智慧船舶解決方案，Smart Ready 安全船舶
隨著世界朝著更高水準的自治發展，航運業也在透過智慧船舶技術適應這一趨勢。 船舶自主技術、物聯網（IoT）和資料分析代表了公司和整個海運業努力實現的現代特徵。
自主技術是指在考慮各種參數之後，賦予軟體做出關鍵決策的更高自由度。物聯網是一種相對較新的技術，讓使用者能夠將日常物品連線到雲或網際網路。這允許人們透過觸控按鈕來控制日常物品。
資料分析是所有新技術背後的支柱，它允許科學家和工程師從成堆的資料中，挖掘和收集有用的資訊，否則這些資料本來是無法分析的。
透過將這些功能納入航運行業，我們可以提高航運效率、時間管理和該領域的更高產出。在本報導中，我們研究了可以徹底改變智慧船舶技術的 10 項關鍵創新。
1. 人工智慧 —— 數位貨物和海灣安排最佳化
每天都有價值數十億美元的貨物透過水路運輸，超過 10 億個貨櫃透過全球多個港口轉運。
其中一些是具有固定時間範圍的高優先級項目，必須在該時間範圍內將它們轉移到新港口。 其他人有更長的時間津貼，不屬於緊急或即時運輸貨物。
能夠根據交貨時間對集裝箱和貨物進行分類和區分非常重要。這可以確保有緊急需求的貨物優先於其他物品，被裝載到最早到達目的地的貨櫃船上。這簡化了港口之間的商業和商品流動。
此外，通過在經過港口的數百艘船隻之間適當分配貨物，可以減少碼頭交通量。
據一份報告稱，船舶運輸能力中平均有 30-40% 是空艙。透過數位貨物優化，空置的空間可以減少到 15 – 20 % 以下。
貨櫃船和其他貨船運載數百個大小、重量和目的地各不相同的貨櫃。這些變量使得排列順序對於提高效率非常重要。
例如，第一個要卸載的容器可能位於最底部。港口碼頭必須卸下其上方的所有貨物，才能使用所需的貨櫃。
雖然二十英尺和四十英尺的貨櫃（TEU 和 FEU）是行業標準，但對不尋常的貨物做出了讓步，改裝貨櫃的尺寸可能會有所不同。
因此，如果它們的位置不準確，進一步裝載可能會帶來不便。同樣，重量是決定堆疊順序的一個因素。
較重的負載必須集中，以免損壞其他貨櫃並扭曲船隻的穩定性。
有這麼多參數和決定因素，讓數位優化等技術接管並決定最佳的貨櫃托架佈置是具有成本效益的。
2. 大數據分析
數據分析取決於挖掘、收集和推理，這些資訊來自大型運營環境（例如船舶和港口）的大量信息。 這可能包括有關貨櫃類型、重量和目的地的數據，或有關船舶本身的數據，例如裝飾、穩定性、發動機性能和通信。
由於存在如此大量的變數，並且在任何給定時間點，都有成千上萬的船隻在世界海洋中航行，因此以建設性的方式使用這些數據可能具有挑戰性。
數據分析整理，並嘗試聯傑大量資訊以得出有用的結論。
例如，它可以產生有關歷史貨櫃趨勢、海洋狀況和船舶對各種不斷變化的天氣狀況的反應的結果。能夠查看這些推論，將使公司能夠分析各種性能參數，他們可以使用這些參數來提高效率。
3. 船上的物聯網
物聯網 (IoT) 讓使用者能夠借助手機或遙控器等綜合控制系統，來控制日常物品。這意味著人們可以透過點擊按鈕打開和關閉電氣系統、移動門和打開窗戶。
這種技術在航運領域有著巨大的應用，因為它可以為船舶經營業者或乘客提供遠端控制，不然的話他們需要親自到現場。
例如，在客艙上，可以透過應用 app 或遠端訪問單個機艙，並向客人提供遠端服務。
燈光、風扇、門甚至物體，都可以被密切監控，甚至不必踏入房間。同樣，在緊急情況下，船長或船長可以遠端訪問可能具有決定性意義的船艙。
就貨櫃船或其他貨船而言，物聯網將能夠控制艙門、艙室、艙壁系統和液壓系統，而無需人員永久在場。
貨櫃船體積龐大，通常配備只有三十到四十人的船員，包括工程師、技術人員和其他人員。
在這種情況下，遠端訪問將節省大量操作時間，並為船長提供更高水準的機械控制。
在港口停靠、裝卸作業期間，必須密切監控艙口門和艙壁系統。透過允許一個人監視和控制系統，可以騰出人員來執行更重要的任務。
同樣的技術可以採用並整合到船舶的幾乎每個角落，從船舶控製到電器，以及無限的可能性。
4. 船舶數位化航線管理
通常，船隻遵循預先設定的路線，並根據多個輸入數據確定。這個想法是，通過研究海洋狀況、歷史趨勢和其他因素，船舶經營業者可以勾勒出一條花費最少時間的準確路線。
然而，船舶往往可以有長達數月的航程，提前準確預測情況是不可行的。
即時路線管理，可以在改善行程持續時間和效率方面發揮重要作用。考慮到船舶在海上停留的時間很長，以及海洋條件可能在幾個小時內發生巨大變化，因此即時數據可供船舶經營業者使用非常重要。
直布羅陀的油輪轉彎 —— 信用：存款照片
這可能包括天氣模式、海盜警報、港口交通和其他變化的參數。此外，透過允許計算軟體處理路由，可以開發出考慮多個變化的準確路徑。
