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智慧港口视觉分析技术 研究报告 （2021年） 中国移动研究院 前 言 港口在国际贸易和地区发展中都有着举足轻重的作用。据统计， 全球有大约90%的贸易都是通过海运来完成的，因此港口已经成为了 各个国家经济发展的核心基础。随着时代和科技的发展，各国港口也 历经了工业化，信息化和自动化的不同发展阶段。在人工智能大发展 的时代背景下，港口也在人工智能，大数据，新一代移动通信的技术 的助推下实现智慧化的转型。 本 智慧港口中 技术的发展 和 用 了 ， 了 技术在智慧港口不同 中的 地 ， 能 为 技术在智慧港口中 一 发展和 用 和 。 本 的中国移动 有，经，currency1“ 个人不fifl 本 全 。 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 1 ” ”智慧港口发展” ”背景 ” ” 智慧港口中新技术的 用 ” ” 中国智慧港口的发展 ” ”人工智能发展” ”人工智能现 ” ” 中国人工智能 业发展 ” ”智慧港口中的 技术 用” ”智能 ” ” 自动 ” ” 智能 ” ” 为 ” 9 ”来展 ” 9 ” ” 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 2 1.智慧港口发展情况 1.1背景 港口是国际贸易的核心。在 0 0 新 的背景下， 有大 港口 了 的 ， 现了 港口在国际贸易中的作用。 ，新 中港口 的 发 了 的 。 通 过智能化 自动化来 港口的运 ， 港口用 的个 化是来港口发展的 。 ，中国贸易 已经 国成为 世界第一，港口 在 续高 速攀升。但是中国的码头自动化和智 能化 处于初级阶段，大 港口亟 需智能化改造。 ： 0 0 全球港口 TOP 0 “：万TEU 数据来源：上海国际航运 中心 近 来，物联网（IOT），第五代 移动通信技术（G）,人工智能（AI） 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 3 和区块链（Blockchain）等高新科技 被 用于整合港口及物流系统 优化 港口运 加强港口全护。 其中人工智能技术益于芯片技术 的发展在近几 取了突破 展， 在自 言处，图像 等领域均 现 了高于人类的能力。 ， 人工智能技术在港口的 地 处于初级阶段，需要 据港口需求和 港口 境 一 的 发展。 1.2智慧港口建设中新技术的 应用 当全球港口面临劳动力成本 攀升 劳动强度大 工作 境恶劣 人力 的难题， 本 自动 化改造成为全球港口共同的诉求。虽 智慧港口已经成为了港口 来发展的 ，但是全球 于智 慧港口的仍 没有统一 和 整 。 全球各地智慧港口的发 展 ，智慧港口的和 发展整上 通过 基础 数 化信息整合及共 的 。 图：新技术在智慧港口中的 用 来智慧港口 要通过人工 智能，物联网，区块链，G和 人 等新 科技 用于 有的港口 境中， 现有的港口运 流 优 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 4 化， 造高 全 和 续化的港口。来，港口作业 劳动型 科技型 发展， ，港口和转 全 面自动化，智能化。智能化港口 来的大数据currency1用人工智能来 实时处，“能足各 fi发及fl的需求。 1.3中国智慧港口的发展 随着经济全球化 的加 ，科 技的速发展， 业 不升 级，港口也 初的区域”流通 中心 转型为 物 运 贸易信息 物 等化 的物流 贸易及中心。 物联网 G 人工智能和区块 链等高新科技为一的， 数据 及其新业 为核心的第五 代智慧港口是中国港口发展的重 。 自动化码头于 0 中 下的 重工 中 下中 合作， 成 用 。 09 中 海 中国 移动通信 了 合作 。通过G 计 人 工智能 高 度 等技术 造智慧 港口全业 景， 景 港 自动 智能 智能和 为 等型 用。 智慧码 头 业运 来，实现全 ， 工作 和经济 益 速 。 2.人工智能发展情况 00 ， 度 的 速发展 大地 升了人工智能 的 能力，人工智能 了 发展。随着芯片 计技术发展 来的力 升，物联网 大数据技 术发展来的数据 发，人工智能技 术也 了各 各业。人工智能的 各 用 在 实验室走 业化 景，尤其在售 通 教育和医疗等领域，人工智能技术的 用已经 了显的业 。 些领域也成为了人工智能首先 地 的 景，市 规 企业数 和 资 额度都有着显的 。 ，人工智能 用fl限于 特 景， 且需要大 的手工数据 标注， 要解决特 领域的特 问题。 