2020年中国智慧港口产业链全景图谱及上中下游全解读
中商情报网讯：港口是重要的交通基础设施，是实现外向型经济的窗口，为国家经济建设和对外贸易的发展提供基础性支撑。从传统港口转向智能化港口发展，能大大的提升港口工作的效率、降本增效。目前，智慧港口的转型升级是全球港口积极发展的方面。而在人工智能、大数据、物联网、5G发展的背景下，中国加快智慧港口的建设更是对经济发展的重要机遇。
“智慧港口”以现代化基础设施设备为基础，将港口运输业务与云计算、大数据、物联网、移动互联网、智能控制等新一代信息技术与深层次地融合。从技术层来看，智慧港口涉及人工智能、大数据、信息化、自动化等技术。从设备层来看，基于技术层，集装箱装卸设备、散货装卸设备、港口调度、货物运输、航运消息等环节都将智能化。
人工智能将赋能于智慧港口中的流转运输环节，如通过机器视觉技术在集装箱流转运输的过程中进行识别、数据采集等，便于下一步的操作。通过机器视觉技术，港口在从集装箱卸船到堆放、到理货、到提箱、到装船等过程中，可以智能识别集装箱的箱号、箱型、状态等，能应用于闸口、岸桥、场桥等场景中。
机器视觉是一种基础功能性技术，整体包括相机、镜头、视觉控制器、图像处理、传感器、算法平台等。此外，一个典型的机器视觉应用系统应包括图像捕捉模块、图像数字化模块、图像处理模块、决策模块、机械控制执行模块以及光源系统等。
受益于配套基础设施逐渐完备、制造业总体规模持续扩大、智能化水准不断提高、政策利好等因素，中国机器视觉市场需求一直增长。据多个方面数据显示，2018年中国机器视觉市场规模首次超过100亿元。随着行业技术提升、产品应用领域更广泛，未来机器视觉市场将逐步扩大，预计2020年市场规模有望超过700亿元。
在智慧港口中，自动化的无人设备能大大节省人力、物力，而无人驾驶的AGV在集装箱运输的过程中及其重要的作用。AGV小车指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。AGV基于无人驾驶技术，能轻松实现集装箱从轮船到仓库之间的搬运工作。
AI技术的发展是无人驾驶落地实践的关键，AI芯片可以说是无人驾驶的大脑，AI芯片是无人驾驶的计算平台核心。目前我国的人工智能芯片行业发展尚处于起步阶段。随着大数据的发展，计算能力的提升，人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。多个方面数据显示，2019年中国人工智能芯片市场规模达到124亿元，同比增长53.6%；预计2021年市场规模将进一步增长，规模将突破300亿元。
大数据是对数量巨大、来源分散、格式多样的数据来进行采集、存储和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。港口航运业务繁忙，集装箱起起落落，箱型、箱号、货品、调度等数据信息巨大，而大数据技术能对这一些数据进行采集、存储、传输、处理等，使港口中及装卸、运输、查询等环节更高效、准确。
2017年，中国大数据产业规模达到4800亿元，同比增长23%；其中，大数据硬件产业的产值为234亿元，同比增长39%。多个方面数据显示，2018年我国大数据产业规模突破6000亿元；随着大数据在各行业的融合应用不断深化，2019年中国大数据市场产值达到8500亿元。
随着大数据技术在港口、机场、车站等场景应用加深，将面临新的发展突破，成为推动经济高水平发展的新动力。未来，大数据技术应用将进一步加深，2020年产业规模有望突破10000亿元。
2019年是中国5G商用元年，随着5G建设逐步推进，5G技术将融合云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术，实现万物互联并全面赋能数字化的经济发展。
未来将加快5G市场布局，扩大商业规模。依据相关预测，2030年5G间接拉动的GDP将达到3.6万亿元。按照产业间的关联关系测算，2020年，5G间接拉动GDP增长将超过4190亿元；2025年，间接拉动的GDP将达到2.1万亿元；2030年，5G间接拉动的GDP将增长到3.6万亿元。十年间，5G间接拉动GDP的年均复合增长率将达到24%。到2020年，中国或成为全世界最大5G市场。
其中，5G+智慧港口应用场景在带宽、覆盖、时延等性能要求上有很大的不同，同时港口企业通常有数据不出港口网络的要求。目前，智慧港口的建设正在不断推进中，而随着5G商用进程不断推进，其提供的大带宽、低时延和大连接等特性，在港口业存在比较大的融合前景。
智慧港口通过各项设备管理、运营，因种种原因而需将海量机器视觉的影像上传到云。搭载5G通信技术将对港口基础设施、运输组织模式、监督管理模式等产生深远影响。
港口机械设备主要负责港口集装箱的装卸和搬运，包括岸边集装箱起重机（岸桥）、集装箱龙门起重机（场桥）等。其中岸边集装箱起重机是港口码头用于从运输船舶上装卸集装箱，而集装箱龙门起重机则用于在港口码头或集装箱堆场内堆放物料及运输货物。集装箱龙门起重机又可分为轮胎式集装箱龙门起重机（RTG）及轨道式集装箱龙门起重机（RMG）。此外还涉及散货装卸机械设备，包括散货装船机、卸船机、堆料机、斗轮堆取料机及翻车机等。
目前，中国的自动化集装箱码头建设尚在起步阶段，但在有关政策鼓励支持下，研发、建设进展较快。随只能航运顶层设计的完善，中国将快速推进港口智能化建设。而集装箱装卸设备是自动化集装箱码头的核心设备。
自动化集装箱码头设备分为三大类：前沿装卸设备、堆场装卸设备和水平运输设备：
（1）前沿装卸设备：通常为双小车岸桥，从有人操作到现在的完全远程控制，技术已较为成熟。
（2）堆场装卸设备：分为ARMG（自动化轨道式集装箱门式起重机）和ARTG（自动化轮胎式门式起重机），其中ARMG应用广泛，技术成熟，而RTG由于大车行走采用橡胶轮胎，轮胎易造成振动、变形，自动叠放精度很难保证，对需精确对位的集装箱锁孔和锁头而言也很难实现自动化。同时，RTG没有轨道类似的机械导路机能，大车行走易造成跑偏，因此目前ARTG技术还不成熟，不具有普遍的推广性。
（3）水平运输设备：主要是采用跨运车或自动导引车（AGV），自动导引车的技术相对更成熟，在全自动化码头采用较多；跨运车是半自动化码头主流选择。
目前，“双小车岸桥+AGV+ARMG”是应用最多的全自动化集装箱码头工艺方式。国内外自动化码头的工艺系统主要有以下几种方案：
港口智能化是全球港口发展的方向，我国也在加快布局智慧港口投入应用。2014年，厦门港对远海码头14号、15号泊位进行升级改造，建设成为国内第一个半自动化集装箱码头；随后青岛港建成亚洲第一个全自动化集装箱码头并投产；2017年上海洋山深水港四期自动化码头建成投产，是我国首个拥有全自主技术、全球最大吨位的自动化集装箱码头。
另外，交通运输部公布了首批智慧港口示范工程建设项目名单，包括大连港“壹港通”智慧物流跨界服务大平台示范工程、厦门国际航运中心港口智慧物流平台示范工程、京津冀港口智慧物流协同平台示范工程等。
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