基于5G 信息化的智能化港口建设研究

摘要：发展5G技术不仅是一场技术革命，也是关联众多领域的产业革命。5G作为推动社会信息化、智能化建设发展的一项核心技术，它不仅推动着社会各类产业不断转型升级，而且在促进社会经济发展方面发挥着至关重要的推动作用。现阶段，基于5G信息化的智能化港口建设需要得到大数据、人工智能以及区块链等信息技术的大力支持。文章从基于5G信息化的绿色港口、安全港口、智慧港口建设出发，立足于市场对智慧港口建设的差异化需求，进一步提出具体的实践策略，以供参考。

关键词：5G信息化；智能化；港口建设

中图法分类号：TN929文献标识码：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

随着5G、云计算和人工智能等新一代信息技术的快速发展，为提升港口基础设施、装备的信息化与现代化创造了十分有利的网络环境和建设条件，能够进一步推动5G 新一代信息技术与港口业务的深度融合，港口数字化和智能化成了必然趋势[1]。智能化港口是以5G 信息技术为基础来推动港口的高质量发展，旨在全面提高港口运输效率，提升海域资源利用率，以便形成具有管理智慧、服务柔性和保障有力等特征的信息化、智能化港口。比如，国际上新加坡港、鹿特丹港等在智慧港口建设方面已先行一步；国内青岛港、天津港、上海港在智慧港口建设应用方面成果显著，宁波舟山港、广州港等在智慧港口建设方面正在发力[2]。所以，5G 时代的到来，不仅改变了以往港口的运营方式，而且提升了港口的运输效率，也为智能化港口的建设奠定坚定的基础。

2 意义

建设基于5G 信息化的智能化港口對经济发展有着重要的作用。智慧港口的建设主要建立在5G、计算机、人工智能、物联网等新一代信息技术的基础之上，结合自动化设备，实现港口供应链上下游各类物流要素的无缝连接与各功能模块协同联动，确保港口资源实现利用效益最大化。同时，借助各类信息技术大力发展绿色、安全、智慧港口。

3 存在的问题

现阶段，尽管5G 技术在智能化港口建设中不断受到更多的关注和重视，但是5G 技术与智慧港口建设工作的结合应用仍然存在不可忽视的问题。

3.1 港口监管系统的资源没有得到最大化利用

在对港口进行管理时，由于每个港口的业务办理过程比较复杂、周期较长，因而无法较好地保障港口监管系统资源得到最大化利用，对港口各个部分的工作质量、效率产生不同程度的影响，不利于智能化港口建设水平的有序提升。现阶段，港口各个部门虽然已经建立起比较完善的信息化系统，但由于各个部门之间缺少有效的联系，故不能实现资源的最大化利用，也不利于形成一个完整且时刻联系的整体管理单位，从而制约了港口的发展。

3.2 电子口岸发展较慢

电子口岸的发展与港口建设有着密切联系，目前，很多港口都建立了电子口岸。由于每个港口的地理形貌会对电子口岸的发展造成一定的影响，如果港口内船舶种类多、所涉业务广、信息源多样、数据庞杂，会使得船舶通关效率低[3]。所以，为了让港口朝着信息化、智能化方向发展，港口要加强电子口岸建设，从而不断提升港口各个部门的工作效率，并加强各部门之间的联系。

3.3 货物的运输智能化程度低

随着信息技术的不断发展，物流信息的智能化建设水平得到了很大提高，但是也有一些港口的货物运输智能化程度不够理想，这不利于提升货物运输效率，也加大了货物运输成本。

3.4 港口技术人员的质量不高

因为港口企业对人才的需求量普遍较大，从港口企业当前发展需求来看，其对于高质量的全能型人才有着更多需求，且这方面的人才缺口较大。现阶段，许多港口企业存在内部人员组织结构不合理，多数员工往往没有接受过专业化的培训，许多技工人员都是在经验丰富的前輩指导下成长起来的，这就会使他们的实际操作水平较低，也缺乏一定的管理经验，因此不能很好地处理突发事件。与此同时，港口企业的技术人才稀少，不利于港口的快速发展。另外，由于大部分技工人员缺乏一定的专业技能，他们虽然都能完成日常工作，但是面对紧急突发事件，则缺乏应急管理的能力。最后，港口的工作比较艰辛，一些技工人员缺乏艰苦奋斗的精神，导致整个港口的技术人员流动性比较大，不利于建设信息化、智能化港口。

