Tecnologias habilitadoras para os smart ports

Do porto automatizado, ao sensorizado, ao inteligente, ao autónomo, ao nó sincromodal (Portos 4.0), evolui-se com base na inovação, disrupção… e tecnologia. Neste post gostaríamos de rever as tecnologias habilitadoras que já estão a ser aproveitadas de forma eficaz pelos principais portos a nível mundial e que terão um impacto elevado na maioria dos portos num futuro não muito distante.

Computação na nuvem e Cibersegurança

A computação na nuvem (cloud computing), apresenta-se como uma ótima ferramenta para o tratamento de dados e informação gerada por diferentes aplicações e facilita a sua gestão e escalabilidade. La cibersegurança é, de facto, um dos grandes desafios para os portos do futuro, que devem antecipar-se aos cibercriminosos, tentando estar o mais preparados possível quando ocorre um ataque e que deve ser aumentada paralelamente à implementação de novas ferramentas digitais.

Big Data

O futuro da gestão e exploração dos portos passa pelo Big Data, ou seja, por obter e processar um grande volume de dados de grande variabilidade e velocidade de crescimento. Estes dados podem ser usados para agilizar e otimizar os processos, reduzindo os tempos de espera, entre outros benefícios. De facto, a análise de dados juntamente com o deep learning serve para construir sistemas preditivos e prescritivos, que antecipam respostas e incidências e ajudam as partes interessadas na tomada de decisões. Esta aprendizagem beneficiará especialmente os portos, as empresas e as instituições que optaram claramente pela digitalização. Este compromisso implica uma mudança cultural no setor, onde todos os envolvidos concordam em partilhar dados de forma transparente e segura.

Sensorização e Internet das coisas (IoT)

Estas são tecnologias fundamentais no caminho para os chamados Smart Ports, nas quais cada elemento do porto comunica com o resto através de redes, em muitos casos móveis, e que permitem informar a cada barco onde atracar, ou a um reboque onde estacionar ou que grua foi atribuída para que a carga se faça com agilidade e o veículo volte à estrada o mais rapidamente possível. Um dos casos de uso mais relevante é o rastreio de contentores, cargas e ativos em movimento de forma precisa e em tempo real através de sensores telemáticos que se comunicam máquina a máquina, e que permitem o seguimento do tráfego e mercadorias no porto e a sua transferência logística para terra. Em matéria de segurança, estão disponíveis sensores que detetam movimento, câmaras que leem matrículas e tecnologia RFID para monitorizar as entradas, saídas e operações realizadas por camiões. São informações em tempo real que também podem ser partilhadas com motoristas e empresas de transporte, informando-os sobre os níveis de congestionamento nos terminais de contentores. Estes sistemas também permitem recolher dados ambientais sobre marés, temperatura, vento, nível de água e visibilidade. Um passo adiante é o uso de redes IoT para a criação de um gémeo digital que permita o uso de inteligência aumentada.

Inteligência artificial e robotização

Todos os dados gerados num porto podem ser depois transferidos para uma plataforma digital que permita a sua visualização em tempo real, o que é um desafio devido ao seu enorme volume. Além disso, a plataforma ajudará na tomada de decisões, formando o chamado Sistema de Suporte à Decisão DSS, que deve incluir um sistema de alertas que seja ativado quando um sensor assume um valor específico, permitindo assim o controlo do sistema de sensores do porto. El Machine Learning ou Aprendizagem Automática é uma aplicação de inteligência artificial que fornece ao sistema a capacidade de aprender e melhorar automaticamente a partir da experiência. Poder-se-ia usar um modelo de Machine Learning que evite colisões de navios, após ser treinado com históricos de acidentes baseados em variáveis cinéticas (posição, trajetória) ou ambientais (vento, marés), alertando os controladores para o perigo. A robotização progressiva dos processos resultará em terminais portuários automatizados, base do Porto Conectado (antes do Porto Inteligente). Um caso especial de Robotização é a RPA, que substitui um ser humano para interagir com um sistema informático em processos repetitivos e tediosos. Devido à grande carga burocrática, contratual e documental dos portos, pode ser de grande interesse para automatizar os processos internos de forma ágil e pouco invasiva.

Realidade estendida

A Realidade Estendida (que inclui a aumentada e a virtual) pode ser de grande ajuda na formação em qualquer um dos processos portuários. Também no controlo de contentores, podendo adicionar uma camada adicional de informação ao contentor visualizado. A Realidade Virtual pode ser usada para uma visão integral do porto, que sirva para ajudar na tomada de decisões.

Dispositivos autónomos

O uso de drones pode ajudar os portos a conhecer com exatidão e em tempo real a ocupação do domínio público, supervisionar as atividades realizadas nos recintos e realizar controlos ambientais, entre muitas outras tarefas de supervisão. Os drones oferecem uma visão de grande precisão do espaço portuário, diferente da que podemos obter da superfície.

Blockchain

O Blockchain ou Cadeia de blocos consiste num registo ou base de dados partilhado por todas as partes da cadeia que elimina a necessidade de terceiros, maximizando a eficiência e a segurança. O Blockchain permite pré-programar Contratos Inteligentes ou Smart Contracts, que se executam na rede. Por exemplo, quando uma carga chega a um porto de entrada e os sensores de IoT dentro do contentor confirmam que o conteúdo não foi aberto e permaneceu armazenado corretamente durante toda a viagem, pode-se emitir automaticamente o Conhecimento de Embarque. Esta tecnologia está preparada para revolucionar a cadeia logística, permitindo uma gestão de contentores mais eficiente. Está a ser aplicada no acompanhamento seguro de mercadorias em contentores, provando ser de especial utilidade se forem perecíveis ou se necessitarem de ser acondicionadas em determinadas condições físicas (frigoríficos). Mas acima de tudo é a tecnologia que levará o conjunto dos Portos 4.0. ao conceito de sincromodalidade, segundo o qual as partes interessadas da cadeia de transporte interagem ativamente dentro de uma rede cooperativa para planear com flexibilidade os processos de transporte e poder alternar em tempo real entre modos de transporte adaptados aos recursos disponíveis. A empresa de transporte Maersk desenvoveu, com a ajuda da IBM, um sistema chamado Tradelens que monitoriza o conteúdo dos seus contentores marítimos para reduzir os procedimentos burocráticos. Desta forma os utilizadores envolvidos numa transação podem aceder a informações e documentos públicos em tempo real, assegurando o respeito à privacidade e à confidencialidade dos dados.

5G

Facilitar o intercâmbio de dados entre as partes do porto (armadores, autoridades, empresas, etc.) e fazer uso do estado da arte (Blockchain, AI, IoT) requer uma banda larga de alta capacidade. O 5G será uma peça fundamental no desenvolvimento dos portos do futuro. As redes 5G serão usadas para operações que requerem sinais de controlo de latência de milésimos de segundo (tempo real) de forma estável e remota, como o manuseamento de gruas ou maquinaria pesada a partir de um centro de controlo. Também permitirão o tráfego de dados de câmaras de alta definição ou de realidade virtual na monitorização de infraestruturas importantes.

Conclusões

Continuaremos atentos. Isto é apenas o início. Já se fala em inteligência aumentada, em Edge AI ou em Sensorização 3D. A evolução das tecnologias habilitadoras e a sua aplicabilidade às diferentes operações portuárias estão numa evolução contínua e o seu conhecimento permitirá aos portos de todo o mundo melhorar o seu desempenho e competitividade. Na Izertis temos um compromisso com o futuro das organizações para levar a transformação digital a bom porto.