20 de diciembre de 2024
Explore ejemplos de puertos inteligentes que muestran cómo la visión artificial mejora la seguridad, agiliza el manejo de carga, optimiza la navegación y redefine la gestión portuaria.
Con más del 90% de las mercancías transportadas por mar, los puertos son centros esenciales para el comercio mundial. Sirven como conectores vitales entre la tierra y el mar. Los puertos a menudo manejan envíos de carga valiosos, como materias primas, productos manufacturados y productos de consumo, lo que los convierte en clave para la cadena de suministro internacional.
Con el paso de los años, las tecnologías de vanguardia han transformado la forma en que operamos y gestionamos los puertos en todo el mundo. Estas innovaciones han hecho que la gestión portuaria sea más rápida, segura y fiable. Las innovaciones recientes en los puertos a menudo involucran la inteligencia artificial (IA).
En particular, la visión artificial (CV), un subconjunto de la IA, está causando un gran impacto en las operaciones portuarias. La visión artificial hace posible que los sistemas informáticos vean y comprendan la información visual en tiempo real. Mediante el análisis de imágenes y vídeos, los modelos de visión artificial como Ultralytics YOLO11 pueden identificar patrones, detectar objetos y rastrear movimientos en tiempo real. Los conocimientos derivados del análisis de imágenes permiten operaciones más eficientes y precisas, lo que tiene un gran potencial en la gestión portuaria.
Por ejemplo, el Puerto de Rotterdam, que es el puerto marítimo más grande de Europa, utiliza sistemas de visión artificial para optimizar los programas de mantenimiento. Sus sistemas impulsados por IA utilizan la monitorización de video en vivo para vigilar los barcos y los equipos portuarios, lo que ayuda a los trabajadores portuarios a predecir cuándo se necesita mantenimiento. La monitorización regular mantiene el equipo en funcionamiento durante más tiempo y hace que las operaciones portuarias sean más fluidas y rápidas.
En este artículo, exploraremos varios ejemplos de puertos inteligentes que aprovechan la tecnología de visión artificial. También analizaremos las ventajas y desventajas de utilizar esta innovación en los puertos, teniendo en cuenta sus perspectivas de futuro. ¡Empecemos!
Los puertos reciben enormes cantidades de mercancías diariamente y se enfrentan a retos como mantener la eficiencia de las operaciones, garantizar la seguridad de los trabajadores, reducir los atascos de tráfico y hacer frente a las inclemencias del tiempo. Incluso un retraso de una hora puede ser costoso para las empresas navieras.
Por ejemplo, existen costes relacionados con el hecho de tardar demasiado en descargar la carga (demurrage), mantener los contenedores durante demasiado tiempo después de la descarga (detención), almacenar mercancías en el puerto durante más tiempo (gastos de almacenamiento) y llegar tarde con sus barcos (gastos por llegada tardía). Para evitar estas costosas sanciones, las empresas navieras pretenden planificar cuidadosamente sus horarios, tiempos de viaje y actividades portuarias.
Para gestionar las operaciones portuarias y hacer frente a estos retos, las empresas navieras y las autoridades portuarias recurren cada vez más a soluciones automatizadas avanzadas impulsadas por la IA. Con respecto a la visión artificial, los modelos de visión pueden entrenarse con vastos conjuntos de datos de imágenes y videoclips de las operaciones portuarias.
Los modelos entrenados se pueden utilizar para tareas como la detección y el seguimiento de contenedores de carga a medida que se cargan y descargan. La visión artificial también puede ayudar a reforzar la seguridad portuaria mediante el seguimiento de los empleados portuarios que mueven contenedores de carga pesada.
Ahora que hemos comprendido por qué las tecnologías de IA y visión artificial son importantes y valiosas en los puertos, veamos más de cerca algunos ejemplos de puertos inteligentes que muestran cómo se puede utilizar la visión artificial.
Los modelos de visión artificial, como Ultralytics YOLO11 y Ultralytics YOLOv8, pueden rastrear a los trabajadores y garantizar el cumplimiento de los protocolos de seguridad. ¿Cómo funciona esto? Tanto YOLO11 como YOLOv8 admiten varias tareas de visión artificial, como la detección de objetos, que identifica y clasifica los objetos en una imagen o vídeo, y el seguimiento de objetos, que supervisa el movimiento de estos objetos a lo largo del tiempo.
