आज की ट्रांसपोर्टेशन टर्मिनल को कल की तकनीक के लिए बदलना

पीका यली-पौनू, निदेशक, ऑटोमेशन रिसर्च, कलमार

चित्र 1: निजी 4 जी / एलटीई वाई-फाई और ईथरनेट का सबसे अच्छा संयोजन करता है और उच्च गति की गतिशीलता को जोड़ता है।

Matthias Jablonowski, नोकिया में पोर्ट्स प्रोग्राम के वैश्विक अभ्यास नेतृत्व।

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LTE / 5G औद्योगिक वायरलेस डिजिटल भविष्य के लिए टर्मिनल तैयार करता है।

पिछले कुछ दशकों में डिजिटल प्रौद्योगिकी की क्रमिक तरंगों को लागू करने के बाद, दुनिया भर के बंदरगाहों में अधिकांश टर्मिनल परिचालनों में वायरलेस सेंसर नेटवर्क (WSN) और LPWA से लेकर ईथरनेट, मेश वायरलेस और वायरलेस नेटवर्क तकनीकों की एक किस्म होती है, जो UHF और VHF से होती है। वाई-फाई - प्रत्येक टर्मिनल के एक अलग अनुप्रयोग का समर्थन करता है। आज के 4 जी / एलटीई नेटवर्क और 5 जी के आने के साथ, अब एक ही, सुरक्षित वायरलेस नेटवर्क पर इनमें से कई डिजिटल अनुप्रयोगों को समेकित करने पर विचार करना संभव है जो आगे स्वचालन और महत्वपूर्ण उत्पादकता लाभ के लिए नींव रखेंगे।

अस्थिर वैश्विक बाजारों और बढ़ते संस्करणों से चुनौती, टर्मिनल ऑपरेटरों को अधिक चुस्त और संवेदनशील बनने की जरूरत है। तेजी से बदलाव का समय, ट्रक और रेल ऑपरेटरों के साथ बेहतर समन्वय, और बदलते जहाज के आकार को समायोजित करने की क्षमता सभी टर्मिनल संचालन पर अतिरिक्त दबाव डालते हैं। बर्थ, यार्ड, ट्रक और ट्रेन परिचालन में डिजिटल तकनीकों पर निर्भरता बढ़ रही है। आईओटी, मशीन लर्निंग और एआई जैसी उद्योग 4.0 प्रौद्योगिकियां इन चुनौतियों को पूरा करने में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगी, आंशिक रूप से टर्मिनलों के स्वचालन को सक्षम करके, जो बदले में, अधिक लचीलापन और परिचालन बचत प्रदान करेंगे।

आज की 'सिल्ड' टर्मिनल टेक्नोलॉजीज
अधिकांश बंदरगाहों में उपयोग की जाने वाली वर्तमान संचार तकनीकें टर्मिनल संचालन की भविष्य की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं क्योंकि वे डिजिटल परिवर्तन को स्वीकार करते हैं - विशेष रूप से स्वायत्त और दूरस्थ संचालन के क्षेत्र में उद्योग 4.0 अनुप्रयोगों की आवश्यकताएं। अधिकांश टर्मिनलों ने आज केंद्रीय टीओएस और टीओएस ग्राहकों के बीच वाई-फाई के आधार पर वायरलेस इन्फ्रास्ट्रक्चर को लागू किया है जो कि क्रेन, टर्मिनल ट्रकों और स्ट्रैड कैरियर में वाहन-माउंटेड कंप्यूटर और टैबलेट पर चल रहे हैं। यह ज्यादातर नौकरी आवंटन और वर्कफ़्लो समन्वय के लिए उपयोग किया जाता है।

आवाज संचार आमतौर पर कर्मचारियों के संचार के लिए TETRA या VHF रेडियो द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ईथरनेट लैन आमतौर पर वाई-फाई एक्सेस पॉइंट को बैकहॉल करता है और कैमरों और अधिक स्थिर उपकरणों, जैसे रेल-माउंटेड क्रेन, को केंद्रीय परिचालन और व्यावसायिक अनुप्रयोगों से जोड़ता है।
वायरलेस भाग वह क्षेत्र है जिसे आज की 4 जी / एलटीई तकनीक से बेहतर बनाया जा सकता है। पोर्ट संचालन में निहित गतिशीलता की उच्च डिग्री वाई-फाई के लिए चुनौतियां प्रस्तुत करती है और सामान्य तौर पर, यह लगभग विश्वसनीय, सुरक्षित या पूर्वानुमान योग्य नहीं है।

