基于5G 信息化的智能化港口建設研究

摘要：發展5G技術不僅是一場技術革命，也是關聯眾多領域的產業革命。5G作為推動社會信息化、智能化建設發展的一項核心技術，它不僅推動著社會各類產業不斷轉型升級，而且在促進社會經濟發展方面發揮著至關重要的推動作用。現階段，基于5G信息化的智能化港口建設需要得到大數據、人工智能以及區塊鏈等信息技術的大力支持。文章從基于5G信息化的綠色港口、安全港口、智慧港口建設出發，立足于市場對智慧港口建設的差異化需求，進一步提出具體的實踐策略，以供參考。

關鍵詞：5G信息化；智能化；港口建設

中圖法分類號：TN929文獻標識碼：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、云計算和人工智能等新一代信息技術的快速發展，為提升港口基礎設施、裝備的信息化與現代化創造了十分有利的網絡環境和建設條件，能夠進一步推動5G 新一代信息技術與港口業務的深度融合，港口數字化和智能化成了必然趨勢[1]。智能化港口是以5G 信息技術為基礎來推動港口的高質量發展，旨在全面提高港口運輸效率，提升海域資源利用率，以便形成具有管理智慧、服務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方面已先行一步；國內青島港、天津港、上海港在智慧港口建設應用方面成果顯著，寧波舟山港、廣州港等在智慧港口建設方面正在發力[2]。所以，5G 時代的到來，不僅改變了以往港口的運營方式，而且提升了港口的運輸效率，也為智能化港口的建設奠定堅定的基礎。

2 意義

建設基于5G 信息化的智能化港口對經濟發展有著重要的作用。智慧港口的建設主要建立在5G、計算機、人工智能、物聯網等新一代信息技術的基礎之上，結合自動化設備，實現港口供應鏈上下游各類物流要素的無縫連接與各功能模塊協同聯動，確保港口資源實現利用效益最大化。同時，借助各類信息技術大力發展綠色、安全、智慧港口。

3 存在的問題

現階段，盡管5G 技術在智能化港口建設中不斷受到更多的關注和重視，但是5G 技術與智慧港口建設工作的結合應用仍然存在不可忽視的問題。

3.1 港口監管系統的資源沒有得到最大化利用

在對港口進行管理時，由于每個港口的業務辦理過程比較復雜、周期較長，因而無法較好地保障港口監管系統資源得到最大化利用，對港口各個部分的工作質量、效率產生不同程度的影響，不利于智能化港口建設水平的有序提升。現階段，港口各個部門雖然已經建立起比較完善的信息化系統，但由于各個部門之間缺少有效的聯系，故不能實現資源的最大化利用，也不利于形成一個完整且時刻聯系的整體管理單位，從而制約了港口的發展。

3.2 電子口岸發展較慢

電子口岸的發展與港口建設有著密切聯系，目前，很多港口都建立了電子口岸。由于每個港口的地理形貌會對電子口岸的發展造成一定的影響，如果港口內船舶種類多、所涉業務廣、信息源多樣、數據龐雜，會使得船舶通關效率低[3]。所以，為了讓港口朝著信息化、智能化方向發展，港口要加強電子口岸建設，從而不斷提升港口各個部門的工作效率，并加強各部門之間的聯系。

3.3 貨物的運輸智能化程度低

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

3.4 港口技術人員的質量不高

因為港口企業對人才的需求量普遍較大，從港口企業當前發展需求來看，其對于高質量的全能型人才有著更多需求，且這方面的人才缺口較大。現階段，許多港口企業存在內部人員組織結構不合理，多數員工往往沒有接受過專業化的培訓，許多技工人員都是在經驗豐富的前輩指導下成長起來的，這就會使他們的實際操作水平較低，也缺乏一定的管理經驗，因此不能很好地處理突發事件。與此同時，港口企業的技術人才稀少，不利于港口的快速發展。另外，由于大部分技工人員缺乏一定的專業技能，他們雖然都能完成日常工作，但是面對緊急突發事件，則缺乏應急管理的能力。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，導致整個港口的技術人員流動性比較大，不利于建設信息化、智能化港口。

