謝晚媖
結合5G通聯科技的智慧港口，尤能提高經營效率及確保港口安全
相較於可臻達智慧級之港口，其他港口若是在此等領域上無意變革、按兵不動，必然會在競爭的浪潮中退轉為落伍守舊者，從而遭到航運客戶的捨棄，此乃「逆水行舟，不進則退」之道理。台灣四面環海，港口對於促進航運貿易和經濟成長必係具有極大的影響力，以致台灣境內的各個國際商港，在促進航貿和地區繁榮中，從工業化、資訊化、自動化到智慧化的演進歷程，皆是毫無間斷的對於航運業者，積極提供多元服務和不斷提高營運效率，以確保各該港口的優勢競爭力。
依據「國際海運總會」（International Chamber of Shipping，ICS）之發布資料，全球近達9成的貿易活動是由航運界所促成者，而在2020年6月～2022年6月的2個年頭內，全球海運的貨櫃載運量則創下航運史上的最高峰期。不過，緣隨著運量成長所呈現的港埠壅塞與波及環境之事項，亦大舉引發轉型為智慧港口之浪潮，在全球港口目前所面臨的諸多挑戰中，現行則以藉由5G通聯科技創造智慧港口之議題最受矚目。
隨著港口業務之愈趨繁忙，各作業環節的卡關尤較過去頻仍，以致大多數港口的營運部門，莫不視優化碼頭和場站運作為最優先的鼎革事項，現今則可善用5G的通聯技術確保港口成為更具成本效益的智慧場址。按業界內專家之評估，之後所有採行數位化連網的港口，必能因為受惠於啟用物聯網的支援作業，而得以加速船舶的靠泊，從而得使港埠經營機構每年降低20%左右的成本，並且更加明確的掌握貨物（櫃）的所在位置。貨物從船舶卸下後，接著則是要立即於碼頭區展開高效的作業，使港口在促進貨物流通與維繫海運功能上尤具永續效益，以下乃結合5G聯網而由工作人員實際操作控管的案例。
核心工作人員可安處於室內應用電腦或平板、手機，透過網路系統的支援及時蒐集與分析數據，再如同運籌帷幄似的下達指示。配備有通聯設備的現場人員，可依上游核心人員之指示，再發出指令以調度無人搬運車於港內的作業區移行梭動；相對者，無人搬運車則能以無線方式明確收得指令，此較諸往昔人工作業得更有效的執行任務。全部過程皆可經數據、影像傳輸予管制人員詳實監控，管制人員還得辨識潛在的危險狀況而預先防止。
智慧港口的實現必須倚靠高度自動化方可奏效，針對企業需求所推出的5G專網當可提供愈為廣面的連通效能，俾可彌應企業在增加通訊頻寬和高裝置密度、低延遲上的需求。茲以利用5G專網之遙控橋式貨櫃起重機為例，得使起重機在船舶與碼頭間靈活敏捷的搬移貨櫃，並且藉著5G專網具有高頻寬和低延遲之特性，得使操作人員準確的執行遠端操控並減少事故；另若係在港口部署具監控及配送用途之無人機，則可獲致有效的維安監視效用，減少貨物之遺失竊盜，並可於船舶之間遞送物件，改善久來必須利用交通船或拖船以運送物件的耗費成本與排碳疑慮。
就四面環海的台灣言之，港口肩負對外航運貿易及光耀國家門戶的多重使命。具有指標意義之著名國際商港，允宜在新技術的激勵引導下，朝向智慧化之位階挺進並且不斷成長。中華電信公司已於2022年3月21日宣布與臺灣港務公司合作，依循交通部制定的「5G帶動智慧交通技術與服務創新及產業發展補助計畫」之下的「智慧海港專案試驗計畫」，於台灣創立5G智慧海港。此一計畫在當時是以港務公司的創新科技試驗場域機制為基礎，擇定基隆港區作為場域以進行，應用無人船、水下海事機器人及無人機等無需搭載真人之載具，建構基隆港區海、空域之5G全方位智慧巡檢方案，結合可從事分析之人工智慧及5G智慧海港「無人載具整合應用」（Unmanned Traffic Management，UTM，亦譯無人載具流通管理）平台，再透過中華電信5G企業專網，毫無死角的行使全方位傳輸，以完全掌握港區狀況，兼得提升港口的安全性與營運效率。
