Demostració de possibles casos d'ús amb Huawei 5G en el port de Tianjin. (Huawei)
5G en el sector portuari: un pas important cap a la digitalització
El servei 5G està creant grans expectatives en molts sectors a causa de les seves millores tècniques respecte a les xarxes anteriors. El sector portuari és un dels més interessats en la seva implantació i moltes autoritats ja s’han posat en marxa.
Publicat el
30.06.2023
Chiara Saragani és investigadora del CENIT i doctorand en digitalització del Port de Barcelona.
Demostració de possibles casos d'ús amb Huawei 5G en el port de Tianjin. (Huawei)
Per què és el 5G tan intel·ligent?
La connexió 5G millorarà l'actual 4G en tres factors principals: velocitat, capacitat i latència.
Velocitat: l'expectativa és que el 5G sigui fins a 100 vegades més ràpid que el 4G. Per tant, el temps per a descarregar dades disminuirà significativament i el sistema serà més ràpid i reactiu.
Capacitat: serà fins a 1.000 vegades superior a la del 4G i proporcionarà una alta qualitat en el servei, fins i tot amb un major nombre d'usuaris connectats.
La latència, o la taxa de demora per a moure les dades entre l'origen i la destinació, serà 5 vegades menor que la del 4G.
Aquests valors més baixos són possibles gràcies al Edge Computing, l'objectiu del qual és processar les dades prop del dispositiu que els genera sense enviar la informació a un servidor central.
La latència, que és un dels factors que determinen la qualitat de la interconnexió entre diferents entitats, es considera decisiva per a moltes aplicacions de IoT.
Aquestes característiques i avantatges respecte al 4G podrien aprofitar-se en molts sectors, i el portuari no és una excepció. En concret, asseguraria els següents requisits:
- Fiabilitat, disponibilitat i resistència: la nova connexió garantiria una correcta i contínua operativitat i seria capaç de minimitzar el temps d'inactivitat en cas de talls en el servei tant previstos com imprevistos.
- Flexibilitat: seria capaç d'adaptar el sistema actual fàcilment a possibles actualitzacions tècniques que podrien millorar el servei.
- Escalabilitat: les seves arquitectures tant de maquinari com de programari contemplarien un increment en la demanda i ampliacions a noves funcionalitats.
- Seguretat i aïllament: es tindrien en compte alts nivells de seguretat per a fer front a ciberatacs i assegurar la confiança en la privacitat de les dades.
Diferents tipus d'instal·lació del servei 5G
Quan una autoritat portuària planteja desenvolupar una xarxa 5G en el seu territori pot optar per tres models de gestió: xarxa privada, pública o híbrida. Les diferències entre les tres es basen en diferents maneres de gestionar tot el sistema.
La connexió pública, desenvolupada per un operador de telecomunicacions, l'ús de les quals, en principi no en exclusiva, s'ofereix a l'autoritat portuària. Ofereix una connectivitat d'alta velocitat i la possibilitat que tothom accedeixi al servei. No obstant això, el conjunt del sistema és més difícil de controlar, per la qual cosa seria més vulnerable.
El 5G privat garanteix una major seguretat ja que l'accés a la xarxa està limitat a les persones de l'entorn interessat. D'altra banda, el procés d'instal·lació i els costos de manteniment són més cars per a l'autoritat portuària, ja que la infraestructura s'instal·la en exclusiva per a ella.
Finalment, la connexió híbrida tracta d'aprofitar els avantatges de les dues opcions anteriors, utilitzant tant xarxes privades com públiques per a activitats diferents. Aquesta diversificació ajuda a reduir el risc de parades, però la gestió de tot el sistema pot resultar més complexa.
| Connexió privada | Connexió pública | Connexió híbrida | |
| El servei és propietat de l'Autoritat Portuària. | El servei és propietat d'empreses de telecomunicacions. | L'Autoritat Portuària utilitza tant la xarxa privada com la pública. | |
| Avantatges | Sistema més segur comparat amb el servei públic.. | Connexió d'alta velocitat. | Sistema més flexible. |
| Menors nivells de latència de transmissió. | La xarxa és accessible a tothom. | Reducció de costos en comparació amb el servei privat. | |
| Més control sobre el rendiment de la xarxa. | Emmagatzematge i processament de dades a càrrec d’Edge Computing. | Més segur que la connexió pública. | |
| Alts nivells de capacitat. | Menors costos per a l'Autoritat Portuària. | Possibilitat d'optimitzar les activitats més importants utilitzant la xarxa privada. | |
| Desavantatges | És més car per a l'usuari. | Sistema més vulnerable. | La gestió de la xarxa és més complexa. |
| La connexió està limitada a una zona concreta. | No existeix tant de control sobre les dades intercanviades. |
A més, el port de Singapur ja ha signat un Memoràndum d'Entesa amb Infocomm Media Development Authority (IMDA) per a desenvolupar una xarxa mòbil 5G la cobertura total de la qual està prevista per a 2025. L'objectiu del projecte és la creació d'un ecosistema robust i ràpid per a garantir l'intercanvi de dades reals en les activitats marítimes.
