浙江宁波5G智慧港口吹响后疫情时代经济复苏号角

华为与中国移动浙江公司、浙江省海港集团、上海振华重工四方强强联合打造的5G智慧港口类示范应用，实现了港口的信息化、自动化、智能化等数字化转型。也是积极响应国家号召，加速完成“新基建”重点推动的七大行业工程应用之一。2020年伊始，新冠肺炎疫情席卷全球。疫情防控和经济发展成为当前各级政府最为关心的两件大事。港口，在世界经济发展中具有风向标的意义，在这次复工复产的任务中，港口的复苏作为恢复生机活力的信号，无疑将传递出经济复苏的力量。

宁波作为历史悠久的国际港口名城，素有“港通天下”之美誉，宁波舟山港位列全球港口前三，其历史可追溯到数千年之前。现今宁波舟山港由19个港区组成，共有生产泊位620多座，日均有100余艘次万吨级以上船舶进出，货物吞吐量连续11年位居世界第一。宁波舟山港率先恢复生产，对推动我国企业复工复产、恢复物流体系及全球产业链具有重要意义。

港口作业是对效率提升诉求最为强烈的行业之一，大型船舶每天的租金高达数十万美元，多等待或多作业一小时，即会浪费上万美元，真可谓时间就是金钱。对于宁波舟山港这样的重要港口来说，则是全年全天候不间断作业，其最大诉求点就是提升作业流程自动化水平和作业效率。然而，因受疫情影响，港口作业工人复工率较低，宁波舟山港为实现疫情期间“不停工、不停产”的目标，面临着巨大的压力。

如何破局？唯有借助5G、边缘计算、人工智能、自动驾驶等新科技，带动港口业务实现数字化、自动化及智能化转型，才能达成降本增效的目的。

华为始终与产业伙伴致力于5G生态的建设及新兴应用的孵化。在智慧港口建设方面，华为联合浙江移动等合作伙伴，携手浙江省海港投资运营集团有限公司（宁波舟山港）共同开展了5G智慧港口在宁波舟山港的应用合作。其实，早在2018年，华为就协助浙江移动在宁波舟山港建成了全国首个5G港口试点。2019年4月，宁波舟山港成功验证了基于5G网络下的远程龙门吊作业管理、视频回传等应用。2019年国庆前夕，宁波舟山港与杭州之间开通了全球首个基于自主可控的5G VoNR通话业务。如今，宁波舟山港的5G网络覆盖完善，其港口创新应用也从5G应用试点快速进展为常态化投产商用，切实起到了提升港口效率、降低成本的效果。

港口的作业流程环环相扣，具有操作工序复杂、操作过程多变、人机交叉和劳动密集等特点。以货轮到港卸货作业流程为例，港口作业大致分为三步：桥吊把货物（集装箱）从货船吊运到码头集装箱卡车（集卡）；集卡将货物从码头运送到堆场；龙门吊把货物（集装箱）从集卡卸货到堆场码跺。5G智慧港口业务，基本包含了港口主要的核心作业流程，包括5G智能理货、5G无人集卡自动物流及5G龙门吊远程操控三大应用。

5G智能理货：大幅提升集装箱装卸效率

理货也称对货，港口理货是指船方或货主根据运输合同，在装运港和卸货港收受和交付货物时，委托港口的理货机构代理完成的在港口对货物进行计数、检查货物残损、指导装舱积载等工作。简单来说，主要是确认从货轮上卸下/装上的货物是否与来接货/送货的车辆信息相匹配。

码头环境艰苦恶劣且风险较高，冬季海风凛冽，夏季烈日炎炎。在露天环境中工作的理货员要在多条车道之间穿梭，躲避来来往往的卡车，还会面临频发的高空坠物的风险（桥吊设备或集装箱松脱的大螺钉）。这种看箱、看车、记录数据等均依赖于理货员观察及操作的业务模式，不仅准确率受限于人力，效率也较为低下。

如果通过5G智能理货，不仅效率大幅提升，还可减少人工干预。

具体而言，就是在每个岸桥上安装15路通过5G回传的高清摄像头，摄像头拍摄的高清视频通过部署在港口机房的MEC进行本地分流，实现数据不出港区。集成在MEC平台的AI机器视觉分析应用与智能理货系统，借助MEC异构硬件的超大算力，完成对视频画面的智能识别。识别对象包括标准集装箱的箱号/箱型、码头内集卡的作业号、单小箱压箱位置以及车道编号等数据和状态，其不仅识别准确率超过95%，且识别速度很快，一秒内就能完成相关识别并自动下发确认通知给集卡司机及桥吊操作员，装卸过程无需停顿，极大地提升了集装箱的装卸效率。

现在，借助5G及MEC技术，理货员只要坐在装有空调的“智能理货室”，就能借助5G网络自动完成理货作业。“5G智能理货改善了我们的工作环境，现在我单独1人就能完成以前至少2个人的业务量，效率提高了不少！”一位智能理货员如是说。

5G无人集卡自动物流：加速港口全面转型升级

由于物流海运的特殊性，港口为7X24小时的运营模式。驾驶集卡的司机需要安排一天三班倒，即使如此，司机仍会有疲劳驾驶现象。同时，桥吊/龙门吊抓取集装箱的定向锁头与集装箱的卡孔对齐误差在厘米级，需通过集卡精准停靠来保障，这对司机的驾驶经验和驾驶资格要求极高，因此港口集卡司机短缺的问题非常突出。虽然，传统AGV自动导航车能解决这一问题，但因港区改造难度大、缺乏灵活性、造价高等缺点，应用场景被严重制约。

