn)的5G技術(shù)來完善系統(tǒng)平臺。

（1）完善信息發(fā)布共享平臺。5G技術(shù)與信息發(fā)布共享平臺相連接，有利于港口管理部門與其他部門全面了解港口的數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)信息的公開化。例如，相關(guān)部門可以應(yīng)用5G技術(shù)來加強(qiáng)港口貨物企業(yè)、物流企業(yè)之間的溝通與交流，從而實(shí)現(xiàn)信息共享。在共享信息的過程中，工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決港口存在的問題。另外，相關(guān)部門還需應(yīng)用5G技術(shù)來提高信息共享水平。

（2）開發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)。智慧港口的功能較多，數(shù)據(jù)信息的數(shù)量非常龐大，信息結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜。因此，相關(guān)部門應(yīng)積極開發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)。在處理各類數(shù)據(jù)信息時，相關(guān)部門需要采用分布式數(shù)據(jù)信息處理方式。另外，相關(guān)部門還需要統(tǒng)計港口各個部門的數(shù)據(jù)信息，建立數(shù)據(jù)信息庫（如港口碼頭作業(yè)數(shù)據(jù)信息庫、堆場倉儲數(shù)據(jù)信息庫、貨物服務(wù)數(shù)據(jù)信息庫等），并且分區(qū)域、分類型處理龐大的數(shù)據(jù)信息，從而降低工作量，提高數(shù)據(jù)信息處理效果。數(shù)據(jù)信息處理完成之后，相關(guān)部門需要匯總各類數(shù)據(jù)信息，先利用小的信息處理系統(tǒng)來匯總和統(tǒng)計雜亂的數(shù)據(jù)，再利用綜合信息處理系統(tǒng)來分析和處理所有的數(shù)據(jù)信息，最后將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式。總之，開發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)，有利于提高數(shù)據(jù)信息服務(wù)的智能化水平。

2.3 完善5G技術(shù)應(yīng)用方案

（1）完善智慧碼頭建設(shè)方案。碼頭是智慧碼頭上非常重要的生產(chǎn)區(qū)域、服務(wù)區(qū)域。合理建設(shè)智慧碼頭，有利于提高碼頭服務(wù)工作的智能化水平，它既是智慧港口建設(shè)的核心所在，也是降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的主要措施。因此，在智慧碼頭建設(shè)過程中，相關(guān)部門應(yīng)制訂5G技術(shù)的應(yīng)用方案和計劃，例如：可以應(yīng)用5G技術(shù)，建設(shè)智慧集裝箱碼頭，開發(fā)集水平運(yùn)輸、垂直裝卸與整體安防監(jiān)控于一體的管理系統(tǒng)；可以應(yīng)用5G技術(shù)來建立吊橋自動化作業(yè)系統(tǒng)、堆場遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安防自動化系統(tǒng)；可以利用有線光纖來回傳視頻或者遠(yuǎn)程監(jiān)控碼頭。為提高5G技術(shù)的應(yīng)用效果，相關(guān)部門可以與通信運(yùn)營商相互合作，制訂碼頭5G無線專網(wǎng)方案，從而提高5G技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)性和標(biāo)準(zhǔn)化水平。

（2）制訂電子港口建設(shè)方案。相關(guān)部門需要將先進(jìn)的5G技術(shù)與傳統(tǒng)的港口業(yè)務(wù)相結(jié)合，從而提高港口的綜合服務(wù)質(zhì)量和水平，提高行政監(jiān)管效率。首先，相關(guān)部門應(yīng)積極開發(fā)先進(jìn)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，合理建設(shè)電子口岸，打破數(shù)據(jù)壁壘，有效整合海關(guān)、海事、港航企業(yè)的數(shù)據(jù)信息，最大限度地提高數(shù)據(jù)信息的利用率，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)申報與查詢等服務(wù)工作一站式辦理。其次，相關(guān)部門需要不斷優(yōu)化智慧查驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)。各個部門都可以利用該系統(tǒng)來查詢和收集數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息互聯(lián)互通。最后，相關(guān)部門需要落實(shí)電子口岸戰(zhàn)略，把握各種機(jī)遇，完善平臺對接方案和合作方案，充分發(fā)揮電子港口的作用。在制訂電子港口建設(shè)方案和計劃之前，各個部門應(yīng)對各方案的應(yīng)用效果進(jìn)行試驗(yàn)，對比分析各方案的應(yīng)用效果和可靠性，選擇最佳的電子港口建設(shè)和開發(fā)方案，并且保證該方案能夠滿足電子港口的發(fā)展需求，進(jìn)而保證智慧港口建設(shè)的有效性。

3.結(jié)語

綜上所述，智慧港口具有智能化決策功能、多元感知功能、自主化作業(yè)功能和全程控制功能。為加快智慧港口建設(shè)，相關(guān)部門需要通過應(yīng)用先進(jìn)的5G技術(shù)，健全5G技術(shù)應(yīng)用架構(gòu)，開發(fā)與完善相關(guān)系統(tǒng)平臺，不斷優(yōu)化5G技術(shù)的應(yīng)用方案，提高5G技術(shù)在智慧港口建設(shè)中的應(yīng)用效果，完善智慧港口的服務(wù)功能、監(jiān)管功能、發(fā)展模式，從而達(dá)到預(yù)期的技術(shù)應(yīng)用目的。