5G或將賦能智能航運 應用到首艘智能航行集裝箱船
時間：2023-12-30
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危機往往也是新技術突破的窗口期。疫情期間，5g的應用初露鋒芒：火神山、雷神山醫院部署的5g網絡，支撐了數千萬人同步在線“云監工”；5g遠程醫療系統實現千里之外的專家與前線醫生“面對面”交流……
而5g與智能航運的融合也正在青島起航，有望應用到國內首艘智能航行集裝箱船——300teu智能航行集裝箱船“智飛號”上。
就在不久前，青島聯通與智慧航海（青島）科技有限公司簽訂5g智能航運應用示范項目戰略合作協議，共同研發制定國家無人遠洋船5g及海上航運衛星通信行業標準。根據協議，雙方聯合構建以4g、5g及海事衛星等為通信手段的沿海港口、近海和遠洋航線的海上移動通信網絡，合力打造5g智能航運青島示范城市。
5g是智能航運關鍵一環
與如火如荼的無人機、無人駕駛汽車不同，無人貨船仍處于相對藍海的局面。必和必拓、勞斯萊斯等巨頭都宣布過該領域的研究計劃，并進行整船制造，但距離商業化仍有一段距離。
這或許是因為，實現運輸貨船的自主航行，在技術層面上更為復雜，既要有遠程通信、智能化電子海圖、航行環境實時感知及重構、船舶航行控制等技術，還涉及到智能感知與認知、航線自主規劃、自主避碰、自動靠離泊、動力巡航等技術。
而以5g為代表的遠程通信是關鍵技術之一，無論是“船－船”、“船－岸”通信，還是船岸設備間數據同步，都需要高質量、高速率的通信保障。由于海上難以大量布局基站，無人船需要根據港口、近海和遠洋的不同場景，綜合應用4g、5g、衛星等多種通信方式。
其中，衛星通信主要解決智能船舶在遠洋航行中的通信需求，但因通信價格較高，只用于應急突發狀態；載波通信用于智能船舶近海港口附近遠距離通信需求；4g通信解決近海30海里內的通信需求；只有5g通信能解決港口附近超大量數據的導出。
目前，港口通信以有線線纜為主，部分場景使用wifi。隨著港口和船舶的數字化、自動化、智能化演進，港區的連接設備將大大增加，數據量以tb級計算，傳統的2g、3g、4g及wifi技術都將解決不了連接需求。
以一艘智能船舶為例，只考慮單船航行對航行環境的感知需求，每天數據量大概在1tb左右；如果是測試場正常運營狀態下，每天的通信數據量可達到數十tb。
青島聯通即墨分公司項目負責人王曉光介紹：“無人船運行中的大量數據資料，需要發送到岸上后臺進行分析處理，4g網絡無法應付，用有線傳輸方式既不方便，帶寬也不夠。5g則發揮了高速率、大帶寬、低時延、高可靠的優勢。”
海上測試場正在推進
“5g通信將率先用在300teu智能航行集裝箱船‘智飛號’上，實驗和驗證‘基于船岸協同的船舶智能航行與控制關鍵技術’科研成果。”智慧航海（青島）科技有限公司總經理姜海鷹說。
“智飛號”是國家重點研發計劃項目“基于船岸協同的船舶智能航行與控制關鍵技術”科研成果集中應用的示范船。去年12月，智慧航海（青島）科技有限公司與青島造船廠有限公司簽訂“智飛號”建造合同，計劃于今年上半年正式建造，建成后將成為我國第一艘具有智能航行能力的面向商業運營的大型集裝箱船。
智能船舶開工在即，專門的海上測試場也已經在項目規劃、推進實施階段中。
據介紹，國家智能航運重點項目首個智能船舶海上實驗測試場選址即墨區女島港周邊海域，總面積約220平方海里。測試場水域分為航行錨泊、碼頭作業、無人艇實驗等測試功能區，具備實時監測功能的海洋環境綜合監測與預警系統的建設工作也在積極推進；陸域部分將配套建設智能船舶運控中心及相關監控、通信設備，為智能船舶實驗測試活動提供基礎與條件。
作為青島智能航運先行示范區項目的落地實施應用單位，智慧航海（青島）科技有限公司在相關部門支持下，目前正在加速建設集研發、示范應用、產業化為一體的智能航運綜合實驗基地，并利用自身強大的吸附能力，形成智能航運產業集群。
青島5g應用加速落地
5g智能航運只是青島發力5g產業的一個縮影。
作為首批5g試點城市，青島已經建成5g基站6800余處，開通數量占山東全省的三分之二，建設進度位列全國第八位。而青島在智能家電、軌道交通裝備、汽車制造、智慧港口等方面的產業基礎更為即將到來的5g新基建爆發提供了豐富的落地應用場景。
去年11月28日，山東港口青島港全自動化碼頭二期投產運營，在全球率先完成“5g＋自動化技術”全覆蓋，解決傳統模式下的通信干擾、高時延等問題，大幅提高岸橋、軌道吊和導引車的連續作業能力與可靠性，整體提升碼頭運營效率。
即便是疫情之下，青島5g應用的落地也沒有停止。
今年2月7日，青島首次采用視頻簽約方式推動項目落地，東華鯤鵬產業生態基地正式落戶青島。這場被全國矚目的“屏對屏”簽約，聲音清晰、畫面流暢、互動如同近在咫尺，背后正是5g網絡和遠程視頻技術的支撐。緊接著，平度市、嶗山區、即墨區等多個遠程簽約項目同樣采用“5g遠程簽約”形式進行。
3月13日，青島西海岸新區第二中醫醫院利用5g技術開展全景遠程探視及診療業務。院內會診專家只需佩戴一副vr眼鏡，就可以看到會診病房的實時全景，全面掌握會診科室患者的基本情況。這項技術還可用于發熱門診疫情防控，實時360度全景視頻傳輸，讓醫生及時了解防控動態，提高醫護人員工作效率。