L'Autoritat Portuària d'Hamburg ja ha planificat futurs casos d'ús del projecte 5G-MoNArch, finançat per la Comissió Europea i que aprofitarà la instal·lació de 5G per a l'aplicació de tres casos d'ús principals, que són:
- Gestió dels semàfors del port per a reduir la congestió.
- Tecnologia 5G i realitat virtual/augmentada per a millorar les operacions portuàries.
- Millor control de la contaminació mitjançant sensors de mesurament col·locats en barcasses.
El projecte pretén ampliar la Fase 1 del projecte 5G-PPP, en la qual es va crear un marc conceptual de la infraestructura 5G.
A més, el port de Livorno està instal·lant una connexió 5G privada gràcies a la col·laboració amb TIM i Ericsson. El projecte desenvoluparà un primer pilot amb un dels nous vaixells Grimaldi. En concret, el port intercanviarà diferents tipus de dades amb els vaixells, tots dos connectats al nou servei de connexió.
Un dels projectes actuals és COREALIS, que contempla la connexió 5G per a gestionar les operacions de càrrega general dins de la terminal. Pretén optimitzar les operacions dins de la terminal gràcies a la instal·lació de la xarxa 5G i a l'ús de serveis basats en AR/VR.
El port de Belfast també està implantant la seva xarxa 5G privada gràcies a la col·laboració amb BT. El nou servei ajudarà a accelerar la transformació digital mitjançant la implantació de nombroses innovacions, com IA, IoT, vehicles autònoms connectats.
Finalment, el Port de Barcelona ja ha planificat un servei híbrid 5G que cobrirà tot el port. La nova connexió servirà per a millorar moltes activitats i serà l'escenari base per al desenvolupament d'un dels paquets de treball del projecte PIONEERS. A més, es col·locaran noves cambres en els límits del port i la seva interconnexió estarà garantida gràcies a la nova xarxa.
Les aplicacions anteriors formen part d'un pla detallat definit pel Port de Barcelona relatiu a futurs casos d'ús amb implantació 5G per als pròxims cinc anys.
Un exemple d'ús del 5G: el pilot 5G Maritime de l'el projecte PIONEERS
El projecte PIONEERS està finançat per la Unió Europea i inclou quatre ports principals: Anvers-Bruges, Barcelona, Constança i Venlo. El seu objectiu és col·laborar en la consecució dels objectius del Pacte Verd Europeu en el sector portuari.
Un dels paquets de treball del projecte global inclou el Maritime 5G, liderat pel Departament d'Innovació del Port de Barcelona i el Centre d'Innovació del Transport (CENIT), que és un grup de recerca del CIMNE i membre de PIONEERS.
L'objectiu del projecte és l'ús del 5G per a detectar el posicionament dels vaixells dins del port, tant els grans com els petits. El servei 5G garantirà la interconnexió de la informació en temps real procedent de càmeres intel·ligents. Les anteriors monitoraran els fluxos de vaixells capturant els seus moviments en els límits del port. Finalment, un algorisme d'intel·ligència artificial elaborarà les dades per a crear la informació final.
El desenvolupament d'aquesta tecnologia crearà un nou sistema de localització basat en informació en temps real i fomentarà la millora de les activitats logístiques. La seva primera demostració està prevista per a 2024, durant la Copa Amèrica que se celebrarà a Barcelona.
Els casos d'ús anteriors prometen grans expectatives amb la implantació de la xarxa 5G. Cada port està treballant en activitats diferents, però tots tenen un únic objectiu final: millorar l'eficiència portuària.
Bastaran aquests projectes per a justificar la seva enorme inversió? Quantes més coses podrien fer-se amb la nova xarxa intel·ligent?
El projecte PIONEERS ha rebut finançament del programa de recerca i innovació Horitzó 2020 de la Unió Europea en virtut de l'acord de subvenció 101037564.
Articles relacionats