距离真 实现类似人脑的， 有自 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 5 能力的通用人工智能仍 有很 的距离。 于fi杂问题的处和 ，的人工智能技术 力有 逮。 现实角度来讲，随着 用领域 的拓展，大 数据的fi和标注， 各 新型人工智能的不发展， 人工智能技术 计 G 区块 链的 合催 人工智能 在化的 用 景中不 地。 2.1人工智能现状 人工智能技术 要中在 四个领域：自 言处(NLP)，计 (CV)，智能 音和知识图谱。 自 言处 要 人类如 计通过自 言 沟通和 流，需要通过 言 达， 言， 器翻译， 言 成等技术实现。计 要通过仿人类的 系统来获取近似于人类的获取 认知 和解 图像和 频的能力， 要 通过图像 类，标检测，标跟踪 和解等技术来实现。智能 音 是通过 解合成人类的 音 达 器人 人类 音 流的过 ， 要通过 音识别， 音 合成和 音测评技术来实现。知识图 谱知识通过 和系 网形 呈现 来， 用于挖掘不同领域 的合系。 专用型的人工智能已经 了许不同的业化 景 用，其 中消费领域的人工智能 用是业 化的 流。伴随着 业升级，人工智 能+ 业 在成为来 耕发展的 ，通过人工智能赋能 fl造业， 通业为代 的传统 业为人工智能 的业化发展来了新的遇。 人工智能 于 业的驱动 要 通过 下四个 来实现： （一） 劳动力的赋能和替代， 高 人工智能直接的 用在于自 动实现，除了 替代传统自动 化 完成的重fi 险 工作外，人工智能还 完成 一些fi杂的 专业的 灵活的 需要一 能力“能完成的 工作。在 些工作中，人工智能 有 升工作 ， 人 力开销，为企业来显的 益， 升企业的业竞争力。 （二） 决 的智能 和 运 人工智能技术 速处 海 数据， 用 像，通过 数据 联 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 6 合 实现个化的需求 和。人工智能 为企 业 决 和 ， 升企业的 ，来成 为企业 的标 。 （ ） 资源的合高 动 和 用 通过人工智能技术和海 数据 来达 资源的高 动和 ， 升资本的 速度和 ，资本 资源 地 领域。用人工智能技术 速 市 ， 本 升资源 用 ，同时通过 险达 险的的。 2.2中国人工智能行业发展 在中国，人工智能技术的发展 了 的大力 。 0 ，人工 智能被首 工作 中， 0 工作 中 ：“发展 大新动能。 大 强新 业 ， 实 大数据发展 动，加强新一代人 工智能 发 用，在医疗 教 育 化 育等领域推 联网 +。发展智能 业，拓展智能 活。”， 09 的 工作 中， 人工智 能的 也“加 人工智能等技术 发和转化” “加强新一代人工智能 发 用”为“ 化大数据 人工智 能等 发 用”， 在国家面上， 人工智能 业的重 度益加 。 技术 发领域， 09 ， 国家工业信息全发展 中心发 人工智能中国专 技术 currency1。 数据显，“ 09 0 ，中国人工智能专 计 万fi ， 国成为AI领域专 高的国家。fl度 为专 数 五。 在 领域， 0 09 ， 中国人工智能 业 计共有 资 发 ， 计资额为 ”人”。 均资规除 在 0 有 外， 呈现 走高 ， 0 的 均 资额0”人” 09 的 ” 人”， 达 9” %， 资流 头 的 显。 中国人工智能的发力 要 中在技术和 用。 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 7 3.智慧港口中的视觉分析技术应用 技术在智慧港口 中的 用仍 处于初级 用阶段， 要中在港口 作业一。 港口 作业角度 为 流转（智能 自动 ）和 （智能 为 ）个面。智慧港口作为智慧 物流的重要成 ，来 技术在物流链和 同港 口网上的 度 用。 3.1智能理货 也 ，港口是 据运合同，在 运港和 港fifl和 物时，港口 的 代完成的在港口 物 计数 检 物 等工作。 “来 ， 要是 认 上下 上的物是 来接 的 信息 。码 头 境 恶劣且 险 高，传统的 基于人工的 ，不 ， 还易发 各 险。 智能系统 要通过计 技术来识别 的 型 有 等，来达 的识别 跟踪和。在流 上，通过在港口 上 的高 像头， 像头 的高 频通过 在港口的器 本地 流，实现数据不 港区。成在 器 的AI器 用 智能系统，助器 的 大力，完成 频 面的智能识 别。 于 的各 数据和 的 识别 过9%，且识 别速度很 ，一 能完成 识 别 自动下发 认通知 及 作， 过 需 ， 大地 升了 的 。