振華Terminexus全球港口攝影大賽獲獎作品©
EDI、5G CPE、PLC、ECS、TOS、RFID、OCR、AGV、IGV、ART、V2X、IIoT、數字孿生、虛實融合、工業物聯網、1PL、2PL、3PL、4PL……看到這串數字、字母、漢字夾雜的符号,你是一頭霧水,還是了然于心?
如果我們再将這些符号拼在一起,如先将信息通過EDI,由5G CPE中繼,傳輸給TOS,再由TOS分配給ECS,随後運用RFID與OCR等技術的設備開始運作,PLC将信息即時傳回,再傳達給AGV/IGV/ART,采用V2X技術……而這一切,有數字孿生的參與,要虛實融合,也離不開IIoT的大框架,更是3PL甚至是4PL體系下的日常。先别急着退出閱讀頁面,小圈以前也愛這麼做,每當翻開一本智慧港口建設宣傳手冊時,這些符号都會蹦出來,通過閱讀理解障礙反襯出“智慧”的印象,似乎是一份隻供行内得道高人“修煉”的秘訣。不過讀完本文後,你或許會清楚,智慧港口的技術雖然複雜,但術語卻沒那麼高深。
最簡單的方法,就是練起這套秘訣,将集裝箱貨物想象成一口真氣,把一個個口訣對準穴位,走完港口從船舶入港到外集卡進港提貨的全過程。
智慧港口的運作流程中,無紙化與數字化是最基本的要求,那麼港口吸入的這口真氣——集裝箱的方方面面,如編号、重量、體積、種類等信息都要透過第一道關口隔空傳給碼頭運營者。這第一道關口就是EDI,即Electronic Data Interchange,中文名電子資料交換系統,就是将以往種種文件單據資料數字化,在碼頭與船舶或集卡之間傳輸。看完第一個,不難明白大部分術語的難點就在于它們往往是英文縮寫,隻要稍作翻譯,便能流暢閱讀。
不隻是集裝箱信息,船舶抵港操作的各種規劃都由EDI來回吐納,而這些信息彙入彙出的對象是整個港口的大腦——TOS,全稱Terminal Operation System,碼頭運營系統。TOS坐鎮全局,決定船舶停泊位置、集裝箱起卸順序、集裝箱堆場擺放位置、外集卡路線等,簡言之,所有箱子在“經脈”中的流動路線都由TOS決定。具體控制這些經脈流轉的就是ECS,Equipment Control System,即設備控制系統,岸橋、場橋、(内外)集卡、閘口等設備都要依令而行,引導一口真氣(箱子)走遍全程。
而在以全程自動化為目标的智慧港口中,以上設備或遠程控制,或自主運行,講究的是全天候自動吞吐,呼吸之間皆是修煉。要做到這一點,吊起箱子,或是外集卡進港前,要精準識别集裝箱編碼ID或是車牌号,要應用到各種智能識别技術,RFID、OCR、AI識别各有千秋,RFID是Radio Frequency Identification,即射頻識别,通過無線電信号識别預先置入某物的标簽,最常見的應用是身份證、公交卡。RFID無需光學接觸,盲人也可以修煉,但對金屬和液體過敏,OCR則是Optical Character Recognition,即光學識别,讀取圖像,提取其中的文字,相當于一顆假眼,AI識别一樣要依靠攝像頭這顆假眼,但要有腦子一些,準确率更高。
認出箱子的來龍去脈後,遠控岸橋可以開工。現今各大智慧港口,早把駕駛室從現場搬到了辦公室裡,一個司機就能遠程操作多台岸橋,這就離不開PLC和視頻監控,PLC是programmable logic controller的縮寫,即可編程邏輯控制器,集遠程數據采集、邏輯運算、安全防護功能控制等功能于一身,簡單來說,就是一台小型電腦,可以實時采集數據,如根據集裝箱的箱型尺寸,自動計算安全防護範圍。司機可以在PLC的輔助下,根據攝像頭傳回的多路實時視頻進行操作,完成吊具移動、集裝箱抓舉等動作。
遠控岸橋垂直吊起箱子後,就要卸給無人集卡、AGV、IGV等水平運輸工具,港口圈(ID:gangkouquan)此前撰文“不會還有人分不清AGV、IGV、無人集卡吧?”介紹過相關情況,現在江湖上又殺出一個新物種ART,Artificial Intelligence Robot of Transportation,人工智能運輸機器人,按我們的分類法,屬于狹義的無人集卡。無人集卡要不磕不碰,載着集裝箱在港口内順暢通行,得靠V2X,vehicle to everything,即車對外界的信息交換,在按規劃好的路線行駛的同時,也實時感知路況,避免安全事故。
現在集卡載着真氣(集裝箱)來到了港口的丹田——堆場,場橋也和岸橋一樣,配備了攝像頭與PLC,可以實現遠程控制。隻等外集卡進港提貨,一口真氣便算走遍各處經脈,智慧港口的神功不日便可大成。而外集卡的識别、路徑規劃已在上文提過,不必贅言。
值得一提是,集裝箱在智慧港口内的修煉之路看似順遂,實則全程仰賴5G等已經被科普爛了的通信技術,如遠控橋吊需要網絡承載PLC控制信息、視頻無線回傳,AGV等無人集卡的實時定位、自動駕駛也要網絡支持,更不用提各作業區域的移動攝像機高清視頻回傳,這些數據都要統一傳給TOS,而光纖與Wi-Fi等傳統的網絡連接技術又存在建設及運維成本高、穩定性與可靠性差等問題,智慧港口的通信門檻着實不低。5G CPE便是解決方案之一,CPE即Customer Premise Equipment,客戶前置設備,與日用的路由器功能相近,隻是CPE連接的不是光纖而是5G基站,信号收發能力更強而且可以移動,凡有5G信号處,都可以使用5G CPE。
有了5G CPE等加持,如今智慧港口最熱門的話題,數字孿生便不在話下,所謂數字孿生,現階段是給港口建立一個模型,像照鏡子一般實時展示港口的每寸土地,實可化虛;将來,還可以用鏡子裡港口的雙胞胎練手,進行各種場景下港口運作的測算與預演,虛可變實,虛實融合,也就不會練功練到走火入魔了。
那麼,如果現在小圈告訴你,智慧港口是IIoT的一個典型場景,是2PL或3PL體系的一環,你猜出意思了嗎?還有區塊鍊等更多高精尖技術也活躍在智慧港口中,你知道都有什麼嗎?
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