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而5g與智能航運的融合也正在青島起航，有望應用到國內首艘智能航行集裝箱船——300teu智能航行集裝箱船“智飛號”上。
就在不久前，青島聯通與智慧航海（青島）科技有限公司簽訂5g智能航運應用示范項目戰略合作協議，共同研發制定國家無人遠洋船5g及海上航運衛星通信行業標準。根據協議，雙方聯合構建以4g、5g及海事衛星等為通信手段的沿海港口、近海和遠洋航線的海上移動通信網絡，合力打造5g智能航運青島示范城市。
5g是智能航運關鍵一環
與如火如荼的無人機、無人駕駛汽車不同，無人貨船仍處于相對藍海的局面。必和必拓、勞斯萊斯等巨頭都宣布過該領域的研究計劃，并進行整船制造，但距離商業化仍有一段距離。
這或許是因為，實現運輸貨船的自主航行，在技術層面上更為復雜，既要有遠程通信、智能化電子海圖、航行環境實時感知及重構、船舶航行控制等技術，還涉及到智能感知與認知、航線自主規劃、自主避碰、自動靠離泊、動力巡航等技術。
而以5g為代表的遠程通信是關鍵技術之一，無論是“船－船”、“船－岸”通信，還是船岸設備間數據同步，都需要高質量、高速率的通信保障。由于海上難以大量布局基站，無人船需要根據港口、近海和遠洋的不同場景，綜合應用4g、5g、衛星等多種通信方式。
其中，衛星通信主要解決智能船舶在遠洋航行中的通信需求，但因通信價格較高，只用于應急突發狀態；載波通信用于智能船舶近海港口附近遠距離通信需求；4g通信解決近海30海里內的通信需求；只有5g通信能解決港口附近超大量數據的導出。
目前，港口通信以有線線纜為主，部分場景使用wifi。隨著港口和船舶的數字化、自動化、智能化演進，港區的連接設備將大大增加，數據量以tb級計算，傳統的2g、3g、4g及wifi技術都將解決不了連接需求。
以一艘智能船舶為例，只考慮單船航行對航行環境的感知需求，每天數據量大概在1tb左右；如果是測試場正常運營狀態下，每天的通信數據量可達到數十tb。
青島聯通即墨分公司項目負責人王曉光介紹：“無人船運行中的大量數據資料，需要發送到岸上后臺進行分析處理，4g網絡無法應付，用有線傳輸方式既不方便，帶寬也不夠。5g則發揮了高速率、大帶寬、低時延、高可靠的優勢。”
海上測試場正在推進
“5g通信將率先用在300teu智能航行集裝箱船‘智飛號’上，實驗和驗證‘基于船岸協同的船舶智能航行與控制關鍵技術’科研成果。”智慧航海（青島）科技有限公司總經理姜海鷹說。
“智飛號”是國家重點研發計劃項目“基于船岸協同的船舶智能航行與控制關鍵技術”科研成果集中應用的示范船。去年12月，智慧航海（青島）科技有限公司與青島造船廠有限公司簽訂“智飛號”建造合同，計劃于今年上半年正式建造，建成后將成為我國第一艘具有智能航行能力的面向商業運營的大型集裝箱船。
智能船舶開工在即，專門的海上測試場也已經在項目規劃、推進實施階段中。
據介紹，國家智能航運重點項目首個智能船舶海上實驗測試場選址即墨區女島港周邊海域，總面積約220平方海里。測試場水域分為航行錨泊、碼頭作業、無人艇實驗等測試功能區，具備實時監測功能的海洋環境綜合監測與預警系統的建設工作也在積極推進；陸域部分將配套建設智能船舶運控中心及相關監控、通信設備，為智能船舶實驗測試活動提供基礎與條件。
作為青島智能航運先行示范區項目的落地實施應用單位，智慧航海（青島）科技有限公司在相關部門支持下，目前正在加速建設集研發、示范應用、產業化為一體的智能航運綜合實驗基地，并利用自身強大的吸附能力，形成智能航運產業集群。
青島5g應用加速落地
5g智能航運只是青島發力5g產業的一個縮影。
作為首批5g試點城市，青島已經建成5g基站6800余處，開通數量占山東全省的三分之二，建設進度位列全國第八位。而青島在智能家電、軌道交通裝備、汽車制造、智慧港口等方面的產業基礎更為即將到來的5g新基建爆發提供了豐富的落地應用場景。
去年11月28日，山東港口青島港全自動化碼頭二期投產運營，在全球率先完成“5g＋自動化技術”全覆蓋，解決傳統模式下的通信干擾、高時延等問題，大幅提高岸橋、軌道吊和導引車的連續作業能力與可靠性，整體提升碼頭運營效率。
即便是疫情之下，青島5g應用的落地也沒有停止。
今年2月7日，青島首次采用視頻簽約方式推動項目落地，東華鯤鵬產業生態基地正式落戶青島。這場被全國矚目的“屏對屏”簽約，聲音清晰、畫面流暢、互動如同近在咫尺，背后正是5g網絡和遠程視頻技術的支撐。緊接著，平度市、嶗山區、即墨區等多個遠程簽約項目同樣采用“5g遠程簽約”形式進行。
3月13日，青島西海岸新區第二中醫醫院利用5g技術開展全景遠程探視及診療業務。院內會診專家只需佩戴一副vr眼鏡，就可以看到會診病房的實時全景，全面掌握會診科室患者的基本情況。這項技術還可用于發熱門診疫情防控，實時360度全景視頻傳輸，讓醫生及時了解防控動態，提高醫護人員工作效率。
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