5. 智慧機動控制/自主控制
在陸地上，自動駕駛汽車使用自主技術根據它們經過的路線做出決定。這包括檢測行人、其他車輛和交通信號，以及在不失去控制的情況下留在路上。
在航運業中，實現這種自主控制是一項主要操作，因為船舶比汽車大得多，也更複雜。
將人工智慧和機器學習等智慧技術整合到操縱系統中，將使船隻能夠準確地保持在航線上，而無需舵手或船長的持續輸入。這減少了人為錯誤的機會，還允許立即實施即時路線資訊。
圖片來源：kongsberg.com
這項技術還包含港口營運的巨大範圍。通常，碼頭是限制空間，存在諸如拖船之類的船隻。為了能夠安全靠泊而不發生碰撞，可以使用智慧船舶技術來幫助船長駕駛船舶。
6. 智慧推進系統
隨著對船舶推進系統的需求不斷成長，需要更大的輸出，智慧技術也得到了發展，以便為船長提供更大程度的控制。這使得間距、角度、機架和速度能夠被控製到極高精度的公差值。
然而，這也對工程師和船長的判斷能力提出了很高的要求，這為人為錯誤提供了空間。
控製程度越高，設備或容器本身損壞的風險就越高。因此，將推進系統的控制委託給智慧技術，使電腦能夠以高精度做出決策和控制設備。
這使船長可以保持對船隻的控制，而不必一直監視螺旋槳。同樣，船舶工程師可以讓軟體監控船用柴油發動機的狀態，以便它們始終保持在可接受的運行區域內。
7. 綜合控制系統
一艘船是一個巨大的實體，長達數百米，有幾層甲板和數千名人員。密切關注整個船隻和所有操作系統，可能是一項艱鉅的任務。
整合控制系統提供了一種獨特的解決方案，來監控構成大型船舶的各種系統和組件。
這些系統使用智慧技術，將船舶的各個部分連接到中央伺服器。這可能包括由各個單元管理的推進、機動控制和通信。
透過伺服器上的綜合概覽，船長或高級船員可以隨時查看船舶任何部分的運行情況。
如果發動機轉速或設備溫度等，性能值超出可接受的範圍，則會向相關單位和駕駛台發送警報。
除了為船舶營運業者提供船舶性能概覽外，這還提高了船舶的安全性和維護性。
8. 智慧防禦技術
航運業也包括國防領域。除了海軍之外，構成任何國家國防支柱的補給艦和接駁艦是一個主要焦點。
在這些領域實施智慧技術，將使海軍變得自力更生且極其高效。例如，在戰爭時期，控制航空母艦等船隻的物資和運送設備可能是一項主要任務。
透過實施智慧技術，準確途徑、佈署和控制補給船，將允許以更有效的方式使用海軍的後勤部門。此外，透過軟體監控商店和儲備，可以下達或建立訂單和投標，而無需等待相關當局採取行動。
為了確保在執行軍事行動時達到最高水準的標準，智慧技術採取的所有此類行動最好透過個人進行，該個人可以驗證和啟動軟體轉發的建議。
9. 區塊鏈技術
區塊鍊是一種改變遊戲規，從世界任何地方收取款項，它應該是支付方面的下一個巨大步驟。
然而，在過去幾年中，區塊鏈技術發生了翻天覆地的變化，並且也被用於生態和永續發展領域。
如果實施得當，該行業將能夠利用高資料品質、流程完整性、可配置的智慧合約、更低的交易成本、授權網路、生態系統簡化等優勢。
幾家知名公司和組織已經攜手在行業中進一步研究、開發和實施該技術。
9. 機器人/無人機/3D 列印
就像其他行業一樣，先進的機器人技術也在影響海運業的營運。
機器人已經用於船舶的維護、安全和檢查。
此外，幾家公司已經開始使用機器人對船隻進行遠端檢查，特別是在旅行限制期間。
即使是無人機現在也廣泛用於向船隻運送貨物、安全和監視，以及遠端檢查等任務。
還正在實施 3D 列印，特別是為了解決船上備件的即時可用性問題。
隨著技術的進一步發展，人類安全的重要性越來越重要，我們將看到更先進的機器人技術主宰著海運業的各個方面。
10 擴增實境
擴增實境就是這樣一種技術，正在徹底改變當今幾乎所有行業。隨著技術的進步，它在海運行業中發揮著重要作用。
AR 目前主要用於海員培訓，並由幾個海事培訓機構實施。它正在幫助學生從幾次現實生活中學習，否則這些經歷是不可能的。
AR 還被用於船舶的高效維護和檢查。使用 AR 可穿戴裝置和遠端引導軟體等工具，維修和維護正在使用視覺影象進行，沒有技術人員在現場的實際存在。
不用說，AR 也用於造船和設計過程，模擬虛擬模型，這有助於在實施前設計的早期階段解決幾個問題。
透過採用人工智慧、資料科學和物聯網等新技術，有可能將這個行業提升到更高的水準。隨著油價上漲，尋找其他可能創新的途徑很重要。
透過整合智慧船舶開發，它為整個行業提供了研究和創造力的出口。
此外，它還透過專注於減少排放和減少碳足跡，提高效率並幫助最大的運輸行業轉變為綠色領域。
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