بنادر هوشمند
همانطور که در وبلاگ قبلی اشاره شد به بنادری که از فناوریهای نوین، هوشمندسازی و تحلیل دادههای کلان برای افزایش سرعت و دقت در انجام عملیات بنادر استفاده مینمایند، بنادر هوشمند میگویند. این بنادر با ایجاد ارتباط بین تمامی بخشهای حمل و نقل و بهرهگیری از تکنولوژیهای جدید به عملکرد بهبود یافته ای دست مییابند. به عنوان مثال اکنون امکان استفاده از رویکردهای پیشرفته زیر برای بهبود و بهینهسازی عملیات بنادر وجود دارد:
- هوش مصنوعی
- اینترنت اشیاء
- دوقلوی دیجیتال
- بلاک چین
- 5G
در بخش دوم وبلاگ بنادر هوشمند قصد داریم به سه فناوری دیگر در حوزه هوشمندسازی بنادر بپردازیم.
الف: دوقلوی دیجیتال
دوقلوی دیجیتال یا Digital Twin یک نمایش مجازی از یک شی، سیستم یا فرآیند است که از دادههای بلادرنگ و تجزیه و تحلیل پیشرفته برای تقلید رفتارها و ویژگیهای فیزیکی دارایی اصلی استفاده مینماید. این شبیه سازی مجازی به اپراتورها اجازه میدهد تا داراییهای اصلی را نظارت، آزمایش و تجزیه و تحلیل نمایند. این فرآیندها در نهایت باعث بهینهسازی عملکرد میشود. این شکل از فناوری پتانسیل و مزایای بسیاری برای صنعت کشتیرانی و بنادر به همراه دارد.
به عنوان مثال، تنظیم Digital Twin برای یک کشتی یا تجهیزات کشتی به شرکتهای کشتیرانی این امکان را میدهد تا به اطلاعات جامعی در مورد شاخصهای عملکرد مانند عملکرد موتور، مصرف سوخت، سلامت تجهیزات و غیره دست پیدا کنند. شرکتهای حمل و نقل از این طریق داده ها را تجزیه و تحلیل مینمایند و اقدامات نگهداری و تعمیرات را پیش بینی میکنند.
این رویکرد پیشگیرانه باعث برنامه ریزی عملیاتی کارآمد میشود. علاوه بر این، دادههای مربوط به الگوهای مصرف سوخت میتواند به افزایش بهرهوری سوخت کمک نماید با کاهش هزینهها و انتشار گازهای گلخانهای همراه باشد. Digital Twin همچنین میتواند برای عناصر مختلف در زنجیره تامین از جمله بنادر، انبارها و فرآیندهای لجستیکی اعمال شوند و با شبیهسازی سناریوهای مختلف منجر به بهینه سازی عملیات زنجیره تامین شود.
ب: بلاکچین
بلاک چین، یک فناوری دفتر کل دیجیتال غیرمتمرکز و توزیع شده است که امکان تأیید و ثبت ایمن تراکنشها را برای ذینفعان مختلف در سراسر زنجیره تامین فراهم میآورد. این فناوری زنجیرهای از بلوکها است که از طریق تکنیکهای رمزنگاری به هم متصل شدهاند. بلاک چین میتواند چندین کاربرد برای صنعت حمل و نقل دریایی داشته باشد.
بلاک چین با ردیابی حمل و نقل در زمان واقعی، دید شفافی از حرکت کالاها در طول زنجیره تامین ارائه میدهد. به این ترتیب، تولیدکنندگان، تأمینکنندگان، فرستندهها، مشتریان، و سایر ذینفعان میتوانند به دادهها دسترسی داشته باشند و آنها را تأیید یا رد نمایند. با این فناوری احتمال تقلب به طور قابل توجهی کاهش مییابد. امنیت حاصل از ماهیت غیرمتمرکز بلاک چین و الگوریتمهای رمزنگاری چند لایه که از اطلاعات در برابر دستکاری و دسترسی غیرمجاز محافظت میکنند به بهبود یکپارچگی فرآیند حمل و نقل کمک میکند.
بلاک چین همچنین قادر به ارائه قراردادهای هوشمند است. قراردادهای هوشمند به قراردادهایی با شرایط از پیش تعیین شده گفته میشود که به صورت خودکار اجرا میشوند. آنها میتوانند فرآیندهای مختلف در حمل و نقل را به طور خودکار انجام دهند، در نتیجه امور اداری و منابع انسانی را کاهش میدهند (به عنوان مثال، آزادسازی هزینه پرداخت شده پس از تحویل موفقیت آمیز حمل و نقل). با ارائه یک نمای کلی و شفاف از زنجیره تامین، اپراتورهای بنادر قادر به شناسایی ناکارآمدیها و نقاط ضعف سیستم خواهند بود و از اطلاعات به دست آمده برای بهینه سازی و بهبود عملکرد استفاده مینمایند. با استفاده از این فناوری و ارائه یک حمل و نقل ایمن و بدون توقف، رضایت مشتریان و ذینفعان نیز افزایش مییابد. با این حال، شایان ذکر است که مزایا و پتانسیل بلاک چین تا حد زیادی به مشارکت بین سهامداران و استانداردسازی فرآیندهای مختلف بستگی دارد. یک سازمان برجسته در خط مقدم اجرای فناوریهای بلاک چین، شبکه جهانی تجارت کشتیرانی (GSBN) میباشد.
