文/黃海峰
兩千一百多年前，漢武帝派遣的使者及商人從今天的廣東出發，順中南半島東岸南行，抵達湄公河三角洲的都元，開啟了海上絲綢之路，廣州古港也成為海上絲綢之路的起點；今天，廣州港與世界100多個國家和地區的400多個港口有貿易往來，成為世界第五大港，並成為國家「一帶一路」、歐美、東南亞等的主要門戶樞紐。
歷史變遷，廣州港既有變化，也有不變：不變的是港口繁榮的景象，變的則是港口裝卸方式及設備的升級。過去港口的貨物需要靠人力裝卸，港口處於人力時代；幾十年前隨著港口裝卸機械的應用，港口進入機械時代；今天，通過引入5G、人工智慧等技術，廣州港開始步入智慧時代。
據了解，為了貫徹落實國家戰略，著力推進新型基礎設施建設，廣州港全力打造粵港澳大灣區首個全自動化碼頭——廣州港南沙四期工程，推動5G智慧港口應用系統建設部署在大灣區落地，樹立港口行業標杆。
今年初，廣州港要打造5G自動化港口的消息得到媒體頻頻報導，廣受稱讚。廣州港到底是如何打造智慧港口國家級標杆？11月26日-28日，在廣州計劃舉行的2020世界5G大會，將讓5G+智慧港口展現在世人面前。在此之前，我們可以通過廣州港的智慧升級故事，去探尋智慧港口神秘面紗背後的精彩。
廣州港南沙港區四期工程有何不同？
港口是交通運輸的重要樞紐之一。老百姓很少去港口，但常常可以在電視或網上看到，港口岸邊式貨櫃起重機把船上的貨櫃從船上卸下或裝上，一個個卡車把貨櫃運送到路側、海側。
隨著通信技術的發展，我國港口正在經歷數位化、智慧化轉型。去年11月，交通運輸部等九部門共同印發了《關於建設世界一流港口的指導意見》，明確提出到2025年，我國世界一流港口建設取得重要進展。
廣州作為廣東省改革開放的前沿陣地，在新技術應用探索方面一直處於全省前列。在港口領域，廣州同樣扮演著創新「排頭兵」角色，希望打造世界一流港口。
廣州港作為中國華南地區最大的綜合性樞紐，攜手多個夥伴，響應廣東省關於廣州國際航運中心、粵港澳大灣區號召，建設港口示範工程，樹立港口行業標杆。這些年，廣州港在數位化轉型過程中亦主動尋求突破，走在全國前列。
2018年6月，廣州港集團與華為籤署戰略合作協議，雙方將在規劃諮詢、基礎業務、產業合作、科技創新發展及員工能力提升培訓等方面展開合作，攜手打造標杆性具備科技生態的國際大港。同年9月，雙方啟動了智慧港口頂層設計項目，以智慧港口為建設目標，定義未來港口建設全景藍圖。
2019年5月，廣州港集團等多方代表籤署大灣區5G港口創新中心戰略合作協議，推動5G與智慧港口建設的深度融合，加快廣州港及大灣區海域5G港口的發展。
總體看，面對業務快速發展及需求多元化給港口運營和服務保障帶來的新挑戰，廣州港集團不得不繼續加快推進數位化建設。
最值得一提的是，廣州港此前啟動南沙港區四期工程，總投資69.74億元，將基於5G、AI、雲等技術，引入單小車自動化岸橋、智能引導車IGV、堆場水平布置側面裝卸、港區全自動化等多項新方案。該工程的落地，將把廣州港建成為粵港澳大灣區首個全自動化碼頭。
在南沙港區四期工程立項之初，廣州港集團就表示，到2021年南沙四期建成後，南沙港區每年的貨櫃吞吐量預計可超過2300萬標準箱，位居全球單一港區前列。
5G智慧港口能夠讓廣州港業務效率和交易收入提升，前景廣闊。比如，採取大數據、AI等技術5G全自動化碼頭，可解決碼頭作業人員工作環境差等問題，從人工到自動，提升運轉效率。港口效率的提升，也可以帶來港口各項業務交易額的增長。
據筆者了解，與此前港口數位化建設最大的不同，廣州南沙港區四期工程是大灣區首個基於5G智慧港口應用系統。
智慧化道阻且長，組網挑戰急需解決
也許有人疑惑，為何南沙港區四期工程要選擇5G網絡作為基礎網，而不是傳統的光纖和4G？想要回答這個問題，或許需要從智慧港口轉型中，網絡升級所遇到的挑戰說起。
總體看，目前廣州港在數位化轉型中面臨以下挑戰。
一方面，傳統網絡無法支撐數位化新業務。目前廣州港組網主要使用Wi-Fi、4G兩種方式。其中Wi-Fi網絡由於使用相同的信道或是無線電頻率傳輸和接收Wi-Fi信號，導致網絡易被幹擾，切換易掉線。
而4G網絡雖然在網速上雖有一定提升，但由於自身技術限制，無法滿足多業務場景下的切片服務需求。要知道，無切片，不toB。智慧港口的無人化操作、AI視頻監測等業務往往需要5G切片化服務。
另一方面，港口網絡升級難度大。比如，廣州港多數舊岸橋和舊場橋均不具備光纖聯接條件，在智慧化改造中只能依賴專網、Wi-Fi或4G網絡；港口的遠程橋吊控制及遠程龍門吊控制，目前主要依靠光纜+電纜的有線部署方式，或是通過Wi-Fi+4G的無線部署方式。