4 应用

随着5G 技术的深入发展与完善，其在港口、航海领域得到了广泛应用。把5G 技术和港口建设相互结合起来，有利于发展信息化、智能化港口，从而促进航海事业不断发展。

4.1 绿色港口

以集装箱港口为例，电力驱动、低碳节能的 AGV是未来集装箱港口水平运输的发展主流，采用多次部署方式的5G 网络与 AGV 相结合可大幅降低设备运行能耗[4]。所以，港口企业可以与相关部门相互合作，采用强强联合的方式，依靠相关部门的特定平台为港口企业提供一些高利润的项目，港口企业还可以加强与其他企业之间的互动交流。同时，港口企业可以推进激励奖励政策，如年终颁发有关“绿色低碳奖章”的证书以及采用现金奖励的方式激励港口减少碳排放量。此外，从原材料的源头入手，港口企业可以开发低成本、低污染以及可持续再生产的绿色资源，也可以利用天然材料取代成本较高、污染严重的材料。天津港第二集装箱码头采用“一张5G 行业专网＋一张北斗高精度定位网＋一张车路协同网络＋一个港口智能调度平台＋N 大应用场景”的建设模式，建设了“5G 智能化的港口”，这是全球首个2.6GHz 和700MHz 融合的5G 港口工业专网，创新落地多个“5G ＋智慧港口”应用场景，为港口行业提供“5G＋ ART”“5G＋VR 远程驾驶”“5G＋V2X 车路协同”“5G ＋AI 智能交通”“5G＋Robot 智慧锁站”等多项业务服务，这项重大的科研成果为绿色港口的建设起到了示范性作用。另外，无人驾驶智能车的引入对建设绿色港口也有着十分重要的意义，如果在港口建设中引入无人驾驶车，不仅可以减少技工人员的工作量，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线，必须时刻放在心上、抓在手中。只有为人们提供一个安全的工作氛围，才能保障工作的顺利进行。5G 技术的普及应用在安全港口的建设方面表现出更大的优势，所以建设安全港口是发展基于5G 信息化的智能化港口的重要保障。安全港口主要包含航运金融安全和港口作业安全两方面。

从航运金融安全的角度出发，航运业属于资本密集型产业，而智能化港口的投入资金比较多，若要持续扩增智能化港口的社会经济收益，可利用5G 和区块链技术对交易过程中的海量金融数据实时计算对账并分析决策，使智慧港口运营过程中的航运金融风险管控变为可能。而对港口建设存在的安全问题来讲，5G 技术能解决生产方面存在的难题，如5G 信息化对人体的智能化监测、对港口的动态监控、对不明车辆和人员的监控等。同时，由于港口的占地面积较大，来来往往的船舶数量较多，其数据庞杂，业务涉及的范围比较广，这就会使得一些重要的数据存在泄露风险。所以，利用5G 技术建立一个可靠的数据库是非常重要的，这不仅可以将不同船舶、客户以及货物的有关信息进行分类，并及时对这些数据进行跟踪，还建立了数据库与各个部门联系的纽带，从而实现信息资源的互享，为各个部门查询、上传、下载物流过程中涉及的有效信息提供了便利，既有助于提升各个部门的工作效率，也有效地推广了5G技术的应用。所以，建设安全港口刻不容缓，不仅为工作人员提供了安全的工作环境，而且保障了港口各个机械设备的正常运行。

4.3 智慧港口

5G 技术与信息化港口的有效结合，可以及时了解航海市场的各种动态和变化趋势，从而提高港口建设水平，更好地满足运输市场对港口差异化的需求。其一是能实现基于5G 技术的智能化清点货物功能，以前的理货方式主要是依靠技工人员现场清点货物数量以及拍照片存档，然后通过面对面上传以及对讲的方式向领导汇报货物的情况，这不仅降低了工作效率，而且会产生人工成本。随着5G 技术的发展，可以实现智能化清点货物功能，不但提高了工作效率，而且能通过远程视频观察货物的情况。同时，还能借助5G 识别技术和清点货物的小程序对货物进行清点、盘查、核算。这更是避免了技工人员在统计数据过程中的失误，也降低了人工的成本，大大缩短了技工人员的工作时间。

随着5G 技术的应用，技工人员能够更好地实现智能化远程操作，将体力劳动转变为脑力劳动。借助智能化远程操作能够有效降低恶劣天气对港口作业的影响。基于5G 技术的智能化制造为航运领域做出了突出贡献，使造船公司、制箱企业的智能化管理变为可能[5]。所以，通过5G 技术可以加强企业与企业之间的联系，也提升了制造业的产品质量，减少了产品生产时间，并通过技工人员和机器的相互配合，可以有效地降低成本。

5 结束语

随着5G 技术的飞速发展，信息化、智能化港口建设对我国的经济发展起着重要作用。所以，港口建设朝着信息化、智能化方向不断发展，对加快建设科技强国有着重要的意义。首先，要发展基于5G 信息化的绿色港口。其次，要发展基于5G 信息化的安全港口，这不仅可以为工作人员提供安全的工作环境，而且保障了港口机械设备的正常运行。最后，要发展基于5G 信息化的智慧港口，这可以使港口企业及时了解航海市场的各种动态和变化趋势，从而提升港口发展水平，更好地满足运输市场对港口差异化的需求。总之，建设绿色、安全、高效的多层次、信息化、智能化港口将是各港口的发展方向和目标。

参考文献：

[1]王信龙，王子萌.基于5G 的智慧港口应用研究[ J].数据通信，2021（5）：4?6.

[2]李红，王大成，刘婷.我国智慧港口建设中的问题及发展建议[J].水运管理，2020（1）：23?25.

[3]汤浩，苌占星，吴兆铭，等.基于5G 技术的湛江港智慧港口建设探索[J].水运管理，2021，43（7）：11?15.

[4]孟月.绿色5G 使能全行业可持续发展[ J].通信世界，2020（21）：35?36.

[5]赵丹，刘永佳，刘桂云.5G 网络助力下的中国智慧港口发展探析[J].水道港，2021，42（5）：695?700.

作者简介：

穆竹（1985—），本科，工程师，研究方向：计算机科学技术与应用。