Juan Guzmán Triviño Digital Transformation and Industry 4.0 Consultant

Puertos inteligentes: tecnologías que permiten los smart ports

Del puerto automatizado, al sensorizado, al inteligente, al autónomo, al nodo sincromodal (Puertos 4.0), se evoluciona a base de innovación, disrupción… y de tecnología. En este post nos gustaría repasar las tecnologías habilitadoras que ya están siendo aprovechadas de forma eficiente por los principales puertos a nivel mundial y que tendrán un alto impacto en la mayoría de puertos en un futuro no muy lejano.

Computación en la nube y Ciberseguridad

La computación en la nube (cloud computing), se presenta como una gran herramienta para el manejo de los datos e información generada por las diferentes aplicaciones y facilita la gestión y escalabilidad de éstas.

La ciberseguridad es de hecho uno de los grandes retos para los puertos del futuro, que deben adelantarse a los ciberdelincuentes, intentando estar lo más preparados posible cuando se produzca algún ataque, y que debe ser incrementada paralelamente a la implementación de nuevas herramientas digitales.

Big Data

El futuro de la gestión y explotación de los puertos pasa por el Big Data, esto es, por obtener y procesar un gran volumen de datos de gran variabilidad y velocidad de crecimiento. Estos datos se podrán utilizar para agilizar y optimizar los procesos, reduciendo los tiempos de espera, entre otros beneficios. De hecho, el análisis de datos unido al deep learning sirve para construir sistemas predictivos y prescriptivos, que anticipan respuestas e incidencias y ayudan a los grupos de interés en la toma de decisiones. De este aprendizaje se beneficiarán especialmente los puertos, las empresas y las instituciones que hayan apostado claramente por la digitalización. Esa apuesta implica un cambio cultural en el sector, donde todos los implicados accedan a compartir datos de una forma transparente y segura.

Sensorización e Internet de las Cosas (IoT)

Se trata de tecnologías fundamentales en el camino hacia los llamados Smart Ports, en el que cada elemento del puerto se comunica con el resto a través de redes, en muchos casos móviles, y que permiten indicar a cada barco dónde atracar, o a un tráiler dónde aparcar, o qué grúa le ha sido asignada para que la carga se haga con agilidad y el vehículo vuelva a estar en ruta lo antes posible. Uno de los casos de uso más relevante es el rastreo de contenedores, cargas y activos en movimiento de forma precisa y en tiempo real a través de sensores telemáticos que se comunican máquina a máquina, y que permiten el seguimiento del tráfico y las mercancías en el puerto y su traslado logístico en tierra.

En materia de seguridad, se puede disponer de sensores que detecten el movimiento, cámaras que leen las matrículas y tecnología RFID para monitorizar las entradas, salidas y operaciones que realizan los camiones. Es una información en tiempo real que además se puede compartir con los conductores y las empresas de transporte, informándoles de los niveles de congestión que hay en las terminales de contenedores.

Estos sistemas también permiten recoger datos ambientales sobre mareas, temperatura, viento, nivel de agua y visibilidad.

Un paso más allá es el uso de las redes IoT para la creación de un gemelo digital que permita el uso de inteligencia aumentada.

Inteligencia artificial y robotización

Todos los datos generados en un puerto pueden ser después transferidos a una plataforma digital que permita su visualización en tiempo real, lo que supone todo un reto debido a su ingente volumen. Además, la plataforma ayudará a la toma de decisiones, conformando el llamado Sistema Soporte de Decisiones DSS, que debe incluir un sistema de alertas que se active cuando un sensor tome un valor específico, permitiendo de esta forma el control sobre el sistema de sensores del puerto.  

El Machine Learning o Aprendizaje Automático es una aplicación de la inteligencia artificial que proporciona al sistema la capacidad de aprender y mejorar automáticamente a partir de la experiencia. Se podría emplear un modelo de Machine Learning que evite colisiones de buques, tras ser entrenado con históricos de accidentes en función de variables cinéticas (posición, trayectoria) o ambientales (viento, mareas), alertando del peligro a los controladores. 