4 जी / एलटीई प्रौद्योगिकी, जिसे मोबाइल नेटवर्क के लिए डिज़ाइन किया गया था, वह भी अधिक सुरक्षित है, प्रति रेडियो उपयोगकर्ताओं की अधिक संख्या को संभाल सकती है और वीडियो जैसे उच्च बैंडविड्थ अनुप्रयोगों को संभालने में सक्षम है। महत्वपूर्ण रूप से, यह वीडियो कैमरों, रबर-थके हुए क्रेन या किसी अन्य अनुप्रयोग के लिए ईथरनेट-स्तर का प्रदर्शन भी प्रदान कर सकता है, जिसके लिए आज महंगी केबल संरचना की आवश्यकता होती है।

यद्यपि एलटीई लगभग एक दशक से उपलब्ध है, लेकिन इसे ज्यादातर मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटरों द्वारा एकाधिकार दिया गया है जिन्होंने दुनिया भर में 4 जी / एलटीई मोबाइल नेटवर्क द्वारा उपयोग के लिए स्पेक्ट्रम का लाइसेंस दिया था। उन सार्वजनिक वाहक में से कुछ ने औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए स्पेक्ट्रम को पट्टे पर दिया है, लेकिन इसके उपयोग को सही ठहराने के लिए लागत आमतौर पर बहुत अधिक थी। इसलिए, वाई-फाई पर व्यापक निर्भरता, जिसे कभी भी एक सर्वश्रेष्ठ-प्रयास नेटवर्क तकनीक के अलावा किसी अन्य चीज़ के रूप में डिज़ाइन नहीं किया गया था, व्यवसाय या मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त है। दुर्भाग्य से, यह अधिकांश उद्यमों के लिए एकमात्र वायरलेस नेटवर्किंग विकल्प था।

टर्मिनल के लिए भविष्य टेक
इसी समय, सरकारों पर लगाए गए व्यापक दबाव ने औद्योगिक और अन्य अनुप्रयोगों में उद्यमों द्वारा स्वास्थ्य सेवा से खनन तक उपयोग के लिए स्पेक्ट्रम को मुक्त कर दिया है। इसके अतिरिक्त, 4 जी / एलटीई विक्रेताओं ने बिना लाइसेंस वाले (जैसे, मल्टीफायर) या 'हल्के' लाइसेंस प्राप्त स्पेक्ट्रम का उपयोग करने वाले समाधान विकसित किए हैं। उन्होंने प्रौद्योगिकी के उद्यम के आकार के संस्करणों का उत्पादन करना भी शुरू कर दिया है जो मानक लैन या वाई-फाई जाल नेटवर्क की तुलना में स्थापित करने और बनाए रखने में अधिक कठिन नहीं हैं। इसका परिणाम यह है कि पोर्ट प्राधिकरणों और टर्मिनल ऑपरेटरों के पास अब बेहतर विकल्प हैं क्योंकि वे अपने डिजिटल वायदा के लिए योजना बनाते हैं।

चित्रा 1 एक निजी एलटीई नेटवर्क की तुलना में ईथरनेट और वाई-फाई के फायदे और नुकसान का सारांश प्रस्तुत करता है। नवीनतम रिलीज़ के साथ अतिरिक्त सुविधाएँ हैं। रिलीज़ 4.9G में IoT डिवाइस को संभालने के लिए विशिष्ट संवर्द्धन है, साथ ही अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट गुणवत्ता-स्तर नियंत्रण (QoS) प्रदान करने के लिए नेटवर्क के भीतर सुरक्षित स्लाइस बनाने की क्षमता है, उदाहरण के लिए, वीडियो के लिए उच्च बैंडविड्थ या स्वचालित या दूरस्थ रूप से कम विलंबता के लिए। नियंत्रित संचालन।

आने वाले पांच वर्षों में, 4 जी / एलटीई को 5 जी में विकसित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो एक सुपर-चार्ज वायरलेस ईथरनेट की तरह होगा। दूसरे शब्दों में, यह वर्तमान में ईथरनेट पर विश्वसनीयता, सुरक्षा और क्षमता के साथ अधिक से अधिक बड़े पैमाने पर क्षमता, अत्यधिक कम विलंबता अनुप्रयोगों को संभालने और आमतौर पर औद्योगिक स्वचालन का समर्थन करने के लिए ईथरनेट पर चलाए जा रहे किसी भी अनुप्रयोग को संभालने में सक्षम होगा।

