物联网物联网技术催生智慧港口马仁洪

（物联网）物联网技术催生智慧港口(马仁洪)物联网技术催生智慧港口马仁洪摘要：“十二五”期间，是我国水运快速持续发展的新时期，机遇和挑战且存。随着世界科技进步和信息化的迅猛发展，科技创新孕育新突破，物联网、云计算等新壹代信息技术的出现，将极大地促进人类社会的发展进步，同时，也是加快转变经济发展方式的重要支撑。推进物联网技术于水路运输领域的集成应用，充分发挥科技的引领作用，将极大地提升交通基础设施、运输装备和航运的现代化水平。基于物联网的智慧港口应运而生，加快推动第五代港口发展进程，成为当今港口转变发展方式、提升企业综合竞争力的主潮流。关键词：物联网、RFID、智慧港壹、我国港口物流发展现状随着全球经济壹体化的不断深入发展，港口作为全球运输网络中的壹个重要环节，是国际国内物流供应链的重要环节和物流通道上的枢纽，对区域和本地经济的发展起着越来越重要的促进作用。我国主要的港口经过多年的建设，于物流领域取得长足的发展，已初步形成了布局合理、门类齐全、配套设施完善、现代化程度较高的港口集装箱运输体系。港口软硬件设施已经步入世界壹流水平，基础设施建设不断向专业化、大型化发展，壹批港口已经开始向第三代、第四代港口转型，港口装卸技术和效率方面也走于了世界前列，开创了港口发展的新局面。港口物流呈现快速发展趋势截止到2011年底，我国名列全国十大港口货物吞吐量达到了41.4亿吨，规模之上港口货物吞吐量将达91亿吨，同比增长12.3%，其中集装箱吞吐量为1.63亿TEU，增长11.8%。全国共有22个亿吨大港，我国已经成为世界上港口吞吐量和集装箱吞吐量最大的国家，连续7年稳居世界首位。港口物流设施不断改善我国港口建设继续向大型化、专业化方向发展。大型专业化的散杂货装卸设备于港口中得到了广泛应用，港铁联运以及疏港通道的建设日趋完善，大型集装箱码头的自动化程度明显提高，港口码头泊位持续增加，公共码头数量不断增多，更先进的港口设备加快配置。港口物流功能不断延伸目前我国已形成了以主枢纽港、区域性港口、地方中小港口层次分明的港口格局，港口功能已由以传统的装卸、集散货物为主的运输功能逐步扩展到物流仓储、加工、展示、采购和商贸等多个领域。无水港、港陆园区、依托港口的物流港等壹批全新的服务组织模式成为热点，通过信息化网络平台提供更全面的服务已成为港口发展的主流。4、港口物流软环境逐渐完善《交通运输“十二五”发展规划》对港口物流的发展给出了明确的目标和任务，随着关联的配套政策以及各地政府具体的扶持引导措施陆续出台，使得港口物流发展的软环境逐渐趋向完善。二、国际港口物流智能化的发展早于八十年代初，英国、新加坡、德国、澳大利亚等国家建立起港口社区系统为特色的物流公共信息平台，立足港口服务，通过网络延伸服务功能，对港口当地的经济发展起到了积极的推动作用。2000年后，这些港口借助已经运营的公共信息平台向更高端服务发展，且将更新的科技前沿技术纳入其中。2004年韩国政府开始于韩国港口实施“智能集装箱”建设，埃及新杜姆亚特港于2005年宣布已经建成地中海沿岸第壹个智能港口。欧洲鹿特丹港、汉堡港、新加坡和日本的壹些主要港口陆续实现了智能化港口的装卸船数据信息共享、实现物流链端点到端点可视化管理、集装箱智能化管理等功能。随后，全球更多的港口开始发展自身的信息化网络和开展物联网技术的应用。例如，荷兰、美国分别实施了“W@VE”和“First”物流信息网络建设，香港建立了“数据贸易和运输网络（DTTN），成为地区发展物流最重要的手段之壹，且融入全球大物流系统之中。许多国家的港口开始向综合服务和整合资源的方向努力，“DaKosy”（德国）、“FCPS/Destin8”英国、“Tradegate（澳大利亚）、Portnet（新加坡）等平台通过向智能化发展的同时，共同开展内河运输、公路、铁路、港口贸易、代理、多式联运等服务，期望对港口物流流程再造、智能化改造、组织方式创新，实现提升港口于国际的地位和综合服务功能的目标。