Estas tareas se pueden utilizar en varios casos de uso de seguridad de los trabajadores. Un buen ejemplo es el uso de la detección de objetos para detectar equipos de protección personal (EPP) en los empleados portuarios, como cascos y chalecos.
De manera similar, los sistemas portuarios inteligentes que se han integrado con capacidades de visión artificial como el seguimiento de objetos también se pueden utilizar para monitorear las ubicaciones de los trabajadores y rastrear sus movimientos en tiempo real para detectar peligros y prevenir accidentes.
Al analizar las imágenes de vídeo en directo, los modelos de visión pueden identificar peligros potenciales, como la caída de objetos o la entrada de trabajadores en zonas propensas a riesgos. El sistema puede incluso configurarse para enviar alertas instantáneas si un trabajador entra accidentalmente en una zona restringida o se acerca demasiado a maquinaria pesada.
Las soluciones de visión artificial pueden desempeñar un papel importante en la mejora de la navegación marítima. Los sistemas marítimos integrados con visión artificial, las transmisiones del Sistema de Identificación Automática (AIS) (señales del barco que contienen su identidad, ubicación, velocidad, etc.) y otros sensores avanzados se pueden utilizar para obtener información sobre el paradero del barco. Con base en estos conocimientos, el sistema de IA puede trazar una ruta ideal para el barco con menos congestión y eficiencia de combustible. Estos conocimientos también permiten a la tripulación preparar el puerto para operaciones como la carga y descarga sin tiempo de espera.
Las técnicas de visión artificial, como la detección de objetos, pueden ser utilizadas por las autoridades portuarias para detectar y rastrear objetos en el mar para una navegación segura. Por ejemplo, el Gulf of Maine Research Institute en Portland utiliza sistemas de cámaras basados en IA para la navegación y la seguridad de los barcos. Las cámaras utilizan la visión artificial para detectar barcos, boyas, personas y otros peligros marinos, incluso de noche o en condiciones de niebla. Al detectar los obstáculos en el mar, los operadores de los barcos pueden evitar accidentes y navegar con facilidad.
El manejo de carga es una de las operaciones más complejas en los puertos debido a la participación de maquinaria pesada y el riesgo de caída de objetos. Los estudios demuestran que más del 63% de los accidentes portuarios ocurren durante las maniobras de carga y las operaciones de carga o descarga. Estos accidentes se pueden evitar reduciendo la necesidad de que los trabajadores estén cerca de contenedores o equipos portuarios pesados para tareas como leer etiquetas o inspeccionar daños.
Los sistemas de visión pueden ayudar a lograr esto reconociendo las etiquetas de los contenedores, escaneando su tamaño, tipo, peso, sellos y destinos, o detectando cualquier daño estructural. Un caso de estudio interesante de esto es la Terminal de Contenedores de El Pireo (PCT) de Grecia. Este puerto utiliza cámaras integradas con IA de visión para comprobar si los sellos de los contenedores están intactos. El sistema captura imágenes de la parte delantera de cada contenedor durante la carga o descarga. A continuación, se utiliza la detección de objetos en las imágenes para localizar los sellos de los contenedores. Si falta un sello o está dañado, se activa una alerta, notificando a las autoridades portuarias para que investiguen más a fondo.
Las tareas de seguridad y vigilancia en los puertos requieren atención constante. La mano de obra necesaria para supervisar todo el paisaje y las operaciones de un puerto es enorme. Incluso el puerto más pequeño del mundo, Depoe Bay en Oregón, abarca seis acres. El vasto espacio y los contenedores apilados muy juntos hacen que sea prácticamente imposible para los humanos supervisarlo manualmente las 24 horas del día.
Utilizando la visión artificial, las operaciones portuarias pueden ser supervisadas en múltiples puntos de acceso, y cualquier entrada no autorizada puede ser detectada al instante. La tecnología de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) y la tecnología de reconocimiento automático de matrículas (ANPR) pueden leer las matrículas de los vehículos que entran y salen de los puertos para detectar cualquier vehículo no autorizado. Para una capa extra de seguridad, también se pueden utilizar sistemas de reconocimiento facial para verificar las identidades de los conductores y pasajeros dentro de los vehículos.
