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5G的到来,为全球港口产业升级带来了新的机会

2020-07-02 16:20 次阅读

港口是实现海陆物流输送的枢纽。据统计,全球贸易总额的2/3将经过港口。近年来,港口吞吐量随全球经济增长逐年增加,为港口带来了新的挑战和压力,如人力成本攀升、劳动力资源短缺等。

以对产业升级最为迫切的吊车控制为例,传统龙门吊司机是特殊工种,在30~70多米高的司机室工作,条件十分艰苦,容易罹患多种职业疾病。港口为保证24小时作业,每台龙门吊配备3名司机轮换,一个传统码头通常需要配备上百名龙门吊司机,人力需求量大且因作业环境艰苦,招工难问题愈趋严重。

智慧港口是未来港口发展的必然趋势,通过远程控制、自动控制、自动驾驶、智能监控等技术以实现降本增效成为全球港口的共同诉求。同样以吊车控制为例,实现远程操控后,轮胎吊场景下的操控员的人机比例提高,不仅使劳动力需求大幅降低,工作环境也将得到了大幅改善,从而彻底解决了招工难问题。除了吊车控制之外,港口待实现的智慧化场景还有高效自动驾驶的IGV(用于取代人工驾驶集卡)或基于4G网络的AGV(自动导引小车)、机器视觉智能监控、远程辅助维修等。这些智慧化场景将进一步缓解港口的劳动力需求压力,大幅提高港口作业效率。

港口智慧化的刚需

5G的到来,为全球港口产业升级带来了新的机会

港口企业需构建能够匹配上述诸多应用需求的通信网络,作为其实现自动化、智能化产业升级的基础设施。过去,港口主要采用固定网络(光纤、波导管)构建通信基础设施,部署及运维成本高,移动性差,Wi-Fi则存在覆盖能力弱、稳定性与可靠性差等问题。传统通信技术的局限性增加了新建港口实现数字化的成本,降低了应用场景的灵活性,为老港口的转型升级带来了难以克服的障碍。5G的到来,为全球港口产业升级带来了新的机会。智慧港口对5G网络的诉求可以提炼为如下三大方面。

首先是差异化(Differentiated)。智慧港口中的应用场景丰富,各类应用对5G网络的诉求各有不同。远程操控、自动驾驶场景要求网络提供大带宽、低时延能力,视频监控场景要求高上行带宽及低时延的AI分析,智能理货场景则需求大连接能力。如果仍然沿用2G/3G/4G时代“一网打天下”的无区别网络能力来满足这些诉求,势必会造成不必要的资源浪费。而差异化的网络能力可以按需匹配应用场景的需要,具有更高的灵活性和性价比。

其次是专属性(Dedicated)。港口企业特别重视数据安全和网络安全,特别是进行智能化升级之后,码头的正常运营都依赖于网络的可靠性,网络一旦出现问题,将造成码头所有设备的停产,这对码头来说是不可接受的。同时,运营数据是港口保持竞争力的关键信息资产,因此港口要求保证运营数据的绝对安全。这就需要专属网络保证网络和数据的隔离,实现专网专用,数据不出港口。

最后是自助性(DIY)。当前港口通信和控制网络存在调测和开通周期长、网络运行情况无法追踪等问题,需要可DIY的自助网络,以响应快速变化的业务需求以及满足网络监测的便利性。基于差异化、专属性、自助性这3个维度构筑的网络,正是5G确定性网络(5G Deterministic Networking,5GDN)。

利用5G网络资源打造可预期、可规划、可验证、有确定性能力的移动专网,提供差异化的业务体验。5G确定性网络基于行业需求孕育而生,能够很好地匹配港口企业数字化转型的诉求。

5G确定性网络

打造智慧港口应用示范振华重工联合中国移动、华为公司以及上海港务集团在上海洋山深水港实现了5G智慧港口应用示范项目,于2020年完成了轮胎式龙门吊远程控制的首批可行性验证。