中華電信公司並表示，在港區推展5G通聯之前，港區的巡檢作業是由港務人員排班行事，倘遇有異常狀況如海面油污、漂浮垃圾等，卻又常因力有未及而無法及時處理，必須轉由管理機構研議規劃、排定工作程序和公開招標以執行任務。現若改以UTM智慧管控而為之，當可同時監管無人船、機和水下海事機器人之運作狀態，藉著5G企業專網傳輸無人載具發出之訊息，接著再利用5G網路展開影像即時回傳，並在無人載具導入功能精準的「即時動態定位技術」（Real-time kinematic，RTK）定位機制。此等作為，必可有助於提升巡檢作業任務，在定位精準度上的高度要求（註8）。
台灣在智慧港口上的施行績效
亞洲的海運業務在數量、噸位上俱是領先全球各洲，而舉世的前30大貨櫃港口位於亞洲者則可逾半。海運對於海島型地區的台灣尤為重要，港口經營的良窳則是攸關國力興盛衰頹的關鍵角色，因而台灣港灣的加速數位轉型，是務宜劍及履及之國務大計。台灣政府歷年來無不大力推動港口的升級轉型，推展5G網路系統以建置5G智慧商港便是最為鮮明的事例，臺灣港務公司更是就此不遺餘力的推動，以應對國際港埠之間日益激烈的競爭。
臺灣港務公司曾於2021年11月16日假高雄展覽館舉辦「2021優質港口論壇」，邀集計逾150個單位的學者及航運、資通訊產業廠商專家們與會討論，從安全、智慧、效率、永續4大核心議題探討優質港口發展趨勢。高雄市副市長羅達生於應邀就「5G AIoT（人工智慧物聯網，亦寫為「5G AI-IoT」）引領新未來」專題演講作為引言人時指明，轉型中的高雄港可望藉由引入5G科技順利達成智慧港之目的，市政府必將偕同交通部及港務公司，藉由科技推廣協助高雄港轉型為智慧港口，創發出得彰顯於國際的營運模式；臺灣港務公司總經理陳劭良跟著補充，國際商港對任何海洋國家而言，均扮演與世界連結的重要門戶，提升港口營運品質則是增進台灣港口競爭力的重要關鍵。當前，台灣港口在區塊鏈、無人機和無人船之控制駕駛、船舶航行智慧輔助乃至於「智慧共桿」（註9）上，俱已取得相當良好的成果，足為港口的5G AI-IoT發展奠定良好根基，並實現數位轉型與低碳永續的前瞻發展。同日，亦舉辦有「台灣港群開放5G AI-IoT創新科技試驗場域」啟動儀式，邀請交通部次長祁文中、高雄市副市長羅達生、港務公司董事長李賢義、航港局副局長陳賓權暨關貿網路公司總經理高國峯共同蒞臨見證，開啟台灣港口邁向5G AI-IoT創新科技之先河。
交通部次長祁文中於儀式舉行完畢後公開表示，缺櫃、缺工、塞櫃與塞港是全世界諸港口在新冠肺炎疫情期間遭遇到的共同問題，而際遇和處理結果皆相對良好的台灣港埠，嗣後面對疫後貨源移動、供應鏈重組等各種狀況，均宜確實掌握以創造新的良機。再者，政府在「航」的方面將給予國際航商更大空間，使其在海運聯盟中能夠爭取到更多的航線與貨源；至於在「港」的方面，則冀港口優質化和賡續提升服務品質，符合國際公約所訂立的綠色能源、減碳排放諸規範。港口既應運用5G AI-IoT先進科技以提升運作上的效率與安全，並應在陸上透過公路運輸系統達成貨櫃可快速於港區裝卸載運，始能在疫情趨於和緩後讓台灣海運業務於國際上更加大展鴻圖。祁次長亦強調「時間就是成本，相信台灣港口的競爭力必可在國際上被瞧見」。
高雄市政府經發局局長廖泰翔接著指出，高雄港「亞灣」內的港埠旅運中心完工之後（註10），未來的聯合大數據中心將整合海運、氣象、內外港船舶動態等忒多的資訊，並納入海關之安檢、查驗以及檢疫等領域。屆時，通過重要創新場域試驗的高雄港，勢將扮演台灣南部之國家級智慧國門。廖局長亦鄭重言道，高雄市政府將整合南部半導體的S廊帶與亞灣的5G AI-IoT創新園區，創建從上游晶片研發設計至下游5G AI-IoT產銷的綜合性服務，結合高雄「海空雙港」（「空」指空港，即小港國際機場）的交通優勢，將在地研發、製成的精密工業產品迅捷輸往海外。