यद्यपि औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए 5G की सामान्य उपलब्धता अभी भी कुछ साल से दूर है, लेकिन 4G / LTE आज एकल नेटवर्क अवसंरचना के साथ टर्मिनल की संचार आवश्यकताओं को संभालने में पूरी तरह से सक्षम है। जैसा कि हमने देखा है, यह वाई-फाई को अधिक मजबूत, सुरक्षित और विश्वसनीय नेटवर्क से बदल सकता है, लेकिन यह टीईटीआरए या वीएचएफ नेटवर्क को भी बदल सकता है। यह गतिशील समूह संचार, पुश-टू-टॉक और पुश-टू-वीडियो और साथ ही कॉल प्रेषण नियंत्रण और प्रबंधन का समर्थन करता है।

गतिशीलता के मोर्चे पर, 4G / LTE तुरंत मानवरहित हवाई या ड्रोन निरीक्षण जैसे अनुप्रयोगों को भी सक्षम बनाता है। ड्रोन ने खुद को आपातकालीन स्थितियों में एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में साबित किया है जहां वे तत्काल स्थितिजन्य जागरूकता प्रदान कर सकते हैं। वे टर्मिनल और यार्ड संचालन में विशेष रूप से उपयोगी हैं जहां वे दूरस्थ दृश्य परिसंपत्ति निरीक्षण, खतरनाक वस्तुओं की निगरानी और परिधि निगरानी प्रदान कर सकते हैं। एलटीई आधारित ड्रोन सॉल्यूशन उपलब्ध हैं जिनमें फ्लाइट में ड्रोन की कमांड और कंट्रोल के साथ-साथ एचडीटीवी सिग्नल का ट्रांसपोर्ट भी शामिल है।

स्वायत्तता, दूरस्थ संचालन ... और उससे आगे
रबर-थके हुए गैन्ट्री क्रेन जैसे उपकरणों का रिमोट कंट्रोल, एक और एप्लिकेशन है जो 4 जी / एलटीई और 5 जी की क्षमताओं को दर्शाता है। दूरस्थ परिचालकों से लगभग तात्कालिक प्रतिक्रिया की आवश्यकता के कारण दूरस्थ संचालन को बहुत कम विलंबता संचार की आवश्यकता होती है। एलटीई / 5 जी सिस्टम इन कम विलंबता आवश्यकताओं का समर्थन करते हैं, जिसमें PROFINET के लेयर -2 परिवहन के लिए समर्थन शामिल है। वे कई कैमरों से वीडियो अपलिंक आवश्यकताओं का समर्थन करते हैं जो रिमोट कमांड और यूनिट के नियंत्रण के लिए आवश्यक होंगे।

मोबाइल सेलुलर प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के फायदे ड्रोन और बढ़ते उपकरणों के रिमोट कंट्रोल से भी आगे जाते हैं। सार्वजनिक 4 जी और एलटीई नेटवर्क के लिए सबसे बड़ी चुनौती घने शहरी कोर को पर्याप्त कवरेज प्रदान करना है जहां कई उच्च इमारतें हैं जो वायरलेस कनेक्शन के लिए कई चुनौतियां पैदा करती हैं - ऐसी चुनौतियां जो 4 जी / एलटीई को विशेष रूप से दूर करने के लिए डिज़ाइन की गई थीं। छोटे पैमाने पर यह टर्मिनल और यार्ड संचालन में भी होता है जहां कंटेनरों के ढेर वायरलेस के कई रूपों के लिए वास्तविक मुश्किलें पैदा कर सकते हैं। टर्मिनल यार्ड में सर्वव्यापी कवरेज प्रदान करने के लिए LTE / 5G प्रौद्योगिकियां इन चुनौतियों को आसानी से पार कर सकती हैं।

भविष्य में आगे देखते हुए, उद्योग 4.0 अनुप्रयोगों को टर्मिनल संचालन को डिजिटल रूप से बदलने के लिए जारी रहेगा। स्वचालन और रिमोट कंट्रोल अनुप्रयोगों के साथ, हम वास्तविक समय डेटा और परिष्कृत वर्कफ़्लो प्रबंधन सॉफ्टवेयर के आधार पर सभी परिचालन प्रक्रियाओं के अंत-से-अंत प्रबंधन की संभावना भी देख सकते हैं।

विभिन्न डिजिटल पॉइंट समाधानों को जोड़ने के लिए मोबाइल उपकरणों, सेंसर और एक्चुएटर्स को जोड़ने के लिए एक मजबूत, मिशन-महत्वपूर्ण संचार प्रणाली की आवश्यकता होगी। यह एक डिजिटल ट्विन के निर्माण की अनुमति देता है, जिसे सॉफ्टवेयर एनालिटिक्स उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, समग्र वर्कफ़्लो को अनुकूलित करने के लिए। टर्मिनल संचालन के संदर्भ में, अकेले वर्कफ़्लो ऑप्टिमाइज़ेशन का उपयोग करके संचालन की समग्र दक्षता में 7 से 10 प्रतिशत के बीच बचत करना संभव है।