上海洋山深水港位于杭州湾口外的崎岖列岛,由小洋山岛域、东海大桥、洋山保税港区组成,是中国大型和特大型深水泊位最多、大型船舶挂靠最多的港口之一。中国移动、华为公司通过5G MEC、切片等技术为上海洋山港打造5G确定性网络,成功为港口中对移动性诉求最强烈的轮胎龙门吊实现了远程化控制。具体的实现方式是通过在吊车上安装高清摄像机,回传多路1080 P的视频画面到控制中心,远程操控员再根据这些现场传回的画面对吊车实施远程操控,完成吊具精准移动、抓举集装箱等操控动作。由于吊车的构造不同,安装的摄像机数量各有不同,若按平均每台轮胎吊安装6台摄像机,视频画面分辨率为1080P来计算,单台吊车需要大约35Mbit/s的上行带宽。在时延方面,为保证操控的精准性,5G网络端到端时延不能超过30ms;在数据安全性方面,5G确定性网络中的5G MEC实现了视频流、控制指令等业务的本地卸载,确保低时延能力的同时还满足了数据不出港口园区的安全性需求,保障了港口运营数据的安全性。

洋山港的成功实践证明了5G确定性网络能够满足港口轮胎龙门吊远程操控场景的各项诉求,未来有望彻底替代固定网络,赋予轮胎龙门吊堪比纯人工现场驾驶的高度移动性和灵活性,从而提高龙门吊转场率,达到更高的使用效率。实现远程操控后,人机比例可由纯人工操作状态下的1:1提升至1:4,不仅操作环境得到改善还降低了劳保成本,使得综合人力成本有望下降70%,同时大大提高了港口无人化水平,达到了更高的安全性。在宁波港梅山码头,振华重工、中国移动和华为也合作实现了基于5G的轮胎吊远程控制测试,通过MEC部署,控制信号平均时延从28ms进一步下降到了10ms。

振华重工正携手华为在更多港口开展积极实践,以期将在中国获得的宝贵经验复制到全球。目前,泰国、阿曼的国际货柜码头正在开展基于5G确定性网络的轮胎吊远程操控实践,全球越来越多的港口启动了同类项目的规划。除了远程操控这一对5G确定性网络需求最为强烈的应用场景之外,还包括港口中其他(例如IGV通信、视频监控、机器人/无人机巡检、智能理货等)场景。

未来,振华重工、华为将携手全球领先运营商,持续帮助港口进行自动化、智能化升级,利用5G推动港口信息化、自动化,打造“绿色、环保、高效”的智慧港口。
       责任编辑:tzh

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HFBR-0416Z 125 MBd 820nm光纤评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 功能评估套件包括: HFBR-1414Z / 2416Z评估板 HFBR-1414Z / 2416Z数据表 AN1123
发表于 07-04 11:12 26次 阅读
HFBR-0416Z 125 MBd 820nm光纤评估套件

HFBR-0539Z DC至12 MBd Profibus 650nm评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 功能评估套件包括: HFBR-1515BZ / 2515BZ评估板 1m HCS的1pc端接两端 ST连接器 HFBR-1515BZ / 2515BZ数据表 HFBR-0539Z用户指南
发表于 07-04 11:12 87次 阅读
HFBR-0539Z DC至12 MBd Profibus 650nm评估套件

HFBR-0310Z 125MBd 1300nm光纤评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 功能评估套件包括: HFBR-1312TZ / 2316TZ评估板 HFBR-1312TZ / 2316TZ数据表 AN1123
发表于 07-04 11:12 78次 阅读
HFBR-0310Z 125MBd 1300nm光纤评估套件

HFBR-0536Z 32MBd 650nm简单TTL评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 功能评估套件包括: HFBR-1527Z / 2526Z评估板 1pc HFBR-RNS001Z电缆 HFBR-1527Z / 2526Z数据表 AN1121
发表于 07-04 11:12 88次 阅读
HFBR-0536Z 32MBd 650nm简单TTL评估套件

AFBR-0544Z AFBR-0542Z AFBR-5972Z光纤收发器评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 特性 AFBR-0544Z评估套件包括: 带有AFBR-5972Z模块的评估板,4个SMA连接器,2针插头和3个2 mm插孔连接器以及安装在PCB底部的电子元件 1 m单工POF电缆(NA = 0.5) 用于AFBR-5972Z的AFBR-4526Z双工连接器 30 cm POF,带有两个AFBR-4526Z双工连接器
发表于 07-04 11:12 38次 阅读
AFBR-0544Z AFBR-0542Z AFBR-5972Z光纤收发器评估套件

HFBR-0527PZ 125 MBd 650nm POF评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 功能评估套件包括: HFBR-1527Z / 2526Z评估板 1pc HFBR-RNS001Z电缆 HFBR-1527Z / 2526Z数据表 AN1123
发表于 07-04 11:11 77次 阅读
HFBR-0527PZ 125 MBd 650nm POF评估套件