通 过智能技术 实现过 的全自动化，达 足不 的的。 3.2自动驾驶 于海运物流的特 ，港口为 时的运 。 的 需要 一 ，如此， 仍 有 劳 现 。同时， 抓取 的 锁头 的 孔 齐误差在厘米级，需 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 8 通过 靠来 障， 的 经验和 资格要求 高，因 此港口 的问题非常突 。 在 一 景下，基于人工智能的 自动 技术的优 又 显现。基 于 能力及人工智能计技 术， 高 像头全 记 外自动 面，通过G端 端切 片网络实时传 器端fl室， 合 同 高 度 自动 令 等技术， 港区 的 度 米级 高 厘米级，通 过 自动 替代了传统地磁 fl的 。 该 用已经试验成 ， 开 始 。 用如下： 人 自动 ， 厘不 差地完成 靠。待 在 上 完毕后， 人 自动 启动， 人 的 盘便自动转动 来， 速识别周围的道 境， 自 减速 刹 转弯 绕 等突发的各 决 ，选 择优运 区 作业 ， 实现足港 口闭区域水 运的需求。 3.3智能安防 系统作为智慧港口的一 ，在港口常 运 过 中着 举足轻重的作用。近 来在港口 系统中除了常规的 频监系 统和盗 警系统外，还 来 下 能要求： 港口的 实现智 能抓 和识别，实 轨迹 ，能掌 的 信息和属物流“； 实现 港 的乘人面 识 别； 险” 的 等级要求； 的智能全 ，如：火灾 烟雾 禁区 警等 能需求。 有的 能需求在计和 基础上实现 同作业，足各个职 能 的需求，实现系统价 值的大化。 针 港口的系统，涉及 频监系统 警系统 智能 通系统 人脸识别系统 智能 系 统 及物联网 技术， 些系统技 术的合 了新时代港口系 统。 港口的 频监系统包括园区 监 码头监和 监，港口监 首先currency1足全候的需求，于 海( 江) 雾 汐 等 特 地条 ，此 用在港口的监 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 9 端都要 雾 涌等 能；其 ，在港口 中有端 都要 虑 良好的水 抗腐蚀 和抗强 ；另外，于港口一般的范 围都比 宽广，选择合适的物链 后期的运维， 距离的监 用光纤连接，选择 光口的 端 像，避免光电转换来的 障 。 港口的智能通系统 频监 非 化数据成 化， 动 图片抓 牌识别 速 度检测 比 警 站 警 拦“为 要的的 口系统在港口 治及通过 中发挥了重要 的作用。 在港口区域 是 非常的， 牌识别 人脸 比和 全 重要。该系统的 端抓 “ 记下 的 牌信息 通过时 通过 地，在系统当中 还 的 轨迹， 实现时和 上的 跟踪，同时据 牌信息该 属的物流 ；还 的记 和 人的面特 ，跟 系统中 “人 比识 别，一 现 “人系统 自动 警，港口 据 警信 息联 信息， 实 和跟踪， 大的 高 的 。 3.4司机行为分析 虽 港口 的 于 景 ，范围 ， 用自动 技 术实现取代的 人 。但是 外的外 需要通 过 。于工作时 ， 作 流 化，易 现 ， ，注 力 等现 ， 造 成全 。 当 现的 ， ，注 力不中等现 ， 通过在 加 高 智能 实时监测，当监测 现闭 注 力 等，通过AI 度 ，真实 景 识别， 端本地 音 警 ， 同时 警 据通过G网络上传 网络 及手APP 端。 4.未来展望 期来 ， 劳动力 港口 本 障全 是推动 中国移动研究院 智慧港口视觉分析技术研究报告（2021） 10 智慧港口加速的 大直接 因。 智慧港口是智慧技术在港口领域的 度 用，随着人工智能 物联网 计 大数据及移动 联网 智能 知等新一代信息技术的 ，港口 各类资源要 实现 连接， 实现智能 高 全 便 发展的现代化港口形 。 来中国移动和其 业 伴 一 整合港口的 业链上下 资源， 续推 基于人工智能的 fl 智能 人 智 能和 为 等 用试 和推广， 造全 景的智慧港口标 。 11 缩略语列表 全 中 解 G h Gnaion oil Nok 第五代移动通信 AI Aicurrency1icial Inllinc 人工智能 CV Co“ Viion 计 IoT Inn ocurrency1 Thin 物联网 NLP Nal Lana Pocin 自 言处 12 参考文献 fi G智慧港口 ， 重工 中国移动 fl达 和 为， 09 fi G智慧港口全业 景 地 ， 为 中国移动 中 海运 海 中移上 重工 用 启 等， 0 0 fi 0 0 全球 0大港口 形 评 ，上海国际航运 中心， 0 fi 人工智能中国专 技术 ，国家工业信息全发展 中心， 09 fi 中国人工智能 业 四五 发展 资 , 业 , 09