三、港口发展面临新的机遇“十二五”时期是全面建设小康社会的关键时期，是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。我国经济社会发展呈现新的阶段性特征，工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展，发展格局面临深度调整，作为现代物流供应链重要环节的港口处于重要的战略机遇期，伴随着港口物流的快速发展，港口物流业已经成为企业拓展市场空间和获得规模经济效益的重要途径，全球经济和国际贸易的快速发展对传统的港口物流提出了新的要求，战略机遇和各种挑战且存，紧紧抓住机遇，加快发展已经成为所有港口、码头的中心任务。对港口发展提出了新的任务《交通运输“十二五”发展规划》提出：沿海港口将布局进壹步完善，服务功能明显拓展。形成布局合理、保障有力、服务高效、安全环保、管理先进的现代化港口体系，港口码头结构进壹步优化，深水泊位达到2214个，能力适应度（港口通过能力/实际完成吞吐量）达到1.1。内河航道通航条件显著改善。“俩横壹纵俩网十八线”1.9万km高等级航道70%达到规划标准，高等级航道里程达到1.3万km，内河水运得到较快发展，运输优势进壹步发挥。港口物流成为发展的重点“十二五”期间，将依托货运枢纽发展现代物流，进壹步拓展货运枢纽的现代物流功能。发挥沿海港口货运枢纽优势，建设港口物流园区，沿运输通道扩大辐射范围，带动内陆无水港发展，支持内河港口和保税园区、工业园区联动发展，大力拓展港口的现代物流功能。对港口发展提出了更高的要求面对未来，港口将以科技进步和创新为重要支撑，充分发挥科技引领作用，进壹步承担国家增强交通运输保障能力，带动运输需求结构和消费结构升级，提升交通综合运输服务水平，构建绿色交通运输体系，强化交通运输安全和应急保障能力的重任。俩大产业融合带来了新的发展机遇国务院印发的《物流业调整和振兴规划》，将现代物流业列为国家十大振兴产业。明确物流业是复合型服务产业，是国民经济的重要组成部分，涉及领域广，吸纳就业人数多，促进生产、拉动消费作用大，于促进产业结构调整、转变经济发展方式和增强国民经济竞争力等方面发挥着重要作用。《物联网“十二五”发展规划》强调，物联网已成为当前世界新壹轮经济和科技发展的战略制高点之壹，对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义，物联网是战略性新兴产业的重要组成部分，对加快转变经济发展方式具有重要推动作用。现代物流和物联网均同时作为国家新型产业，俩者又具有极高的产业关联度，俩业的融合赋予了港口、码头新的生命力，也为港口、码头带来了极大的发展机遇且开辟了广阔的发展空间。四、智慧港口已成为发展方向1、智慧港的内涵物联网（TheInternetofthings）是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品和互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的壹种网络。智慧港IOP（TheIntelligenceofPort）目前尚无准确定义，也被称为智能港口、物联网港口等。通常是指充分借助物联网、传感网、云计算、决策分析优化等技术手段进行透彻感知、广泛连接、深度计算物流运行核心系统的各项关键信息，使物和物、物和人、人和人，以及港口物流的各种资源和各个参和方能够更广泛的互联互通，形成技术集成、综合应用、高端发展的现代化、网络化、信息化的现代港口。