这种场景下，5G无人集卡自动物流的优势又得以显现。基于5G的精准定位能力及MEC边缘计算技术，多路高清摄像头全方位记录车内外自动驾驶画面，通过5G端到端切片网络实时传输至边缘MEC端控制室，结合车路协同、高精度定位、自动指令给位等技术，可以将港区内集卡车的定位精度从米级提高到厘米级，通过集卡自动驾驶替代了传统地磁控制的远程驾驶。

目前该应用已经试验成功，并开始投产。具体应用情况如下：无人集卡自动驾驶到岸桥指定位置，分厘不差地完成停靠。待桥吊将集装箱放置在车上并确定完毕后，无人集卡自动启动，无人操控的方向盘便自动转动起来，快速识别周围的道路环境，并可以自主做出减速、刹车、转弯、绕行、停车等突发状况的各种决策，选择最优运行路线精准驶入堆场区龙门吊作业指定位置，从而实现满足港口封闭区域内水平运输的需求。

5G无人集卡改变了港口货物的运输方式，实现了港口水平运输自动化，有效降低了人力成本。以梅山港为例：200多台集卡的工作需要800名司机三班倒，按每名司机人力成本12万元/年计算，一年司机成本就接近1亿元。除大幅降低人力成本之外，5G无人集卡还显著提升了港口的运行效率和安全生产能力，加速了港口由劳动密集型产业向自动化、智能化、无人化的全面升级转型。

5G龙门吊远程操控：自动化改善作业环境

当无人集卡精准停靠到堆场指定位置后，龙门吊操作员会将集卡上的集装箱抓取后放置到堆场规划区域。过去，操作员每天都要爬上30多米高的龙门吊上面作业，上下塔极为不便。上塔后操作员要在四面透风的铁皮房里持续工作12小时，冬天冷夏天热，工作环境非常艰苦。同时，由于长时间低头操作龙门吊，工作人员很容易患上颈部、肩部的职业病。

有了5G龙门吊远程操控，就可以通过端到端网络切片及MEC技术，提供一张超低时延、超高可靠、超大上行带宽的5G专网，满足龙门吊的PLC远程操控及多路高清视频实时回传的业务诉求。相比光纤和Wi-Fi等连接技术，5G通信系统具有“超大带宽、超低时延、超多联接”等优势特性，不用担心堆场改造及龙门吊迁移带来的笨重光纤光缆迁移问题，也不用担心Wi-Fi的低可靠性及上行带宽不足的问题。目前宁波舟山港已完成6台龙门吊的改造及常态化投产，5G切片网络及MEC将端到端平均时延降低至8~10毫秒，PLC控制可靠性高达99.999%，高清视频回传上行带宽高达1Gbps。

5G龙门吊远程操控极大地改善了操作员的工作环境，其可以坐在舒适的中控室，通过回传的多路高清实时视频，远程进行龙门吊操作。由于大部分操作都已实现自动化，只有抓取集装箱才需人工远程操控，因此从过去1人操作1台龙门吊，改变为现在1人可同时轻松操作3~4台，极大提升了工作效率。

强强联手，实现业界四项首创

2020年5月15日，华为与中国移动浙江公司、浙江省海港集团、上海振华重工四方共同签署了《宁波5G+智慧港口》战略合作协议，强强联合打造5G港口类示范应用，各方积极投入资源和紧密合作，宁波舟山港的5G智慧港口实现了业界四项首创。

1．业界首个端到端网络切片+MEC应用港口，港口重要业务SLA得到了有效保障：华为助力浙江移动部署了包含5G CPE终端、无线、承载、核心网、CSMF和NSMF等网 元的端到端网络切片，入驻并推出首个运营商5G商城，使能5G智慧港口。

2．业界首家完成5G龙门吊远程操控验证并实现常态化投产：已完成6台基于5G技术的龙门吊改造和验证，验证了5G可同时满足多台龙门吊远程操控所要求的上行带宽和稳定的低时延。

3．业界首个端到端支持上行增强解决方案的港口，将满足港口龙门吊、桥吊、集卡、视频监控等多种业务的大上行需求。

4．业界首个基于SPN 智能承载网专享通道方案的港口：基于FlexE的网络切片实现了智能超宽保障港口带宽需求；采用下一代路由协议SR，结合iMaster NCE提供智能联接保障港口生产业务的低时延需求；基于NCE+iFIT的智能运维满足港口业务的高可靠需求。

宁波5G智慧港口合作协议的达成，将进一步加速港口全业务包括5G无人集卡自动物流、5G智能理货、5G视频AI等业务的常态化投产，共同推进5G通信、边缘计算、人工智能、图像识别、自动驾驶等技术在港口的企业应用规划、行业设计、实施、验收、审计规范与标准，基于5G技术实现港口的信息化、自动化、智能化等数字化转型，建设世界一流强港，并积极响应国家号召，加速完成“新基建”重点推动的七大行业工程应用之一的5G智慧港口建设，在后疫情时代快速恢复生产、恢复物流，吹响经济复苏的号角。