4 應用

隨著5G 技術的深入發展與完善，其在港口、航海領域得到了廣泛應用。把5G 技術和港口建設相互結合起來，有利于發展信息化、智能化港口，從而促進航海事業不斷發展。

4.1 綠色港口

以集裝箱港口為例，電力驅動、低碳節能的 AGV是未來集裝箱港口水平運輸的發展主流，采用多次部署方式的5G 網絡與 AGV 相結合可大幅降低設備運行能耗[4]。所以，港口企業可以與相關部門相互合作，采用強強聯合的方式，依靠相關部門的特定平臺為港口企業提供一些高利潤的項目，港口企業還可以加強與其他企業之間的互動交流。同時，港口企業可以推進激勵獎勵政策，如年終頒發有關“綠色低碳獎章”的證書以及采用現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，港口企業可以開發低成本、低污染以及可持續再生產的綠色資源，也可以利用天然材料取代成本較高、污染嚴重的材料。天津港第二集裝箱碼頭采用“一張5G 行業專網＋一張北斗高精度定位網＋一張車路協同網絡＋一個港口智能調度平臺＋N 大應用場景”的建設模式，建設了“5G 智能化的港口”，這是全球首個2.6GHz 和700MHz 融合的5G 港口工業專網，創新落地多個“5G ＋智慧港口”應用場景，為港口行業提供“5G＋ ART”“5G＋VR 遠程駕駛”“5G＋V2X 車路協同”“5G ＋AI 智能交通”“5G＋Robot 智慧鎖站”等多項業務服務，這項重大的科研成果為綠色港口的建設起到了示范性作用。另外，無人駕駛智能車的引入對建設綠色港口也有著十分重要的意義，如果在港口建設中引入無人駕駛車，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，必須時刻放在心上、抓在手中。只有為人們提供一個安全的工作氛圍，才能保障工作的順利進行。5G 技術的普及應用在安全港口的建設方面表現出更大的優勢，所以建設安全港口是發展基于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金融安全和港口作業安全兩方面。

從航運金融安全的角度出發，航運業屬于資本密集型產業，而智能化港口的投入資金比較多，若要持續擴增智能化港口的社會經濟收益，可利用5G 和區塊鏈技術對交易過程中的海量金融數據實時計算對賬并分析決策，使智慧港口運營過程中的航運金融風險管控變為可能。而對港口建設存在的安全問題來講，5G 技術能解決生產方面存在的難題，如5G 信息化對人體的智能化監測、對港口的動態監控、對不明車輛和人員的監控等。同時，由于港口的占地面積較大，來來往往的船舶數量較多，其數據龐雜，業務涉及的范圍比較廣，這就會使得一些重要的數據存在泄露風險。所以，利用5G 技術建立一個可靠的數據庫是非常重要的，這不僅可以將不同船舶、客戶以及貨物的有關信息進行分類，并及時對這些數據進行跟蹤，還建立了數據庫與各個部門聯系的紐帶，從而實現信息資源的互享，為各個部門查詢、上傳、下載物流過程中涉及的有效信息提供了便利，既有助于提升各個部門的工作效率，也有效地推廣了5G技術的應用。所以，建設安全港口刻不容緩，不僅為工作人員提供了安全的工作環境，而且保障了港口各個機械設備的正常運行。

4.3 智慧港口

5G 技術與信息化港口的有效結合，可以及時了解航海市場的各種動態和變化趨勢，從而提高港口建設水平，更好地滿足運輸市場對港口差異化的需求。其一是能實現基于5G 技術的智能化清點貨物功能，以前的理貨方式主要是依靠技工人員現場清點貨物數量以及拍照片存檔，然后通過面對面上傳以及對講的方式向領導匯報貨物的情況，這不僅降低了工作效率，而且會產生人工成本。隨著5G 技術的發展，可以實現智能化清點貨物功能，不但提高了工作效率，而且能通過遠程視頻觀察貨物的情況。同時，還能借助5G 識別技術和清點貨物的小程序對貨物進行清點、盤查、核算。這更是避免了技工人員在統計數據過程中的失誤，也降低了人工的成本，大大縮短了技工人員的工作時間。

隨著5G 技術的應用，技工人員能夠更好地實現智能化遠程操作，將體力勞動轉變為腦力勞動。借助智能化遠程操作能夠有效降低惡劣天氣對港口作業的影響。基于5G 技術的智能化制造為航運領域做出了突出貢獻，使造船公司、制箱企業的智能化管理變為可能[5]。所以，通過5G 技術可以加強企業與企業之間的聯系，也提升了制造業的產品質量，減少了產品生產時間，并通過技工人員和機器的相互配合，可以有效地降低成本。

5 結束語

隨著5G 技術的飛速發展，信息化、智能化港口建設對我國的經濟發展起著重要作用。所以，港口建設朝著信息化、智能化方向不斷發展，對加快建設科技強國有著重要的意義。首先，要發展基于5G 信息化的綠色港口。其次，要發展基于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境，而且保障了港口機械設備的正常運行。最后，要發展基于5G 信息化的智慧港口，這可以使港口企業及時了解航海市場的各種動態和變化趨勢，從而提升港口發展水平，更好地滿足運輸市場對港口差異化的需求。總之，建設綠色、安全、高效的多層次、信息化、智能化港口將是各港口的發展方向和目標。

參考文獻：

[1]王信龍，王子萌.基于5G 的智慧港口應用研究[ J].數據通信，2021（5）：4?6.

[2]李紅，王大成，劉婷.我國智慧港口建設中的問題及發展建議[J].水運管理，2020（1）：23?25.

[3]湯浩，萇占星，吳兆銘，等.基于5G 技術的湛江港智慧港口建設探索[J].水運管理，2021，43（7）：11?15.

[4]孟月.綠色5G 使能全行業可持續發展[ J].通信世界，2020（21）：35?36.

[5]趙丹，劉永佳，劉桂云.5G 網絡助力下的中國智慧港口發展探析[J].水道港，2021，42（5）：695?700.

作者簡介：

穆竹（1985—），本科，工程師，研究方向：計算機科學技術與應用。