也有专家提出智慧港是利用物联网感知、互联和智慧的技术特征，使港口装备、船货信息以及港口物流的各种资源和各个参和方更广泛的互联互通，实现港口、码头物流智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，更快速透彻的感知，更敏捷深度的智能港口。智慧港不仅是壹种新的信息技术和解决方案，而且更是壹种新的理念和发展模式。2、建设智慧港的意义有利于高端航运服务业的发展。促进发展航运金融、保险、海事仲裁、信息、航运交易等高端航运服务业，拓展航运服务产业链，提升航运交易信息平台功能，能够进壹步提升船舶代理、无船承运、船舶管理等传统航运服务业的水平，支撑国际航运发展综合试验区的建立。有利于提升港口服务水平和服务效率。打造港口区域物流中心，构建以港口为重要节点的物流服务网络，拓展仓储、货物贸易服务等功能。延伸港口的功能的服务链条，建立港口、码头为节点的多式联运全程信息跟踪追溯服务，推进多式联运的可视化和智能化管理，增强港口码头对临港工业和腹地经济发展的支撑带动作用，有利于物流业和制造业的俩业融合。有利于促进港口结构调整。结合物联网应用建设专业化码头和整合港区作业货类，能够提高既有设施的技术水平和生产能力，合理调整港区功能，也能够有效提升港口专业化、规模化水平，推进规模化港区的建设。有利于港口集疏运体系的建设。能够加强主要集装箱港区和疏港高速公路的联动，推进大型综合性港区建立客货分离的集疏运体系，加强港口铁路、水上转运、江海联运、内陆无水港、集疏运通道及场站建设和运营效率。有利于扩大市场份额和拓展增值业务。特别是国际中转，促进配送、出口加工等保税业务的拓展，有效地推进港口物流公共信息平台和电子商务平台的功能建设和资源整合。有利于提高市场的综合监管能力。建立运营资质预警和动态监管、危险品码头和客运码头的动态监管和客船、危险品船的实施管理等，有利于建立统壹、开放、竞争、有序的行业市场体系。（7）有利于绿色港航工程建设。加快推动港口码头设施的技术改造，有利于再生能源利用，提高港口码头资源综合利用以及资源循环利用效率，减少港口码头对生态环境和人文环境的影响。3、政策环境日趋成熟2009年8月，温家宝总理于无锡提出“感知中国”理念后，物联网概念随之于全国成为热点，政策、经济、技术环境等诸多利好因素加速物联网的发展，随着第四代传感网的成熟，物联网研发和应用俩大阵营的发展逐步趋于理性，作为现代物流供应链中重要环节的港口和码头率先进入了物联网的应用领域，壹批港口、码头先行先试，成功的经验强有力的带动了水运全行业物联网技术的应用，部分智慧港的雏形已经显现。《公路水路交通运输“十二五”科技发展规划》要求，提升交通运输服务品质的科技需求。需加强综合运输枢纽、多式联运、内河航运、城市客运等领域关键技术研究应用，强化物联网等现代信息技术的集成应用，大力推进智能交通，提高运输效率，降低运输成本，促进综合运输和现代物流业发展。物联网于港口的应用成为“十二五”期间发展的主要任务之壹。2011年，国务院办公厅转发了《关于促进物流业健康发展政策措施的意见》（国办发〔2011〕38号），简称“国九条“。于第六条推进物流技术创新和应用中提出：加强物流新技术的自主研发，重点支持货物跟踪定位、无线射频识别、物流信息平台、智能交通、物流管理软件、移动物流信息服务等关键技术攻关。适时启动物联网于物流领域的应用示范。2011年11月，工业和信息化部出台了《物联网“十二五”发展规划》，指出：物联网已成为当前世界新壹轮经济和科技发展的战略制高点之壹，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。也为港口发展物联网提供了机遇，给出了发展的重点，加快培育和壮大物联网的任务给港口发展提供了更大的空间。强大的市场支撑智慧港的建设已经成为国内港口提升竞争力的重要手段，同时得到了水运和物联网俩个市场的强大支撑，壹方面随着经济稳步快速的发展，国内物流市场不断扩大，物流的市场潜力巨大。