Por ejemplo, el Puerto de Valencia en España está utilizando un sistema de visión artificial que comprende drones autónomos, conectividad 5G y un casco de realidad aumentada (RA) para monitorear la seguridad del puerto. Se utilizan drones autónomos para patrullar el puerto de forma regular, y la transmisión de video se analiza utilizando sistemas basados en visión artificial a través de la red 5G. Los modelos de visión artificial buscan intrusiones o actividades sospechosas. Cuando se detecta algo fuera de lo común, se generan alertas. Con el casco de RA, el equipo de seguridad puede incluso echar un vistazo al área alertada para comprender la gravedad del incidente.
Los vertidos de petróleo suponen una amenaza medioambiental significativa, especialmente durante las operaciones portuarias de carga y descarga. Los estudios indican que aproximadamente el 29% de los vertidos de petróleo de mediana y pequeña escala (7 - 700 toneladas) se producen durante estas actividades. Aunque estos vertidos no sean fácilmente visibles y parezcan inofensivos, sus consecuencias medioambientales pueden ser graves.
El control manual de estos vertidos es especialmente difícil en las grandes zonas portuarias. Para solucionar este problema, las cámaras avanzadas de detección de agua equipadas con software de visión artificial pueden proporcionar una solución eficaz. Mediante el análisis de las imágenes de vídeo, estos sistemas pueden detectar vertidos de petróleo en tiempo real, lo que permite una respuesta rápida y labores de limpieza.
De hecho, el Puerto de Amberes, el segundo puerto más grande de Europa, utiliza tecnología de visión artificial para mitigar el impacto de los vertidos de petróleo. Drones controlados a distancia monitorean las áreas de agua circundantes. Equipados con capacidades de visión artificial, estos drones pueden detectar vertidos de petróleo en áreas portuarias cercanas. Esto permite a las autoridades portuarias identificar y abordar rápidamente las áreas de vertido concentrado, mejorando así la calidad del agua a lo largo de las costas.
La adopción de la visión artificial en la gestión portuaria aporta muchas ventajas e impulsa diversas soluciones adaptadas a retos únicos. He aquí un rápido vistazo a algunas de estas ventajas:
Si bien las soluciones de CV ofrecen numerosas ventajas, su implementación en los puertos tiene ciertos retos que hay que tener en cuenta. Estas son algunas de las limitaciones que hay que tener en cuenta:
Según los informes, se prevé que el mercado mundial de puertos inteligentes crezca a una impresionante tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) del 24,16%, alcanzando los 6.100 millones de dólares en 2033. Este crecimiento destaca el uso creciente de tecnologías avanzadas como la IA, la visión artificial y el Internet de las cosas (IoT) en las operaciones portuarias modernas. A medida que los puertos se vuelven más eficientes e inteligentes, es probable que la visión artificial desempeñe un papel fundamental en la automatización de tareas, la mejora de la seguridad y el aumento de la eficiencia operativa.
Cuando se combina con tecnologías como IoT, blockchain y big data, se espera que la visión artificial permita soluciones avanzadas y complejas impulsadas por la IA, como el seguimiento de carga en tiempo real y el mantenimiento predictivo de los equipos portuarios. Estas innovaciones agilizarán las operaciones portuarias y promoverán la sostenibilidad mediante la optimización del uso de la energía y la reducción de las emisiones de carbono.
Al integrar la visión artificial en la gestión portuaria, podemos mejorar la seguridad, la eficiencia y la protección. Desde la supervisión de las actividades de los trabajadores hasta la automatización de tareas complejas como la manipulación de la carga y la navegación de los buques, las aplicaciones de visión artificial pueden ofrecer una amplia gama de aplicaciones y abordar los retos críticos de la gestión portuaria.
La tendencia hacia la automatización y los procesos impulsados por la IA arroja luz sobre el potencial de las soluciones de IA de visión. Al adoptar estas tecnologías avanzadas, los puertos pueden posicionarse como líderes en la industria marítima mundial, contribuyendo al crecimiento económico y la sostenibilidad ambiental.
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