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华为成立“公路水运口岸智慧化军团”,发布智慧港口解决方案

  • 2022-11-10
    北京
  • 本文字数:3200 字

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华为成立“公路水运口岸智慧化军团”,发布智慧港口解决方案

港口是航运的起点和终点,也是贸易与物流的枢纽,随着技术不断成熟,码头生产自动化已成为港口数字化发展的重要方向。在华为全联接大会 2022 中国站期间,华为公路水运口岸智慧化军团在分论坛上与行业伙伴一同发布智能水平运输、智能闸口、智能理货、F5G 远控自动化等智慧港口解决方案,助力码头实现生产自动化和智能化。


据悉,“公路水运口岸智慧化军团”是近日(10 月 29 日)新成立的军团,该军团由原智慧公路军团与海关和港口军团合并而来。


公路水运口岸智慧化军团 CTO 岳坤在一场沟通会中对 InfoQ 表示,合并更大程度上是为了能够更好地形成合力,华为是围绕场景、深入场景去找技术,而经过这一年研究,内部发现这两个军团有很多场景是相似的。


此外,我们专门与相关的客户,包括跟相关的政府监管部门做了沟通,汇报了这件事情。他们对这个合并也是表示支持的,他们也认为这样的一个逻辑,能够帮助整体合并后的场景获得更多的研发资源和获得更好的支持,能够更好地服务这个行业。”岳坤说道。

自动化码头水平运输技术路线

大会演讲上,岳坤主要分享了两方面内容,其一是自动化码头的水平运输的技术路线应该怎么选择。他表示,当下没有人会再怀疑新建码头要做自动化和智能化,现有码头的自动化和智能化改造也提上日程,同时,利用 5G 网络+无人驾驶 IGV 来实现港口的智能水平运输已经成为集装箱码头最主要的选择。


华为认为,水平运输是码头生产作业的核心环节,真正的水平运输系统一定要进入生产化,“一定是用来用的,而不是用来看的,一定要能支撑商业的落地,实现规模化的运营。”


近期,岳坤把全国各大港口基本跑了遍,过程中很多专家都跟他提到说,“我们港口的生产系统是一个系统工程,一定要做到全局最优,并推荐团队学习《系统工程》。”


他表示,《系统工程》中有一个理论,即任何“环节”的“低概率”“不确定性”一旦发生,产生的延迟效应累加将导致整体效率的大幅度降低。要提高整体效率的全局最优,一定要尽可能减少低概率出错的“环节”,同时提升每个环节的“可靠性和稳定性”。


经过研讨,岳坤团队发现,水平运输最容易出错的环节其实是“人”,因为再专业的员工也没法做到 7*24 小时*365 天都像机器一样可靠。所以,尽可能减少人在水平运输环节的参与,是提升整体可靠性的一个核心环节。对此,岳坤团队建议,“一定要尽可能地做到‘全无人内集卡水平运输’,只有全无人才能保证安全前提下的全局效率最优。部分码头在自动驾驶系统中,部分特殊环节需要人工介入,这些环节建议在未来可以进一步优化,提升全局效率。”


除了水平运输涉及人的环节,岳坤指出,如果把智能水平运输系统当做生产系统用,要降低“不确定性”必须在以下三个方面下功夫:


  • 解决人工接管率过高的问题。水平运输毕竟是个机械自动化系统,机械自动化系统也都有日常维护几率,以一个年吞吐量 250 万 TEU 的码头来看,平均下来每天远控接管率应该不高于 5-10 次,最好是少于 1 次。目前传统人工接管率是 5-6%,就是每天 50-100 次,如此一来,接管率还有较大的提升空间。

  • 满负荷规模常态化运营超过 6 个月。目前基于 5G+IGV 的智能化码头,软件控制逻辑的占比已经远高于之前的自动化系统。软件系统需要经过充分的调优和压力测试才能确保系统的长期可靠运行,华为建议至少要经过 6 个月以上的满负荷常态化运营的充分验证,每年再进行 1~2 次大的系统性调优,才能保证整体水平运输系统作为生产系统的可靠性。

  • “车路云网协同”。车必须是智能的,但不能仅仅是因为有配几台智能的车就认为是智能化的系统,要考虑车和路、云、网的充分适配,要考虑网断了如何协同,车坏了如何协同,路有障碍如何协同,云端也要考虑和海关交通等系统如何协同等。


“如果港口的水平运输系统能够做到以上四点,智能水平运输系统就必然会成为生产作业的必备系统,大幅度提升码头的生产作业效率。”但是,岳坤同时强调称,尽管目前华为在开放道路的自动驾驶技术上已达到挺高的水平,但内部达成的决议是:面对客户的商业解决方案还是不推荐公开道路做混行。



