從發(fā)牌到商用，中國(guó)進(jìn)入5G元年，處于數(shù)字化、全自動(dòng)化轉(zhuǎn)型升級(jí)時(shí)期的中國(guó)港口，也紛紛開始積極踴躍地?fù)肀?G技術(shù)。
招商港口協(xié)同中國(guó)移動(dòng)深圳分公司、華為技術(shù)有限公司在海星碼頭創(chuàng)建了港口行業(yè)第一個(gè)5G智慧創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室；中遠(yuǎn)海運(yùn)港口與中遠(yuǎn)海運(yùn)科技、中移（上海）產(chǎn)研院、中移智行簽署了“共建5G智慧港口聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室合作意向書”；上海洋山港引入5G智能重卡；秦皇島港、福州港、廈門港等各大港口在5G技術(shù)方面都做出了不少嘗試。
在對(duì)5G時(shí)代的“黑科技”充滿暢想與期待的同時(shí)，5G技術(shù)在港口怎么用？用在哪兒？身為港口人的你，對(duì)此有多少了解？
華為聯(lián)合上海振華重工、中國(guó)移動(dòng)、Vodafone發(fā)布的《5G智慧港口白皮書》中，通過與港口行業(yè)伙伴的充分需求調(diào)研、討論和分析，識(shí)別并篩選出了對(duì)于無線通信具有潛在需求、未來5G可能賦能的、最具典型代表意義的四大智慧港口應(yīng)用場(chǎng)景：
龍門吊遠(yuǎn)程控制
集裝箱碼頭中，軌道吊、輪胎吊是使用最為廣泛的兩種龍門吊。軌道吊在堆場(chǎng)內(nèi)軌道上移動(dòng)；輪胎吊裝有輪胎，機(jī)動(dòng)靈活能夠轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)。目前存量碼頭多使用輪胎吊，新建碼頭多使用軌道吊，輪胎吊在存量碼頭中占比高。龍門吊高度約 30 米，司機(jī)室在龍門吊頂部。
目前港口對(duì)龍門吊遠(yuǎn)程控制改造需求迫切。傳統(tǒng)龍門吊司機(jī)是特殊工種，在 30 米高的司機(jī)室操作，作業(yè)條件艱苦，現(xiàn)場(chǎng)操作容易疲勞有安全隱患。港口為保證 24 小時(shí)作業(yè)，每臺(tái)龍門吊配備三名司機(jī)輪換，一個(gè)碼頭通常需要上百名龍門吊司機(jī)， 對(duì)司機(jī)人力需求高。遠(yuǎn)程控制改造后，龍門吊上安裝攝像頭和 PLC，司機(jī)改在中控 室觀看多路實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行操作，完成龍門吊所有動(dòng)作如吊車吊具精準(zhǔn)移動(dòng)、抓舉集裝箱等。龍門吊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，可大幅度降低人力成本，1名遠(yuǎn)程控制人員可操控 3~6 臺(tái)龍門吊，同時(shí)可改善工作環(huán)境，降低對(duì)司機(jī)的要求，提升作業(yè)安全性。
單臺(tái)龍門吊遠(yuǎn)程控制一般需要回傳 5~16 路監(jiān)控視頻，1080P 分辨率下對(duì)帶寬需求約30Mbps，同時(shí)中控室與龍門吊的PLC通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延要求在30毫秒以內(nèi)。當(dāng)前試點(diǎn)的龍門吊遠(yuǎn)程操控通信方式以光纖、Wi-Fi為主，基建成本高。同時(shí)光纖轉(zhuǎn)場(chǎng)需插拔且易損耗，Wi-Fi 帶寬和性能受限。
5G的大帶寬低時(shí)延可實(shí)現(xiàn)龍門吊遠(yuǎn)程控制場(chǎng)景中監(jiān)控視頻回傳，PLC可靠通信，大幅度降低龍門吊遠(yuǎn)程控制改造成本和改造門檻。
橋吊遠(yuǎn)程控制
裝卸作業(yè)區(qū)中主要業(yè)務(wù)單元是橋吊，橋吊高度 60-70 米，電氣房高度 50 米，需要無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋。橋吊的通信需求分為遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控兩類， 遠(yuǎn)程控制場(chǎng)景下單個(gè)橋吊同時(shí)回傳攝像頭數(shù)量及以此產(chǎn)生的上行帶寬需求是龍門吊的數(shù)倍。同時(shí)橋吊的部署相對(duì)密集，通常1公里長(zhǎng)的港口海岸線會(huì)部署8~12臺(tái)橋吊。 此外，橋吊由于垂直、水平移動(dòng)速度都高于輪胎吊，遠(yuǎn)程控制對(duì)時(shí)延要求也更高。
集裝箱碼頭通常采用順岸式，泊位除足夠的水深和岸線長(zhǎng)度外，還設(shè)系纜樁和碰墊。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備除了要滿足橋吊、TOS 終端的生產(chǎn)和監(jiān)控需求外，有些情況下可能還需要對(duì)停泊船只進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
IGV 集卡控制
隨著港口自動(dòng)化的發(fā)展，AGV集卡向IGV集卡的演進(jìn)也是一個(gè)明顯趨勢(shì)，未來自動(dòng)駕駛集卡上也將具有遠(yuǎn)程控制能力，當(dāng)自動(dòng)駕駛集卡在作業(yè)場(chǎng)中出現(xiàn)故障，操作人員可通過攝像頭查看周邊環(huán)境、進(jìn)行故障判斷，并可遠(yuǎn)程操作自動(dòng)集卡退出故障區(qū)。
AGV/IGV遠(yuǎn)程控制至少需要4路攝像頭，對(duì)上行帶寬的需求將達(dá)到1020Mbps/臺(tái)，5G有望為這類應(yīng)用提供更好的網(wǎng)絡(luò)支持。例如，當(dāng)AGV/IGV在操作現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，遠(yuǎn)程操作員需要根據(jù)收集的信息對(duì)AGV/IGV周圍環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，識(shí)別故障，并遠(yuǎn)程操控 AGV/IGV，使其走出目標(biāo)區(qū)域。目前上海洋山港四期的 AGV 集卡已開始加裝監(jiān)控?cái)z像頭，對(duì)行車故障進(jìn)行判斷并協(xié)調(diào)遠(yuǎn)程操作。
視頻監(jiān)控與 AI 識(shí)別
視頻監(jiān)控在港口應(yīng)用場(chǎng)景：
▲吊車攝像頭對(duì)集裝箱編碼 ID 的 AI 識(shí)別，自動(dòng)理貨；
▲安全防護(hù)：對(duì)司機(jī)面部表情、駕駛狀態(tài)進(jìn)行智能分析，對(duì)疲勞、瞌睡等異?，F(xiàn)象預(yù)警。
▲運(yùn)營(yíng)管理：車牌號(hào)識(shí)別、人臉識(shí)別、貨物識(shí)別管理
▲智能巡檢：利用無人機(jī)、機(jī)器人快速智能巡
目前港區(qū)很多區(qū)域無法部署光纖。對(duì)于臨時(shí)部署場(chǎng)景和移動(dòng)場(chǎng)景，無線回傳作為光纖的補(bǔ)充具有部署靈活，調(diào)整便捷，低成本的優(yōu)勢(shì)。5G 大帶寬廣連接能力有效支持多路高清視頻和傳感器信息回傳。結(jié)合邊緣計(jì)算+AI能力，5G將幫助港口設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)同步協(xié)調(diào)，自動(dòng)高效地完成任務(wù)，從而提升港口作業(yè)效率和智能化運(yùn)作水平。