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Portos 5G: Um vislumbre do futuro conectado que mudará a gestão portuária

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A implementação da nova geração nos portos, sobretudo no formato de redes privadas, tem aspetos promissores que já estão a ser provados no terreno – numa altura em que a necessidade de eficácia nas operações portuárias está mais visível do que nunca. Venha com a LOGÍSTICA&TRANSPORTES HOJE perceber que passos estão a ser dados no domínio dos portos 5G.

Em novembro, a fila de navios porta-contentores à espera de entrar no porto de Los Angeles, o mais movimentado do hemisfério ocidental, atingiu um recorde de 84 navios. No porto adjacente de Long Beach, em outubro, o número era de 80. Os navios chegaram a estar mais de nove dias à espera para descarregar, acumulando custos e atrasos, agravando a poluição e contribuindo para o problema da disrupção de stocks e inflação que está a afetar a maior economia do mundo.

 

A crise de congestionamento nos dois portos, por onde entram 40% dos bens importados pelos Estados Unidos por via marítima, levou o presidente Joe Biden a intervir, ordenando operações contínuas, 24 sobre 7, para aliviar o problema. E a situação em Los Angeles e noutros grandes hubs logísticos deu maior visibilidade à necessidade de modernizar as infraestruturas portuárias, deixando patente a importância vital de operações rápidas, sem erros e o mais transparentes possível.

Isso mesmo foi contemplado no mega pacote aprovado pelo congresso norte-americano e promulgado pelo presidente, com nada menos que 17 mil milhões de dólares para melhorar a infraestrutura dos portos em todo o país, num plano para ser iniciado de imediato.

 

É aí que a digitalização e a introdução de tecnologias inovadoras vão fazer a diferença. Com a inovação que se antecipa, a carga do futuro vai desembarcar em portos inteligentes e conectados, onde a automação impera e a monitorização é mais eficiente. Embora não se possa falar de uma onda que levará o sector portuário para o futuro todo de uma vez, há uma tecnologia que servirá para acelerar e democratizar a transformação: o 5G, a próxima geração de comunicações móveis

“O 5G permite uma infraestrutura completamente sem fios nos portos, o que significa que todo o equipamento pode ser controlado de forma remota”, disse à LOGÌSTICA&TRANSPORTES HOJE Nick Chubb, fundador e diretor-geral da Thetius, uma firma de consultoria em inovação nas indústrias marítimas. “Se estamos a olhar para a melhoria das operações de um porto, isso é uma redução de custos maciça e uma grande melhoria da segurança”, frisou.

 

O especialista ressalvou que, embora o desenvolvimento do 5G ainda seja incipiente no sector dos portos, estamos a assistir a uma série de anúncios de redes privadas e “casos de uso entusiasmantes”. Não sendo uma panaceia para todos os problemas logísticos, vai permitir dar um salto qualitativo muito grande em portos de todas as dimensões, com melhorias da eficiência, rapidez e segurança da gestão portuária.

“Alguns portos vão avançar para estas operações inteligentes e isso requererá 5G, enquanto outros, que têm de fazer o processamento de um grande volume de carga de forma eficiente – algo que não está a acontecer em lado nenhum e Los Angeles é um exemplo disso – nesses portos o 5G vai permitir uma mudança significativa na eficiência”, disse Nick Chubb.

O que o 5G traz de novo

 

A maior velocidade e largura de banda são os aspetos mais visíveis na mudança entre o 4G e o 5G, mas quando falamos do potencial no sector portuário, Nick Chubb realça outras características da rede que, no seu entender, são mais interessantes e têm sido menos discutidas. Uma é o volume de dispositivos que o 5G consegue suportar em simultâneo e é muito superior à rede antecessora: passa-se de 100 mil para um milhão.

“Isso permite que a rede suporte muitos dispositivos conectados, o que no cenário de um porto pode ser toda e qualquer carga”, frisou Nick Chubb. “Podemos estar a falar de dezenas de milhares de contentores, em teoria, que podem então ligar-se à rede e permitir monitorizar a sua posição, a temperatura, ter avisos precoces de incêndios”, exemplificou. Embora a monitorização da temperatura já seja possível nos contentores refrigerados, sem 5G seria muito difícil fazê-lo para toda a carga no porto, toda a maquinaria, os diferentes guindastes, camiões e barcos, sendo que dentro de cada podemos ter várias peças de equipamento conectadas à rede. “De repente, conseguimos ligar praticamente tudo. E essa é uma grande mudança.”

