港口作為現(xiàn)代物流的重要樞紐,承擔著國際貿(mào)易中60%以上的貨物流轉(zhuǎn)、監(jiān)管和流通等重要職責。傳統(tǒng)港口的貨物集裝箱吊裝等操作大部分依靠龍門吊等重型機械設備實現(xiàn)集裝箱的吊裝和轉(zhuǎn)運,作業(yè)難度大,對吊裝人員的素質(zhì)要求高。傳統(tǒng)港口由于依靠光纜實現(xiàn)龍門吊與監(jiān)控室的通信,存在光纖磨損老化,高空布線難度大,人工成本高,工作效率低等問題。采用本地化部署5G邊緣計算實現(xiàn)港口作業(yè)過程多設備協(xié)同、大數(shù)據(jù)量傳輸和毫秒級遠程控制,對提升現(xiàn)代港口的智能化和智慧化發(fā)揮重要作用。 

【文章來源】：中國新通信. 2020年18期 第122-123頁

【文章頁數(shù)】：2 頁

【部分圖文】：

面向5G的MEC架構圖[3]

此外,為了更貼合實際生產(chǎn),邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)定義了邊緣計算的三層架構參考模型[4],自下而上分為現(xiàn)場設備、邊緣和云。邊緣計算位于云計算和現(xiàn)場設備(物聯(lián)網(wǎng))之間,向下支持各種現(xiàn)場設備接入,向上可與云計算協(xié)同。邊緣層包括邊緣節(jié)點(如邊緣網(wǎng)關、邊緣控制器、邊緣云、邊緣傳感器等)和邊緣管理器兩大部分。其中,邊緣節(jié)點主要由硬件設備構成,包含計算、存儲和網(wǎng)絡設備資源,對外調(diào)用的API,處理和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡協(xié)議的邊緣網(wǎng)關,能實時閉環(huán)控制業(yè)務的邊緣控制器,能處理大規(guī)模本地化數(shù)據(jù)的邊緣云,以及具有低功耗信息采集和數(shù)據(jù)處理能力的邊緣傳感器等。圖2顯示了ECC定義的邊緣計算三層架構參考模型[4]。通常,MEC對資源的使用模式有兩種[5]:一是直接將計算、存儲和網(wǎng)絡資源進行封裝,對現(xiàn)場設備提供調(diào)用接口API,邊緣管理器通過代碼下載、策略配置及數(shù)據(jù)庫操作等方式調(diào)用邊緣節(jié)點的資源;二是將邊緣節(jié)點的資源按照不同功能進行模塊化封裝,邊緣管理器則通過模型驅(qū)動的業(yè)務編排方式進行資源調(diào)用,進而實現(xiàn)業(yè)務的一體化開發(fā)和敏捷部署。

5G通信技術的大帶寬、低時延、大連接技術特點為港口內(nèi)的人和物、物和物之間的通信提供了高效便捷的數(shù)據(jù)通信保障,而5G邊緣計算技術則為港口的智能化提升改造提供了有力的技術支持。5G邊緣計算為港口內(nèi)高清視頻信號的傳輸、圖像識別、任務計算等提供了本地化、高效的通信、計算和存儲資源,為港口內(nèi)的車輛定位、設備定位和設備狀態(tài)實時監(jiān)控,為港口吊裝操作人員、港區(qū)機械設備調(diào)度員和港口貨物的調(diào)度提供了穩(wěn)定可靠、安全專屬的數(shù)據(jù)通信切片專網(wǎng)[6]。5G邊緣計算在智慧港口的應用模型如圖3所示。如圖3所示，港口MEC平臺可參考云計算平臺分為三層架構：IaaS層包括計算服務器、存儲服務器（或計算存儲一體機）、網(wǎng)絡設備、安全設備，以及通過虛擬化軟件（如OpenStack+KVM等）將上述設備資源池化后的性能資源；PaaS層包含了面向應用的各種使能平臺，包括基于Tomcat的平臺中間件、容器引擎、軟件開發(fā)引擎、數(shù)據(jù)引擎等；SaaS層主要為相互隔離的各類邊緣應用軟件ME-APP。對于小規(guī)模MEC而言，其IaaS和PaaS往往采用融合部署方式，以減少自身對平臺資源的消耗。港口內(nèi)的吊裝機械設備上安裝的高清攝像頭采用5G網(wǎng)絡通信模塊，將視頻數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡實時傳送到MEC，并展示在位于港口調(diào)度大樓內(nèi)的操控室高清大屏上，操作員無需在吊裝現(xiàn)場即可遠程操控龍門吊等重要設備。港口內(nèi)部無人駕駛的載貨車輛通過MEC進行位置信息的實時計算、定位和更新，確保港口無人作業(yè)的秩序井然。截至目前，基于5G的MEC已經(jīng)在廈門港、青島港、江陰港等成功運行，標志著現(xiàn)代化智慧港口建設將進入新紀元。


本文編號：2910118