हालांकि यह भविष्य में बहुत दूर लग सकता है, एक बार स्थापित होने के बाद, एक निजी एलटीई नेटवर्क भविष्य के विकास के लिए एक मंच के रूप में कार्य कर सकता है। इसका एक उदाहरण के रूप में, फ़िनलैंड के कोटका में HaminaKotka बंदरगाह में एक टर्मिनल ऑपरेटर, स्टीवको ने नोकिया के साथ एक निजी एलटीई नेटवर्क बनाने के लिए काम किया, जो वीडियो-कैमरा का समर्थन करने के लिए जहाज-टू-किनारे क्रेन पर स्थापित किया गया था। आवेदन को संभालने से पहले और बाद में कंटेनरों की स्थिति को रिकॉर्ड करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इस प्रकार, भविष्य के बीमा दावों के मामले में, स्पष्ट जिम्मेदारी स्थापित करना आसान था।

स्टीवको ने तब से एलटीई नेटवर्क के शीर्ष पर अन्य अनुप्रयोगों का निर्माण किया है, क्योंकि यह वहां था। उन्होंने वीडियो द्वारा परिधि निगरानी और संपत्ति की निगरानी को जोड़ा है। टर्मिनल और गोदामों में सभी कार्गो हैंडलिंग उपकरण और कार्मिक LTE नेटवर्क पर संचार करते हैं। और वे भविष्य के उद्योग 4.0 अनुप्रयोगों पर विचार कर रहे हैं कि वे एलटीई नेटवर्क को बंद कर सकते हैं।

अलग से, कलगम, कार्गोटेक का हिस्सा, टर्मिनल ऑटोमेशन और ऊर्जा-कुशल कार्गो हैंडलिंग पर अनुसंधान कर रहा है। उनके शोध परीक्षण बिस्तर में नोकिया का एक निजी एलटीई नेटवर्क भी शामिल है। “कनेक्टिविटी और एप्लिकेशन लेयर्स के साथ डिजिटल ऑटोमेशन प्लेटफ़ॉर्म हमारे लिए नए सेवा उत्पादों और अवधारणाओं का परीक्षण करना संभव बनाता है। यह हमें अपने ग्राहकों को प्रदर्शित करने का अवसर देता है कि हमारी नई सेवाएं कैसे काम करती हैं, जो विशेष रूप से मूल्यवान है, ”, ऑटोमेशन रिसर्च, कलमार के निदेशक, पेका यली-पौनू कहते हैं।

सभी उद्योगों का डिजिटल परिवर्तन बहुत जल्दी आ रहा है। टर्मिनल संचालन कोई अपवाद नहीं है। आज की औद्योगिक आपूर्ति श्रृंखला में एक महत्वपूर्ण कड़ी के हिस्से के रूप में, यह भविष्य के बंदरगाहों के लिए वास्तविक समय में उनके माध्यम से गुजरने वाली हर चीज के डिजिटल जागरूकता और प्रबंधन के लिए टेबल दांव बन जाएगा। स्वचालन और स्वायत्त प्रौद्योगिकियों को पोर्ट संचालन में नई भूमिकाएं मिलेंगी जैसे कि वे अर्थव्यवस्था के कई अन्य क्षेत्रों में नियोजित किए जा रहे हैं। 4G / LTE में जाने के लिए पहले से ही एक मजबूत व्यवसाय का मामला है, और यह केवल समय के साथ मजबूत होगा।

Matthias Jablonowski नोकिया में पोर्ट्स प्रोग्राम की वैश्विक प्रैक्टिस लीड है। कनेक्टेड प्रौद्योगिकियों और डिजिटल परिवर्तन के अवसरों से घिरे होने के कारण, वह पोर्ट 4.0 और टर्मिनल ऑटोमेशन परियोजनाओं पर पोर्ट प्राधिकरणों और टर्मिनल ऑपरेटरों के साथ काम करता है क्योंकि वे अपने स्मार्ट बंदरगाहों की यात्रा शुरू करते हैं। मैथियस का परिवहन उद्योग में नोकिया के विस्तार में महत्वपूर्ण योगदान रहा है।

यह लेख पहली बार मैरीटाइम लॉजिस्टिक्स प्रोफेशनल पत्रिका के जूली / एयूजी प्रिंट संस्करण में छपा।