A outra área, que o especialista considera ser a mais interessante, é a da latência. “A velocidade a que as redes atuais operam é relativamente lenta em comparação com o 5G”, afirmou “Seria muito difícil, por exemplo, controlar um guindaste a partir de um computador a 100 quilómetros de distância por causa da latência da rede”, disse. “O 5G é quase tão rápido como a visão humana, dando controlo praticamente em tempo real aos operadores remotos de equipamento.”

Por outro lado, os portos têm inúmeros equipamentos que movem carga de um lado para o outro, como camiões e empilhadoras, guindastes e sistemas de transporte. “Nalguns portos já são operados remotamente”, ressalvou Chubb, “mas as redes que permitem fazê-lo são extremamente caras e na maioria dos portos são dirigidos manualmente por trabalhadores que estão lá fisicamente, o que é bastante perigoso.” A implementação da nova geração móvel tem, por isso, ganhos significativos no reforço da segurança física dos trabalhadores.

Exemplos práticos, da Europa à Ásia

Há dezenas de projetos 5G em curso em portos de dimensões e tipologias distintas, que estão a testar vários casos de utilização. A China é um dos países onde esta transformação vai mais avançada, com grandes implementações em Qingdao e Xiamen, e um projeto recente em Tianjin com a China Mobile.

“De forma geral, a zona portuária na China está a passar por uma remodelação gigante em termos de infraestrutura neste momento”, frisou Nick Chubb. “Estão a ser postos na mesma plataforma de software e a receber muito investimento.”

Na Europa, que é mais acessível em termos de veiculação de informação, há diversos projetos com resultados concretos. Um deles é o do porto de Antuérpia, o segundo maior do espaço europeu, onde a operadora francesa Orange implementou uma rede privada 5G para “dar uma vantagem competitiva” ao porto, o que incluiu rebocadores conectados a transmitirem vídeo e som ao centro de comando portuário. Numa atualização dos resultados, que a operadora enviou à L&TH e está disponível no blogue da empresa, são dados exemplos de ideias inovadoras que puderam ser testadas por causa da rede, como uma empresa de químicos que usou soluções de realidade aumentada para fazer inspeções à maquinaria, e outra que aplicou visão por computador e Inteligência Artificial (IA) para a deteção de falhas nos cabos de alta voltagem. Os bons indicadores dos projetos levaram a operadora a abrir o primeiro Orange 5G Lab permanente em Antuérpia, no centro de inovação The Beacon.

Em Espanha, o Porto de Barcelona – cidade onde anualmente decorre o Mobile World Congress – tem em curso um mega-projeto em parceria com a Vodafone, IBM e Huawei, o 5G Maritime. O piloto combina IA, computação cloud e edge computing com uma rede comercial de 5G, permitindo obter dados muito detalhados sobre todas as embarcações que atracam no porto.

O modelo de IA foi criado pela IBM, para reconhecer as embarcações, enquanto câmaras de alta-definição e terminais 5G da Huawei captam a entrada dos navios em tempo real. A rede da Vodafone permite então transferir as imagens ao servidor de forma ultrarrápida e com a já mencionada baixa latência, havendo depois um algoritmo de geolocalização que extrai as coordenadas dos pixéis das imagens.

Um pouco mais a norte, no Reino Unido, a norte-americana Verizon assinou um acordo com a Associated British Ports (ABP) para implementar uma rede privada de 5G no Porto de Southampton, em parceria com a Nokia.

Sendo um ponto importante no transporte internacional de carros – cerca de 900 mil unidades por ano – Southampton é o primeiro porto continental do Reino Unido com acesso a uma rede privada de 5G. O objetivo do projeto, segundo a Verizon, é consolidar as comunicações numa única rede e melhorar a fiabilidade e segurança dos terminais, resolvendo o problema de qualidade da cobertura wi-fi.

Isto é um ponto importante em qualquer porto, disse à L&TH Nuno Roso, que lidera os Serviços Digitais da Ericsson em Portugal. “Um wi-fi tem sempre algumas falhas em termos de cobertura”, frisou. “O porto é um ecossistema altamente metálico, onde não é fácil para qualquer tecnologia de rádio garantir essa cobertura. É uma área grande e densa, tem espelhos de água, é sempre a melhor garantia o porto ter uma rede privada 5G para assegurar máxima qualidade e segurança do seu serviço.”

A Ericsson, uma das fornecedoras que está na linha da frente do 5G, tem vários projetos de nova geração em portos, incluindo Roterdão, Belfast e vários na China. Outro é em Itália, numa parceria com aspetos específicos interessantes que pode ser uma referência para portos portugueses.

“O Porto de Livorno, à semelhança de outros portos em Portugal, trabalha com carga não contentorizada, que tem vários formatos”, disse Nuno Roso. “Como essa carga não tem um formato padrão, é mais difícil otimizar a sua carga e descarga.”