预计到“十二五”末，公路货运量达到300亿吨，沿海港口货物吞吐量达到78亿吨，内河货运量达到38.5亿吨。远洋、沿海、内河船舶平均吨位分别提升到25000吨、6500吨和800吨。庞大的水运市场支持了智慧港的发展。我国战略性新兴产业的快速发展，特别是“感知中国”战略的实施，快速的推动了物联网于各个领域的应用，根据预测：到2015年，国内传感网/物联网整体市场规模将达到9500亿元，国内传感器市场年平均销售增长率将达45%，有望达5000亿元之上的规模。物联网技术的不断成熟为智慧港的建设提供了强大的技术支撑。企业发展的意愿随着现代物流的深入发展和港口功能布局的不断完善，市场的竞争和客户不断增高的需求，使得企业必须寻求更高层次的发展途径，提升港口综合竞争力和创新发展模式成为企业发展的目标，依托物联网技术和智慧港建设正成为企业青眯的目标，由于物联网于物流行业的应用前景广阔，港口企业参和的意愿也比较强烈。四、物联网技术于港口的应用智慧港是于已有的信息化基础之上，结合港口的发展需要，通过物联网技术的应用，进壹步整合资源，创新港口物流的发展模式，企业根据需要实现物品互联互通的网络连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，达到推动港口跨越发展的目的。当前大多数智慧港的建设仍处于起步和探索阶段，主要目标是港口目前传统的各类业务的提升和改造，通常有以下几个方面。1、提升港口综合服务水平目前，物联网技术主要应用于建设智能闸口管理系统、集装箱码头操作系统，散杂货码头营运管理系统、智能堆场信息及定位系统、运输及装卸管理系统、货物配送信息采集系统等业务中。2008年上海港率先实施了基于RFID俩个港口间集装箱航运物流跟踪项目，开启了物联网于港口应用的大门。宁波港借力信息化打造智慧港口，建立起综合管理信息系统等五大体系框架，包括办公室、车队、桥吊、闸口等全部覆盖信息化，使得宁波港码头作业效率连续3年位列第壹，使宁波港集团信息化水平处于国内沿海港口领先地位，为全国港口面向物联网应用提供了经验。于诸多应用中，集装箱智能化和仓储智能化成为智慧港的发展重点，如：上海港中美集装箱电子标签国际航线的应用，实现集装箱物流的全程实时于线监控，提高集装箱物流的透明度、效率和安全性，提升集装箱物流的整体水平。又如，天津港基于RFID的集装箱陆运作业流程升级项目，通过应用基于RFID技术改造集装箱陆运流程，提高10%的作业效率，车辆通过卡口的时间缩短将50%之上，实现集装箱数据的自动采集。仍有重庆寸滩港率先于内陆保税区开展了集装箱电子标签的应用，且取得了壹定的示范效果。同时，港口物流园区的仓储物联网技术得到了更广泛的应用，很多港口园区企业借助物联网技术，优化港口园区仓储作业流程，实现货物智能化识别、货物现场入库、车辆及设备的监管，标识且跟踪装卸物资，做到了港口仓储货物的智能化识别、定位、追踪、监控和管理。另外壹些港口物流园区也于开展特殊要求的仓储物品进行更深度感知，同时也于物品追溯和智能机器人的应用进行全新的探索。2、推动港口的区港联动国内部分港口借助物联网的独特功能，推动港口实现区港联动，实现港口、物流园区和B型保税中心的壹体化运作，充分发挥保税区的政策优势和港区的区位优势，以进壹步拓展国际中转、国际配送、国际采购中心和国际转口贸易四大功能，使港口具备物流信息港的功能，从而有力地促进港口和港口、港口和海关、港口和货主、港口和承运商的联动发展，大力提升港口的综合竞争能力。如：大连港集团有限公司联合多家企业机构，共同探讨通过物联网技术，将大连港打造成东北的智慧港，从而实现数字物流港的发展战略。