這樣的網絡升級方式，不僅滿足不了業務對帶寬的需求，更無法保障遠程操作對時延的需求。此外，Wi-Fi部署時間長、覆蓋範圍有限、覆蓋盲區大、信號不穩定、信號易被幹擾等問題，導致港口IGV車輛等連續移動的物體的遠程實時控制等體驗大打折扣。
更為重要的是，智慧化港口業務數據要求共享，需要網絡能夠實現互聯互通。但Wi-Fi+4G的組網方式無法實現數據互聯互通，無法實現內部數據共享。
此外，港口網絡部署如果周期太長，會導致港口運行減緩，甚至要停工。這些都將導致港口智慧化建設成本過高，讓港口數位化腳步減緩，甚至停滯。
攜手華為，打造智慧港口新標杆
既然專網、光纜、電纜等有線網絡，Wi-Fi+4G的無線網絡都無法勝任，那怎樣的智慧港口解決方案，才能讓智慧港口「從夢想照進現實」？
據悉，華為這家ICT領域領先企業，與廣州港集團深入合作，以廣州港數位化轉型合作為契機，在將廣州港打造成5G港口行業標杆。在這一過程中，華為拿出最大「秘密武器」——結合5G+MEC技術的智慧碼頭解決方案。
該方案目標是提供真正全聯接的無線網絡，幫助港口打通「任督二脈」，實現港口運輸要素全面感知，最終做到自動化安全監控、自動化調度。那麼，華為與廣州港、運營商到底是如何落地目標的？
首先，全局規劃。5G智慧港口解決方案總體架構本身，基於華為成熟的雲、邊緣智能、5G技術，為港口自動化提供了動力。
其次，升級網絡能力。通過積極部署5G+MEC，廣州港網絡具有了低時延、流量本地化、高性能計算、應用集成的特點，可以滿足港口遠程操控、自動駕駛等場景的需求。
最後，提供安全保障。5GMEC就近部署在港口園區內，數據不出園區，保證了企業數據私密性。
先進5G+MEC網絡，支撐起預期中的多個港口智慧業務。廣州港工作人員此前舉例表示，5G自動化碼頭比傳統碼頭在人員配置上更加的精簡，可減少貨櫃拖車司機、軌道吊司機、閘口工作人員，因採取大數據、AI能等技術又可減少後方管理人員，總人數相較傳統碼頭減少了約60%。
比如5G+貨櫃碼頭智能理貨平臺。廣州貨櫃碼頭於1983年投產使用，是中國第一代貨櫃碼頭。過去，理貨員需要在室外抄箱號、驗殘損，惡劣天氣下必須付出大量人力、物力才能保證理貨工作的正常進行。如今，碼頭前沿理貨作業已實現無人化，後臺的一名理貨員足不出戶即可全面了解碼頭岸邊作業動態，輕點滑鼠就可完成2-3臺岸橋的裝卸船理貨作業。
再比如廣州港實現IGV無人駕駛。也許很多人對IGV並不熟悉，IGV也就是智能導引車。其與目前智慧港口採用的全自動化碼頭磁釘導航方式不同，IGV採用基於5G+北鬥導航實現真正的無人駕駛技術，讓碼頭與堆場之間的貨櫃水平運輸進入無人駕駛時代。
據悉，在2021年建成的廣州港南沙四期，廣州港將全面實現IGV無人駕駛。堆場自動化貨櫃軌道吊自動裝卸，岸邊自動化裝卸岸橋海測遠程操控與陸側自動裝卸，都將採用IGV無人駕駛技術。
在港口作業過程中，由於生產設備幾乎都使用電力驅動，不會帶來大量尾氣排放，從而減少汙染。在廣州港南沙四期中，場地使用平行布置，水平運輸機械採用IGV，從而避免使用大功率軌道吊搬移貨櫃，減少了能源浪費。此外，由於IGV無人駕駛採用了充電鋰電池能源，可以實現零排放，助力我國實現港口綠色、智慧、安全發展戰略目標。
目前廣州港攜手華為、聯通等合作夥伴，在廣州港5G SA商用網絡建設上，已完成各項關鍵技術驗證，覆蓋面向2C的語音、數據以及面向2B邊緣計算等多業務場景。未來，廣州港緊密圍繞粵港澳大灣區建設戰略部署，繼續探索5G技術在港航領域的創新應用。
觀察：5G顯威，讓廣州港數位化成標杆
早在2017年，交通部就印發了《關於開展智慧港口示範工程的通知》，要求選取一批港口開展智慧港口示範工程；2019年，九部委印發的《關於建設世界一流港口的指導意見》中，再次提出智慧港口建設目標。
我們看到，廈門遠海碼頭、湖北省花山港等十多家港口都開啟了智慧港口建設。但如文中所講，在智慧港口建設中，網絡如何升級，業務如何實現智慧升級，港口如何實現綠色發展等難題成為阻礙智慧港口發展的攔路虎。
從5G角度看，2020年是5G SA規模建設元年，全球已經建成80多萬個5G基站，發展約2億5G用戶。但業界都知道，5G網絡紅利要釋放，關鍵看5GtoB的進展。目前中國已經有5000多個5GtoB項目在推進中或已商用。港口自動化需求強烈，是5G最重要的應用場景之一，正處於從1到N的階段。
華為智慧碼頭解決方案結合5G+MEC技術，實現5G技術與港區數位化建設進行深度融合，讓5G融入港口業務的各個環節，助力廣州港IGV無人駕駛、大型港機設備遠程精準控制、AI智能理貨等多項應用落地。廣州港的5G之路，似乎預示著屬於智慧港口的春天正在到來。