A solução, desenhada com base nos desafios identificados pelas entidades que operam no porto, conecta tudo e permite que as coisas funcionem sem sobressaltos. Baseia-se em cameras Lidar e de alta definição, que monitorizam a área do porto onde serão carregadas e descarregadas as cargas dos navios. A tecnologia constrói um “gémeo digital” daquela área e esses gráficos mostram aos operadores o que está dentro da área, que tipo de cargas são e se estão em cima umas das outras. Fornece informação sobre cada caixote, cada peça de carga, as suas características, peso e dimensões.

“Com esta informação e o mapeamento digital daquela área do porto, utiliza-se um algoritmo baseado em inteligência artificial que consegue otimizar os percursos que as empilhadoras devem fazer para carregar e descarregar essa carga”, explicou Nuno Roso. Isto resulta em maior eficácia na rota que o operador da empilhadora vai utilizar e o armazenamento otimizado da carga.

Resultado? “Evita erros, poupa tempo e no caso do Porto de Livorno, reduziu em quase 28% o tempo de carga e descarga, o que também faz com que a redução das emissões de CO2 seja significativa: cerca de 8%, porque as empilhadoras fazem um percurso mais rápido”, resumiu Nuno Roso. A Ericsson está em conversações com o Porto de Aveiro para replicar o que foi feito em Livorno, que tem uma multitude de outros aspetos interessantes.

Por exemplo, através de óculos de realidade virtual, os operadores do porto podem ver o que está numa área específica e as características da carga, podendo planear com antecedência a descarga do navio da maneira mais otimizada possível. Outra componente usa óculos de realidade aumentada.

“O 5G é importante para não haver aqui soluços”, disse Nuno Roso. “A velocidade e a latência são importantes para que as coisas funcionem bem. Os operadores só têm que introduzir as características da carga num tablet e a partir dai o algoritmo vai dizer qual é a área do porto onde devem colocá-la.”

Por outro lado, trata-se de uma rede altamente eficiente para dispositivos da Internet das Coisas (IoT), o que permitirá conectar todo o tipo de mecanismos com dispositivos IoT que, com 5G, têm uma duração de bateria até 10 anos.

“Do ponto de vista da segurança, a entrada e saída de camiões do porto pode ser feita por pórticos totalmente automatizados e isso faz com que o fluxo da carga seja otimizado e possa otimizar toda a cadeia, desde o momento em que o barco atraca no porto e depois o seu transporte para fora”, disse Nuno Roso.

Um futuro de portos conectados

A automação da maquinaria, a capacidade de monitorizar a localização e estado da carga, poder retirar humanos dos locais e tornar o porto mais seguros – todas estas coisas terão um impacto. “É certamente para aí que vemos a indústria caminhar, como um todo”, frisou Nick Chubb.

No entanto, a evolução está a acontecer a ritmos diferentes e requer várias tecnologias, não apenas 5G. “O futuro já chegou, mas não está distribuído uniformemente”, disse o especialista. Há pequenos portos que já estão altamente automatizados e outros onde quase tudo é feito de forma manual. Ao mesmo tempo, são os portos grandes e contentorizados que podem beneficiar mais rapidamente, por uma questão de economia de escala, como salientou Nuno Roso.

Nenhum dos especialistas acredita que a nova geração, por si só, possa resolver os problemas que os portos enfrentam agora.

“O 5G não é uma bala de prata tecnológica”, disse o responsável da Ericsson. “Mas é fundamental que exista e que esteja lá. Vai ajudar do ponto de vista da operação dos portos e de todas estas dificuldades que existem a nível global”, continuou. “É mais um enabler que pode otimizar as operações e compensar alguns dos problemas que estão a ocorrer nesta altura.”

Chubb antecipa que iremos continuar a ver estes problemas de equipamento e logística durante os próximos dois anos, porque o movimento de infraestrutura física pelo mundo não é algo que se consiga solucionar da noite para o dia.

“O 5G permitirá uma evolução do sector da logística e vai levá-lo a funcionar de forma mais eficiente. Não será uma revolução”, considerou. “Pessoalmente, eu não ficaria muito esperançado de que o 5G vá resolver a crise de fornecimento. E o blockchain também não.”

O que vai é propalar o sector para o século XXI, alavancando a infraestrutura existente e respondendo a desafios urgentes, como o das alterações climáticas, ao melhorar a eficiência.

“Tenho a certeza que podemos contribuir bastante para a operação dos portos e para a redução de emissões”, disse Nuno Roso, “o que é bastante importante para termos um futuro mais sustentável.”