在智慧港口的研發上，臺灣港務公司長期以來亦已在辛勤投入之下，收得頗為傑出的亮麗嶄獲。其所擬定的智慧港口Trans-SMART具體發展行動方案，是就港口海側的港灣作業及陸側的棧埠作業，進行極為完備的系統性檢視，並且在追求安全、效率的2大目標下，帶動台灣港群朝向智慧化發展的新創轉型計畫以邁進（註11）。又經比對近年來台灣各港口肇發之事故，當以船舶碰撞事件占最大的比例，因此船舶設施優劣以及對於港灣海氣象的掌握等環節，係港口航安領域不可或缺之要素。現今，台灣各地的港口，持續的導入可應用於港務營運流程之新興科技，以達成優化港務之宏願，各界無不冀盼諸港口俱得在不斷引進高科技的裨助下，著收提升經營效率、加強港口安全防護之優效，同時達成環境保護與能源永續之目的。如斯，將使得台灣各個港口的智慧化發展，不但具有相當良好的績效，並可逐步邁向為舉世一流的智慧港口，而由臺灣港務公司所推出的「港灣智能調度整合系統」諸計畫，則旨在以科技帶動港口轉型，讓港口經濟、科技與人文共存，以營造創新、優質及永續的未來智慧港口，長保物流的暢行運通。
（全文完）
附註
8、RTK是利用衛星達到即時精準定位的一種技術，方式為同時在參考站與移動站接收衛星資料，透過通訊設備將參考站的觀測資料傳送至移動站，移動站再透過差分計算，可以在移動時即時獲得精確的定位坐標。
港區內的AI智慧分析功能，還可提供港區道路檢測、海上汙染物偵測、港區環境變異分析、碼頭防舷材瑕疵檢測、油汙染及水深監測應用試驗以及對非法釣客的警示，並得取代常態性人工檢查作業，有效降低人工成本及人員風險，確可裨助於港務人員的全面監測及管理港區。
9、智慧共桿系統是以路燈燈桿為載體，透過新一代通訊與物聯網技術建置，將照明控制、交通監控、環境監控、觀光互動等功能綜集於一體，讓城市公共路燈建設全面升級並提高價值，從傳統單純的照明功能擴展至智慧照明、智慧交通、智慧環保及智慧觀光，提供民眾舒適健康、永續化與環保服務，並具備安全、節能與智慧管理功能。
10、「亞灣」為亞洲新灣區（Asia New Bay Area）之簡稱，位於高雄多功能經貿園區核心地帶，自2003年起進行開發，是高雄市鄰近水岸以開發之新興中心商業區。亞洲新灣區面積達600餘公頃，總投資金額近乎新台幣1,300億元，資金來自中央、高雄市政府與企業投資，是以港市合作方向促進高雄港區、鄰近高雄市區土地發展利用，為高雄產業轉型最重大之建設。
11、另在港區的陸側方面，台灣各港口已次第導入「無線射頻辨識」（Radio Frequency IDentification，RFID）的自動化門哨系統，於此架構下港務公司將可串合車輛GPS定位及貨櫃場作業區的資訊流，快速分析港區壅塞狀況、預估等候時間，足令港區內的業者可經由妥適程序排定交領貨櫃時程，從而達成人車可安全、效率出入港區的智慧控管交通；港口之內陸重要區域均設置有縮寫為CCTV（Closed-Circuit Television）的監視設備，構組成「智慧監控管理系統」並透過智能分析之模式，自動辨明港埠現場狀態，無需再如當前所常見必須仰賴人力時時刻刻盯牢監視器的方式，即可主動而全面的掌握港口即時動態。
參考文獻和資料
- 國家通訊傳播委員會：5G 垂直應用場域實證規劃及法規研析。
- 財團法人台灣經濟研究院：歐盟智慧港口應用服務推動策略與案例。
- ericsson.com›industries›ports：智慧港口-通往新航運時代的大門。
- spirent.com/…：5G Market Drivers and Insights（5G市場驅動力和認知）。
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