其中一个关键因素与法律法规有关。岳坤表示,经和研发同事的沟通,如果开放道路要遵守欧盟对于基于 AI 的设备的相关法律,预测大概还需要 3-5 年甚至更久的时间。因此,华为认为“有限混行”是当前技术条件下的最好选择,同时做好未来向“完全混行”的演进。


据介绍,华为和天津港合作,在天津港第二集装箱码头打造了“5G”+“L4 级自动驾驶”的“少人、无人”智慧港口,使用了全无人水平运输。目前新系统上线超过一年,司机需求减少超 300,缓解集卡司机招工难的问题;76 辆车满负荷常态化运营超 12 个月;行驶数百万公里,接管率低于千分之一。

港口如何构建坚实可靠的数字化底座

华为认为,港口的数字化转型和生产智能化主要面临三大关键挑战:


  1. 数据安全挑战。网络攻击、病毒勒索、安全漏洞破坏等安全事件频发,港口已成网络犯罪分子热门目标。近些年港口遭遇勒索病毒攻击频发,从 2018 年到 2021 年,勒索攻击事件增加了 350%。每 11 秒就有一个组织遭到勒索软件的攻击。更糟糕的是,49%支付了赎金的企业,仅赎回了部分数据或者根本没有赎回数据,80%支付了赎金的企业还遭到了二次攻击。

  2. 网络安全的挑战。随着港口向数字化、智能化加速转型,网络已从通信保障支撑,转为港口生产业务关键要素,无论安防监控、远程控制、无人驾驶、业务协同、指挥调度,无一不承载在这张网络上。延迟、带宽、可靠性都将直接影响港口生产业务的稳定运行。网络故障是码头生产安全的巨大隐患。

  3. 供应安全的挑战。芯片断供、操作系统断供事件频发,港口信息基础设施持续供应存在“卡脖子”的风险。


因此,面对上述挑战,华为提出三点建议,第一是把港口的数据中心建得像银行一样可靠,第二是让网络像运营商一样稳定,第三是要有求未雨绸缪的心态,落实好国家相关政策要求,打造全栈自主可控的数智基座。


为什么要把港口的数据中心建得像银行一样可靠?岳坤解释道,勒索病毒和网络攻击主要是针对 24 小时连续作业的企事业单位,如加油站、医院、码头等,但几乎没有对银行的攻击,原因是银行的数据已经做了多重防护,易守难攻。大多数银行都实现了两地三中心的数据中心,实现双活保护。


而让网络像运营商一样稳定的意思,指的是“五个九”的可靠性要求。这里面涉及到与可靠性相关的专业词汇——比如“四个九”、“五个九”和“六个九”,它们之间的区别是:“四个九”要求平均每年中断不超过 60 分钟”,“五个九”要求每年中断不超过 6 分钟、“六个九”要求平均每年中断不超过 30 秒。典型的六个九场景需求是铁路,但要做到六个九的成本太高,对于码头而言没必要。五个九是运营商的要求,消费者平常使用的手机宽带业务是按照五个九的可靠性来设计和要求。现在大部分码头的可靠性要求是四个九,随着业务进一步发展,华为建议码头的网络规划和设计要求向五个九靠近。比如对于光纤组网的码头,如果要做到五个九,建议要逐渐从环路组网向 Full Mesh 演进。

港口智能化场景解决方案

会上,华为还联合合作伙伴发布了 3 个港口智能化场景解决方案——智能闸口解决方案,智能理货解决方案,F5G 远控自动化解决方案。


智能闸口解决方案是和伙伴华东电子、哪吒科技联合发布,其中伙伴提供智能闸口应用系统,华为提供应用底下的技术平台。智能理货解决方案是和华东电子联合发布,其中华东电子提供智能理货应用系统,华为同样提供应用底下的技术平台。F5G 远控自动化解决方案是和哪吒科技联合发布,其中华为伙伴提供港机设备和远控系统,华为提供支撑远控的 F5G 网络。


值得一提的是,今年 8 月 18 日,华为及另外 20 家初创成员单位,共同成立了智慧港口全球创新实验室。“除了军团外,同时提供支撑的还有华为 2012 实验室的 6 个研究院,华为 7 大产品线,以及 OpenLab 全球 11 个实验室,共同来对智慧港口全球创新实验室进行支撑,目的是打造一个行业连接器,连接产学研用,连接行业难题,连接 ICT 技术。通过这个实验室,我们希望能共同解决行业的难题,形成行业的标准,树立行业的样板。”岳坤总结道。

2022-11-10 18:433683
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罗燕珊 InfoQ中文站编辑

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