ج: 5G
5G نسل پنجم فناوری ارتباطات بیسیم، جدیدترین و پیشرفتهترین زیرساخت شبکه است که سرعت انتقال داده را با استفاده از امواج رادیویی با فرکانس بالا، محدود نمودن تأخیر و افزایش ظرفیت و قابلیت اطمینان به طور قابل توجهی افزایش میدهد. بنابراین میتوان گفت که 5G مزایی متعددی برای بنادر به همراه دارد. به عنوان مثال، با افزایش سرعت انتقال دادهها، شرکت های حمل و نقل میتوانند به سرعت به دادههای بلادرنگ برای حل مسائل حساس به زمان، مانند ردیابی محمولهها و همچنین دادههای لجستیک دسترسی پیدا کنند.
علاوه بر این، ظرفیت بالای 5G به کاربرد موثر اینترنت اشیا کمک مینماید، زیرا شرکتهای حمل و نقل میتوانند به طور قابل اعتماد شبکه گستردهای از حسگرها و دستگاه های متصل را در سراسر زنجیره تامین خود مستقر نمایند.
بنابراین، امکان ترکیب 5G و IoT برای بهینهسازی زنجیرههای تامین وجود دارد، زیرا از این طریق تصمیمگیری با افزایش بینش نسبت به مقدار موجودی، شرایط حمل و نقل و وضعیت تحویل و در عین حال کاهش تأخیر در ارسال بهبود مییابد. به عبارت دیگر، نه تنها 5G به خودی خود کارایی عملیات حمل و نقل را افزایش میدهد، بلکه یک پلت فرم مکمل برای سایر راه حل های دیجیتال فراهم میسازد.
افزایش ظرفیت و سرعت داده همچنین ارتباطات بین وسایل نقلیه و سیستم های متمرکز را بهبود می بخشد و امکان نظارت در زمان واقعی و بهینه سازی مسیرها را فراهم میآورد.
Smart Port
As mentioned in the previous blog, ports that use modern technologies, smart systems, and big data analysis to increase the speed and accuracy of port operations are called smart ports. These ports, by establishing communication between all transportation sectors and utilizing new technologies, achieve improved performance. here are some technological solotion that have been used in smart ports around the world:
- Artificial Intelligence
- Internet of Things (IoT)
- Digital Twins
- Blockchain
- 5G
In the second part of the smart ports blog, we intend to discuss three other technologies which can be used for ports automation.
Digital Twin
Digital Twin is a virtual representation of a physical object, system, or process that uses real-time data and advanced analytics to simulate the behaviors and physical characteristics of the asset. This virtual simulation allows operators to monitor, test, and analyze the primary assets. These processes ultimately lead to performance optimization. This technology has the potential to bring many benefits to the shipping industry.
For example, setting up a Digital Twin for a ship or ship equipment allows shipping companies to access comprehensive information about performance indicators such as engine performance, fuel consumption, equipment health, etc. Transportation companies analyze the data and predict maintenance and repair actions. This proactive approach leads to efficient operational planning.
In addition, data related to fuel consumption patterns can help increase fuel efficiency, reduce costs, and greenhouse gas emissions. Digital Twin can also be applied to various elements in the supply chain, including ports, warehouses, and logistics processes, and by simulating different scenarios, it can lead to optimizing supply chain operations
Blockchain
Blockchain is a decentralized and distributed digital ledger technology that enables safe verification and registration of transactions for various stakeholders throughout the supply chain. This chain is a series of blocks connected to each other through encryption techniques. Blockchain can have several applications for the maritime transportation industry.
By tracking transportation in real-time, Blockchain provides a transparent view of the movement of goods along the supply chain. In this way, manufacturers, suppliers, senders, customers, and other stakeholders can access the data and approve or reject them. With this technology, the likelihood of fraud is significantly reduced. The security resulting from the decentralized nature of Blockchain and multi-layer encryption algorithms that protect information against tampering and unauthorized access helps improve the integration of the transportation process.
Blockchain can also provide smart contracts. Smart contracts refer to contracts with predetermined conditions that are automatically executed. They can perform various processes in transportation automatically, thus reducing administrative and human resource tasks (e.g., releasing payment after successful delivery).
By providing an overview of the supply chain, port operators can identify inefficiencies and system weaknesses and use the information obtained to optimize and improve performance. By using this technology and providing safe and uninterrupted transportation, customer and stakeholder satisfaction is also increased.
However, it should be noted that the benefits and potential of Blockchain depend largely on stakeholder participation and standardization of various processes. A prominent organization at the forefront of implementing Blockchain technologies is the Global Shipping Business Network (GSBN).
5G
5G is the fifth generation of wireless communication technology that uses high-frequency radio waves to significantly increase data transfer speed, reduce latency, and improve capacity and reliability. This technology has many benefits for ports, such as faster access to real-time data for time-sensitive issues like cargo tracking and logistics data.
Additionally, the high capacity of 5G can support the effective use of the Internet of Things (IoT) in ports, allowing for the deployment of a network of sensors and connected devices throughout the supply chain. By combining 5G and IoT, decision-making can be improved by increasing visibility into inventory levels, transportation conditions, and delivery status while reducing delays in data transmission. 5G technology can also improve communication between vehicles and centralized systems, enabling real-time monitoring and optimized routing.