La progresiva robotización de los procesos dará como resultado, terminales portuarias automatizadas, fundamento del Puerto Conectado (previo al Puerto Inteligente). Un caso especial de Robotización es la RPA, que sustituye a un ser humano para interactuar con un sistema informático en procesos repetitivos y tediosos. Debido a la gran carga burocrática, contractual y documental de los puertos, puede resultar de gran interés para automatizar los procesos internos de forma ágil y poco invasiva. 

Realidad extendida

La Realidad Extendida (que incluye a las aumentada y virtual) puede ser de gran ayuda en la formación en cualquiera de los procesos portuarios. También en el control de contenedores, pudiendo añadir una capa de información adicional al contenedor visualizado. Puede utilizarse la Realidad Virtual para una visión integral del puerto, que sirva para la ayuda en toma de decisiones.

Dispositivos autónomos

La utilización de drones puede ayudar a los puertos a conocer con exactitud y en tiempo real la ocupación del dominio público, supervisar las actividades que se realizan en los recintos y realizar controles ambientales, entre otras muchas tareas de supervisión. Los drones ofrecen una visión de gran precisión del espacio portuario, diferente de la que podemos obtener desde la superficie.

Blockchain

El Blockchain o Cadena de bloques consiste en un registro o base de datos compartido por todos los partes de la cadena que elimina la necesidad de terceros, maximizando la eficiencia y la seguridad. 

Blockchain permite preprogramar Contratos Inteligentes o Smart Contracts, que se ejecutan en la red. Por ejemplo, una vez que un cargamento llega a un puerto de entrada y los sensores de IoT en el interior del contenedor confirman que el contenido no se ha abierto y ha permanecido almacenado correctamente durante todo el viaje, se puede emitir automáticamente el Conocimiento de Embarque.

Esta tecnología está llamada a revolucionar la cadena logística, permitiendo una gestión de contenedores más eficiente. Se está aplicando en el seguimiento seguro de mercancías en contenedores, resultando de especial utilidad si éstas son perecederas o deben considerarse en unas determinadas condiciones físicas (frigoríficos). 

Pero sobre todo es la tecnología que llevará al conjunto de los Puertos 4.0. al concepto de sincromodalidad, según el cual las partes interesadas de la cadena de transporte interactúan activamente dentro de una red cooperativa para planificar flexiblemente los procesos de transporte y poder cambiar en tiempo real entre modos de transporte adaptados a los recursos disponibles.

La empresa de transporte Maersk ha desarrollado de la mano de IBM un sistema llamado Tradelens que rastrea el contenido de sus contenedores marítimos para reducir los trámites burocráticos. De esta forma los usuarios involucrados en una transacción pueden acceder a información y documentos públicos en tiempo real, asegurando respeto a la privacidad y la confidencialidad de los datos.

5G

Facilitar el intercambio de datos entre las partes del puerto (armadores, autoridades, empresas, etc.) y hacer uso del estado del arte (Blockchain, AI, IoT) requiere una banda ancha de alta capacidad. El 5G será pieza fundamental en el desarrollo de los puertos del futuro

Las redes 5G se utilizarán para operaciones que requieren señales de control de latencia de milisegundos (tiempo real) de forma estable y en remoto, como el manejo de grúas o maquinaria pesada desde un centro de control. También permitirán el tráfico de datos de cámaras de alta definición o de realidad virtual en monitorización de infraestructuras importantes.  

Conclusiones

Seguiremos atentos. Esto es sólo el principio. Ya se habla de inteligencia aumentada, de Edge AI o de Sensorización 3D. La evolución de las tecnologías habilitadoras y su aplicabilidad a las diferentes operaciones portuarias están en una continuación evolución y su conocimiento permitirá a los puertos de todo el mundo mejorar sus prestaciones y competitividad. En Izertis tenemos un compromiso con el futuro de las organizaciones para llevar la transformación digital a buen puerto.