广东虎门港启动了基于物联网的智慧港规划，依托港区和B型保税中心的优势，进行物联网技术升级，建设壹批港口物联网应用示范工程，且实现港口于生产操作、仓储管理、物流跟踪、海关监管等方面的智能化，使电子监管通道、智能卡口、智能堆场、GPS船只定位、立沙岛石化码头等单个物联局域网互相连接，争取用3～5年时间，实现海陆统筹、区港联动，于国内率先建成以基础设施先进、公共服务完备、生态环境优美的物联网智慧港。目前，国内壹些港口通过物联网技术积极探索推进电子围网建设，加快外经贸、海关和加工贸易企业三方电子化联网。寻求港区加工贸易企业不停产转型、扩大内销、延伸产业链。推动海关特殊监管区域整合发展和管理创新，探索进口保税仓和出口监管仓“俩仓整合、双向运作”模式。延伸港口物流的服务功能借助物联网建设的契机，通过多方联合，进壹步扩展和延伸港口的服务功能的尝试，也开始于国内悄然兴起。2010年,上海国际港务集团、中国国际海运网和西安国际港务区共同签订了三方合作的联合打造西安国际港务区物联信息港战略框架协议，借助物联网整合公路、铁路、航空运输平台的信息资源，强化和沿海口岸、港口的合作，构建国际陆港，旨于将西安国际港务区打造成为中国内陆物联信息港示范区。整合资源，提升港口的品牌广东省开展的南方物联网示范工程项目于全国首创，将信息化应用和企业提升、行业发展融为壹体，通过“改造物流装备、培育企业品牌、提升管理水平、强化行业自律、应用物联网技术”形成五位壹体的创新模式，开展企业的物联网应用。佛山港的佛航物流集团依托南方物联网示范工程，积极推动“五位壹体”的建设，于打造智慧港的过程中，极大的提升了企业的软实力。青岛港将现代物流及电子商务系统相结合，采用了智能化的物联网技术，以实现“打造以青岛为龙头的东北亚国际航运综合枢纽和国际物流中心”的目标。无锡港口物联网平台落户临港新城，由江阴软件园、南京大学江阴信息技术研究院和江阴港港口集团联合承担的“港口物联网支撑技术和平台研究”项目获江苏省立项，这是全省首个以港口物联网为背景的产学研联合创新项目，也是全国首家整合物流和物联网技术的专业化应用平台，该项目将为江阴临港新城打造千亿级现代物流产业集群提供物联网和物流技术平台。五、打造智慧港口的几点思考物联网于物流产业中的应用具有巨大的空间市场已经成为大家的共识，国内许多港口面对物联网的应用跃跃欲试，部分先行港口已经取得了壹定的示范经验，但应见到，目前仍是处于局部和小范围的应用，当务之急，仍需要很好地面对当前壹些急需解决些急需解决的问题：11、尽快出台发展智慧港的关联措施建设智慧港的政策环境仍有待进壹步完善，虽然国家已经于《交通运输“十二五”发展规划》、《物联网“十二五”发展规划》明确了发展物联网及支持物联网技术的应用方向，但具体的关联实施措施和具体的扶持意见尚未出台，市场和企业均缺乏政策措施和资金支持的引导，也缺乏省级或地区政府的关联专项规划和指导意见，国家交通部门和各级政府应尽快出台关联的政策措施，发挥政府投资的导向作用，建立健全政府和企业等多方参和的投资融资机制，引导社会资金投入智慧港的建设。2、将物联网于港口的应用纳入项目的审批内容智慧港基于物联网技术的应用而形成，通过全新的感知技术和港口基础设施进行有机的结合，才能全面提升港口的功能和改变过去传统的运作模式，不论是新建港口码头或者仍是港口码头的改造，均不可能将基础设施和物联网设备进行分割。目前政府有关部门仍然延续以往传统的对港口码头的审批（核准等）内容和方式，只负责基础设施的经济和技术的可行性，忽略了物联网和港口码头基础设施的密切关系，极不利于智慧港第五代港口的建设，为此，建议各级政府审批部门将物联网于港口的应用系统整体进行考虑，将其纳入港口码头建设项目的审批内容。3、尽快启动关联标准的修制订工作物联网是壹个多种硬软件、多种网络互联互通、多功能互相融合的壹个大网，由于缺乏大量的标准，关联的接口、通信协议仍没有形成行业统壹标准指引，虽然由物流、物联网领域牵头制定的首个国际标准《ISO18186：2011集装箱-RFID货运标签系统》已经发布实施，部分地方也于加快开展关联标准