港口作為現(xiàn)代物流的重要樞紐,承擔(dān)著國(guó)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(zé)。傳統(tǒng)港口的貨物集裝箱吊裝等操作大部分依靠龍門(mén)吊等重型機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)集裝箱的吊裝和轉(zhuǎn)運(yùn),作業(yè)難度大,對(duì)吊裝人員的素質(zhì)要求高。傳統(tǒng)港口由于依靠光纜實(shí)現(xiàn)龍門(mén)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(wèn)題。采用本地化部署5G邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)港口作業(yè)過(guò)程多設(shè)備協(xié)同、大數(shù)據(jù)量傳輸和毫秒級(jí)遠(yuǎn)程控制,對(duì)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(lái)源】：中國(guó)新通信. 2020年18期 第122-123頁(yè)

【文章頁(yè)數(shù)】：2 頁(yè)

【部分圖文】：

面向5G的MEC架構(gòu)圖[3]

此外,為了更貼合實(shí)際生產(chǎn),邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)定義了邊緣計(jì)算的三層架構(gòu)參考模型[4],自下而上分為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、邊緣和云。邊緣計(jì)算位于云計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(物聯(lián)網(wǎng))之間,向下支持各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接入,向上可與云計(jì)算協(xié)同。邊緣層包括邊緣節(jié)點(diǎn)(如邊緣網(wǎng)關(guān)、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(diǎn)主要由硬件設(shè)備構(gòu)成,包含計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源,對(duì)外調(diào)用的API,處理和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的邊緣網(wǎng)關(guān),能實(shí)時(shí)閉環(huán)控制業(yè)務(wù)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(jì)算三層架構(gòu)參考模型[4]。通常,MEC對(duì)資源的使用模式有兩種[5]:一是直接將計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行封裝,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供調(diào)用接口API,邊緣管理器通過(guò)代碼下載、策略配置及數(shù)據(jù)庫(kù)操作等方式調(diào)用邊緣節(jié)點(diǎn)的資源;二是將邊緣節(jié)點(diǎn)的資源按照不同功能進(jìn)行模塊化封裝,邊緣管理器則通過(guò)模型驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)編排方式進(jìn)行資源調(diào)用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的一體化開(kāi)發(fā)和敏捷部署。

5G通信技術(shù)的大帶寬、低時(shí)延、大連接技術(shù)特點(diǎn)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(jì)算技術(shù)則為港口的智能化提升改造提供了有力的技術(shù)支持。5G邊緣計(jì)算為港口內(nèi)高清視頻信號(hào)的傳輸、圖像識(shí)別、任務(wù)計(jì)算等提供了本地化、高效的通信、計(jì)算和存儲(chǔ)資源,為港口內(nèi)的車(chē)輛定位、設(shè)備定位和設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,為港口吊裝操作人員、港區(qū)機(jī)械設(shè)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(jì)算在智慧港口的應(yīng)用模型如圖3所示。如圖3所示，港口MEC平臺(tái)可參考云計(jì)算平臺(tái)分為三層架構(gòu)：IaaS層包括計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器（或計(jì)算存儲(chǔ)一體機(jī)）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備，以及通過(guò)虛擬化軟件（如OpenStack+KVM等）將上述設(shè)備資源池化后的性能資源；PaaS層包含了面向應(yīng)用的各種使能平臺(tái)，包括基于Tomcat的平臺(tái)中間件、容器引擎、軟件開(kāi)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(yīng)用軟件ME-APP。對(duì)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(duì)平臺(tái)資源的消耗。港口內(nèi)的吊裝機(jī)械設(shè)備上安裝的高清攝像頭采用5G網(wǎng)絡(luò)通信模塊，將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)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(wú)需在吊裝現(xiàn)場(chǎng)即可遠(yuǎn)程操控龍門(mén)吊等重要設(shè)備。港口內(nèi)部無(wú)人駕駛的載貨車(chē)輛通過(guò)MEC進(jìn)行位置信息的實(shí)時(shí)計(jì)算、定位和更新，確保港口無(wú)人作業(yè)的秩序井然。截至目前，基于5G的MEC已經(jīng)在廈門(mén)港、青島港、江陰港等成功運(yùn)行，標(biāo)志著現(xiàn)代化智慧港口建設(shè)將進(jìn)入新紀(jì)元。


本文編號(hào)：2910118