HFBR-0527HZ 125 MBd 650nm HCS评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 功能评估套件包括: HFBR-1527Z / 2526Z评估板 1pc HFBR-HNS001Z电缆 HFBR-1527Z / 2526Z数据表 AN1123
发表于 07-04 11:11 112次 阅读
HFBR-0527HZ 125 MBd 650nm HCS评估套件

HFBR-0542Z DC - 5MBd 850nm VCSEL评估套件

AVAGO提供光纤套件,可以简化评估和体验我们产品的方法。这些光纤套件包含客户在各自应用中快速评估和获取产品价值所需的所有组件和工具。 功能评估套件包括: HFBR-1712TZ / 2412Z评估板 HFBR-1712TZ数据表 HFBR-1412Z / 2412Z数据表 HFBR-0542Z用户指南
发表于 07-04 11:11 114次 阅读
HFBR-0542Z DC  -  5MBd 850nm VCSEL评估套件

BCM68620 通用OLT PON MAC

BCM68620是一款高性能,单芯片,经济高效的OLT PON MAC SoC,支持GPON,XGPON,XGS-PON,NGPON2,EPON和10G- EPON。多模PON MAC在通用应用程序编程接口(API)下集成了对现有和下一代光纤技术的支持,以实现可应用于系统制造商支持的所有PON协议的统一系统软件设计。 div> 功能 GPON ITU-T G.984 MAC EPON IEEE 802.3ah EPON MAC XGPON ITU-T G.987 MAC 10G-EPON IEEE 802.3av MAC NGPON2(10 / 2.5)ITU -T G.989 MAC NGPON2(10/10)ITU-T G.989 MAC XGS-PON ITU-T G.9807.1 MAC 集成突发模式PON SerDes 集成NNI SerDes,支持2.5G HSGMII,10G XFI和12.5G...
发表于 07-04 10:12 222次 阅读
BCM68620 通用OLT PON MAC

BCM54285 Octal-Port QSGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

完全集成的八通道千兆位收发器,支持节能以太网和交易; (EEE),同步以太网和IEEE 1588v2。   MDI双绞线收发器由8个三速10/100 / 1000BASE-T以太网收发器或8个QSGMII组成到光纤(100BASE-FX,1000BASE-X或SGMII-Slave)接口。在铜缆模式下,PHY执行10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T和标准5类UTP电缆的所有物理层功能。在QSGMII到光纤模式下,PHY执行100BASE-FX,1000BASE-X和SGMII-Slave的所有物理层功能。有关文档和支持,请访问Broadcom社区 功能 QSGMII界面  支持符合IEEE 802.3标准的铜线接口:1000BASE-T ,100BASE-TX,10BASE-T  支持这些光纤线路接口:1000BASE-X,100BASE-FX,SGMII-Slave 符合IEEE 802.3az标准(能源高效以太网):支持本地EEE MAC;使用AutogrEEEn®支持不推荐用于新设计的非EEE MAC;模式   SyncE,IEEE 1588v2 PTP和ITU-T Y.1731延迟测量支持...
发表于 07-04 10:11 245次 阅读
BCM54285 Octal-Port QSGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

BCM54240 四端口SGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器

完全集成的四千兆位收发器,支持节能以太网和交易; (EEE),同步以太网和IEEE 1588v2。  MDI双绞线收发器由四个三速10/100 / 1000BASE-T以太网收发器或四个SGMII到光纤( 100BASE-FX,1000BASE-X或SGMII-Slave接口。在铜缆模式下,PHY执行10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T和标准5类UTP电缆的所有物理层功能。当处于SGMII到光纤模式时,PHY执行100BASEFX,1000BASE-X和SGMII-Slave的所有PHY功能。  功能 SGMII接口 支持符合IEEE 802.3标准的铜线接口:1000BASE-T,100BASE-TX,10BASE-T 支持以下光纤线路接口:1000BASE-X,100BASE -FX,SGMII-Slave 集成双绞线终端电阻 IEEE 802.3az兼容(节能以太网):支持本机EEE MAC,支持不推荐用于新设计非EEE MAC使用AutogrEEEn®模式   SyncE,IEEE 1588v2 PTP和ITU-T Y.1731延迟测量支持...
发表于 07-04 10:10 152次 阅读
BCM54240 四端口SGMII铜缆/光纤千兆/ IEEE1588v2以太网收发器