SMART PORT 2019 邮箱: XLabs@huawei.com 官方网站: https//www.huawei.com 版权所有 © 华为技术有限公司 2019。 保留一切权利。 本文档可能含有预测信息，包括但不限于有关未来的财务、运营、 产品系列、新技术等信息。由于实践中存在很多不确定因素， 可能导致实际结果与预测信息有很大的差别。因此，本文档信息仅供参考，不构成任何要约或承诺。华为可能不经通知修改上述信息，恕不另行通知。 免责声明: 02 02 03 03 05 05 06 061. 智慧港口发展趋势 1.1 全球港口发展趋势 1.2 技术创新助力港口自动化与智能化 1.3 自动化码头探索 2.1 港口整体作业流程 2.2 典型业务场景分析 2.2.1 龙门吊远程控制 2.2.2 桥吊远程控制 2.2.3 IGV 集卡控制 2.2.4 视频监控与 AI 识别 2.3 港口应用对无线需求指标 3.1 5G 标准与部署进展 3.2 5G 港口专网解决方案 3.2.1 混合专网 3.2.2 独立专网 3.3 港口 5G 业务特征与适配组件 目录 072. 港口无线化价值及需求 3. 5G 技术赋能智慧港口 4. 5G 智慧港口案例 5. 智慧港口未来展望08 08 11 151212 1511 17 190901 SMART PORT WHITE PAPER 引言 港口作为交通运输的枢纽，在促进国际贸易和地区发展中起着举足轻 重的作用，全球贸易中约 90% 的贸易由海运业承载，作业效率对于港口至 关重要。在“工业 4.0”、“互联网 +”大发展的时代背景下，港口也在进 行数字化、全自动的转型升级。随着全球 5G 技术浪潮的到来，华为、振 华重工将携手全球领先运营商，共同帮助港口进行自动化、智能化的持续 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。 “智慧港口”对通信连接有低时延、大带宽、高可靠性的严苛要求， 自动化码头的大型特种作业设备的通讯系统要满足控制信息、多路视频信 息等高效、可靠传输。目前港口自动化采用的光纤与 Wi-Fi 等通讯方式存 在建设和运维成本高、 稳定性与可靠性差等问题， 5G技术的低时延、 高带宽、 高可靠、大容量等特性结合基于 5G 虚拟园区网的港口专网方案、端到端 应用组件，为港口解决好自动化设备的通讯问题提供了全新方案，为 “智 慧港口”建设注入新动力。02 SMART PORT WHITE PAPER 1. 智慧港口发展趋势 1.1 全球港口发展趋势 2018 年世界经济与港口吞吐量持续温和增长，全球前 20 大集装箱港口完成集 装箱吞吐量 3.4 亿 TEU，相对于 2017 年同比增长 3.23%。 表：2018 年全球 Top 20 港口集装箱处理量 单位：万 TEU （Twenty-feet Equivalent Unit，国际标准集装箱长度单位） 数据来源：Alphaliner，参考网址： http://www.sofreight.com/wap/sfnews/index.html?id=33198排名 港口 国家 2018 年 2017 年 增速 1 上海 中国 4201 4023 4.42% 2 新加坡 新加坡 3660 3367 8.70% 3 宁波舟山 中国 2635 2461 7.07% 4 深圳 中国 2574 2521 2.10% 5 广州 中国 2192 2037 7.61% 6 釜山 韩国 2159 2049 5.38% 7 中国香港 中国 1959 2077 -5.68% 8 青岛 中国 1930 1830 5.46% 9 天津 中国 1600 1507 6.17% 10 迪拜 阿联酋 1495 1540 -2.90% 11 鹿特丹 荷兰 1451 1373 5.68% 12 巴生 马来西亚 1203 1198 0.42% 13 安特卫普 比利时 1110 1045 6.22% 14 厦门 中国 1070 1038 3.08% 15 高雄 中国 1045 1027 1.71% 16 大连 中国 977 971 0.58% 17 洛杉矶 美国 946 934 1.27% 18 丹戎帕拉帕斯 马来西亚 879 826 6.39% 19 汉堡 德国 873 880 -0.80% 20 林查班 泰国 796 778 2.51%03 SMART PORT WHITE PAPER 1.2 技术创新助力港口自动化与智能化 1.3 自动化码头探索当前全球港口面临劳动力成本攀升、劳动强度大、工作环境恶劣、人力短缺的 难题，降本增效进行自动化改造成为全球港口共同的诉求。同时本轮数字化技术革 新如人工智能、 大数据、 物联网、 5G、 自动驾驶的成熟为港口自动化提供了新的动力。 集装箱码头越来越多地使用更高水平的自动化来提高生产率和效率并确保竞争优势。 国际海事信息网显示： 在全球港口不断向第五代港口迈进，逐步加快升级创新的背景下，港口的智能 化和信息化建设已被视为提升其核心竞争力的重要手段，也是其降低物流成本、提 高物流效率的关键所在。 2012 年中交集团旗下的振华重工与中远集团旗下中远太平洋合作展开了厦门自 动化码头合作，并成功商用投产。厦门港口远海全自动化码头自动化码头全套系统 均由我国独立自主研发，在全球自动化码头建设上可谓独树一帜。自 2016 年 3 月 投入商业运营以来，实现安全“零”事故，箱量、工作效率和经济效益提速亮眼。 后续还先后建成了青岛自动化码头和上海洋山自动化码头，青岛自动化码头创 造出平均效率 43.23 自然箱 / 小时的成绩，上海洋山自动化码头更是营造出 2018 年全年 200 万 TEU 的成绩（远期可达到 630 万 TEU）的表现。目前全球自动化集装箱码头已达数十个，随着航运吞吐量的逐年上升，全球各 大港口正积极进行自动化改造，势必进入蓬勃发展阶段。近 75％的码头运营商认为自动化至关重要，以便在未来三到五年内保持竞争力； 65％的人认为港口自动化可提升运营安全； 受访者对整体投资回报持乐观态度，大约三分之一的受访者认为自动化可以将生产 率提高 50％，约五分之一的受访者认为自动化可以将运营成本降低 50％以上；04 SMART PORT WHITE PAPER 青岛港自动化码头运用全球领先的智能生产控制系统，采用世界一流的全自动 化技术设备，实现了决策智能化、生产流程化、操作自动化、现场无人化、能源绿 色化。减少了操作人员约 85%，提升作业效率约 30%，码头设计作业效率可达每 小时 40 自然箱，是当今世界自动化程度最高、装卸效率最快的集装箱码头。 世界规模最大、技术最先进的上海港洋山四期自动化码头，最大亮点是采用自 动化设备和控制系统，并使用无人驾驶的自动化引导运输车运输集装箱。上海港发 展到今天，自动化运作使得运营效率进一步提高，连续七年集装箱吞吐量全球第一。05 SMART PORT WHITE PAPER 2. 港口无线化价值及需求 2.1 港口整体作业流程 桥吊 泊位 堆场龙门吊AGV 以卸货为例， 码头作业流程主要包括 ： 港口业效率为王， 要求 365x24 小时不间断作业， 大型船舶租金数数百万元 / 天， 多等待或多作业一小时，即浪费数万元；若装卸时间长，货主会选择其他码头。另 外对于港口和货主来说，转运效率低会带来直接的经济效益损失，班轮“压港”1 天 损失可达数十万甚至数百万元。对于港口来说提升货物转运效率是港口的核心业务 诉求，货物的转运重点集中在集装箱堆场和桥吊作业区域，助力垂直运输工具的远 程控制和水平运输工具无人驾驶，是无线业务应用的主要场景。装卸作业区内， 桥吊将集装箱从船上移动到水平运输工具 （AGV， 内集卡， 跨运车） 上。 水平运输工具将集装箱从装卸作业区的桥吊下移动到堆场作业区内，龙门吊将集装 箱从水平运输工具上卸下，放于堆场内。 外集卡经过闸口进入堆场，场桥将集装箱装在外集卡上，出闸口运往目的地。06 SMART PORT WHITE PAPER 2.2 典型业务场景分析 2.2.1 龙门吊远程控制通过与港口行业伙伴的充分需求调研、讨论和分析，我们从中识别并筛选出了 对于无线通信具有潜在需求、未来 5G 可能赋能的、最具典型代表意义的四大智慧 港口应用场景： 集装箱码头中，轨道吊、轮胎吊是使用最为广泛的两种龙门吊。轨道吊在堆场 内轨道上移动；轮胎吊装有轮胎，机动灵活能够转场作业。目前存量码头多使用轮 胎吊，新建码头多使用轨道吊，轮胎吊在存量码头中占比高。龙门吊高度约 30 米， 司机室在龙门吊顶部。 目前港口对龙门吊远程控制改造需求迫切。传统龙门吊司机是特殊工种，在 30 米高的司机室操作，作业条件艰苦，现场操作容易疲劳有安全隐患。港口为保证 24 小时作业，每台龙门吊配备三名司机轮换，一个码头通常需要上百名龙门吊司机， 对司机人力需求高。远程控制改造后，龙门吊上安装摄像头和 PLC，司机改在中控 室观看多路实时视频进行操作，完成龙门吊所有动作如吊车吊具精准移动、抓举集 装箱等。龙门吊实现远程控制，可大幅度降低人力成本，1 名远程控制人员可操控 3~6 台龙门吊，同时可改善工作环境，降低对司机的要求，提升作业安全性。龙门吊远程控制 桥吊远程控制 AGV 集卡跨运车控制 视频监控与 AI 识别 现场司机 现场司机 现场司机 现场司机远程操作员传统龙门吊操控 远程龙门吊控制07 SMART PORT WHITE PAPER  单台龙门吊远程控制一般需要回传