20 de diciembre de 2024
Explore ejemplos de puertos inteligentes que muestran cómo la visión por ordenador aumenta la seguridad, agiliza la manipulación de la carga, mejora 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 suelen manejar valiosos cargamentos de materias primas, productos manufacturados y productos de consumo, lo que los convierte en elementos clave de la cadena de suministro internacional.
A lo largo de los años, las tecnologías de vanguardia han cambiado la forma de operar y gestionar 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 tienen que ver con la inteligencia artificial (IA).
En concreto, la visión por ordenador (VC), un subconjunto de la IA, está causando furor en las operaciones portuarias. La IA de visión permite a los sistemas informáticos ver y comprender información visual en tiempo real. Mediante el análisis de imágenes y vídeos, los modelos de visión por ordenador como Ultralytics YOLO11 pueden identificar patrones, detectar objetos y seguir movimientos en tiempo real. La información procedente del análisis de imágenes permite realizar operaciones más eficientes y precisas, lo que tiene un gran potencial en la gestión portuaria.
Por ejemplo, el puerto de Rotterdam, el mayor de Europa, utiliza sistemas de visión por ordenador para optimizar los programas de mantenimiento. Sus sistemas basados en inteligencia artificial utilizan vídeo en directo para vigilar los buques y los equipos portuarios, ayudando a los trabajadores a predecir cuándo es necesario realizar tareas de mantenimiento. La supervisión periódica hace que los equipos funcionen durante más tiempo y que las operaciones portuarias sean más rápidas y fluidas.
En este artículo exploraremos varios ejemplos de puertos inteligentes que aprovechan la tecnología de visión por ordenador. También analizaremos las ventajas y desventajas de utilizar esta innovación en los puertos, al tiempo que consideraremos sus perspectivas de futuro. Empecemos.
Los puertos reciben diariamente cantidades ingentes de mercancías y se enfrentan a retos como mantener la eficacia de las operaciones, garantizar la seguridad de los trabajadores, reducir los atascos y hacer frente al mal tiempo. Incluso un retraso de una hora puede resultar costoso para las navieras.
Por ejemplo, hay costes relacionados con tardar demasiado en descargar la carga (sobrestadía), retener los contenedores demasiado tiempo después de descargarlos (detención), almacenar las mercancías en el puerto durante más tiempo (tasas de almacenamiento) y llegar tarde con sus buques (tasas de llegada tardía). Para evitar estas costosas penalizaciones, las navieras deben planificar cuidadosamente sus horarios, tiempos de viaje y actividades portuarias.
Para gestionar las operaciones portuarias al tiempo que se abordan estos retos, las navieras y las autoridades portuarias recurren cada vez más a soluciones automatizadas avanzadas basadas en IA. En lo que respecta a la visión por ordenador, los modelos de visión pueden entrenarse con vastos conjuntos de datos de imágenes y vídeos de operaciones portuarias.
Los modelos entrenados pueden utilizarse para tareas como la detección y el seguimiento de contenedores de carga mientras se cargan y descargan. La visión por ordenador también puede ayudar a reforzar la seguridad portuaria mediante el seguimiento de los empleados del puerto que mueven contenedores de carga pesados.
Ahora que ya sabemos por qué la IA y las tecnologías de visión por ordenador son importantes y valiosas en los puertos, veamos más de cerca algunos ejemplos de puertos inteligentes que muestran cómo puede utilizarse la visión por ordenador.
Los modelos de visión por ordenador, como Ultralytics YOLO11 y Ultralytics YOLOv8, pueden seguir a los trabajadores y garantizar el cumplimiento de los protocolos de seguridad. ¿Cómo funcionan? Tanto YOLO11 como YOLOv8 admiten diversas tareas de visión por ordenador, como la detección de objetos, que identifica y clasifica los objetos en una imagen o vídeo, y el seguimiento de objetos, que controla el movimiento de estos objetos a lo largo del tiempo.
Estas tareas pueden utilizarse en diversos casos de uso relacionados con la seguridad de los trabajadores. Un buen ejemplo es el uso de la detección de objetos para detectar equipos de protección individual (EPI) en empleados portuarios, como cascos y chalecos.
Del mismo modo, los sistemas portuarios inteligentes que se han integrado con capacidades de visión por ordenador, como el seguimiento de objetos , también pueden utilizarse para vigilar la ubicación de los trabajadores y seguir sus movimientos en tiempo real para detectar peligros y prevenir accidentes.
Mediante el análisis de secuencias de vídeo en directo, los modelos de visión pueden identificar peligros potenciales, como la caída de objetos o la entrada de trabajadores en zonas de riesgo. 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 por ordenador pueden desempeñar un papel importante en la mejora de la navegación marítima. Los sistemas marítimos integrados con visión por ordenador, las transmisiones del Sistema de Identificación Automática (AIS) (señales del buque que contienen su identidad, ubicación, velocidad, etc.) y otros sensores avanzados pueden utilizarse para obtener información sobre el paradero del buque. A partir de esta información, el sistema de inteligencia artificial puede trazar una ruta ideal para el buque, con menos atascos y menor consumo de combustible. Esta información también permite a la tripulación preparar el puerto para operaciones como la carga y descarga sin tiempo de espera.
Las autoridades portuarias pueden utilizar técnicas de visión por ordenador como la detección de objetos para detectar y rastrear objetos en el mar con vistas a una navegación segura. Por ejemplo, el Instituto de Investigación del Golfo de Maine, en Portland, utiliza sistemas de cámaras basados en IA para la navegación y la seguridad de los buques. Las cámaras utilizan visión por ordenador para detectar barcos, botes, boyas, personas y otros peligros marinos, incluso de noche o con niebla. Al detectar los obstáculos en el mar, los operadores de los buques pueden evitar accidentes y navegar con facilidad.
La manipulación de la carga es una de las operaciones más complejas en los puertos debido a la implicación de maquinaria pesada y al riesgo de caída de objetos. Los estudios demuestran que más del 63% de los accidentes portuarios se producen durante las maniobras de carga y las operaciones de carga o descarga. Estos accidentes pueden evitarse reduciendo la necesidad de que los trabajadores estén cerca de contenedores o maquinaria portuaria pesada para tareas como la lectura de etiquetas o la inspección de daños.
Los sistemas de visión pueden ayudar a conseguirlo reconociendo las etiquetas de los contenedores, escaneando su tamaño, tipo, peso, precintos y destinos, o detectando cualquier daño estructural. Un interesante ejemplo de ello es la Terminal de Contenedores del Pireo (PCT) de Grecia. Este puerto utiliza cámaras integradas en Vision AI para comprobar si los precintos de los contenedores están intactos. El sistema capta imágenes de la parte delantera de cada contenedor mientras se carga o descarga. A continuación, se utiliza la detección de objetos en las imágenes para localizar los precintos de los contenedores. Si falta un precinto o está dañado, se activa una alerta que avisa a las autoridades portuarias para que sigan investigando.
Las tareas de seguridad y vigilancia en los puertos requieren una atención constante. La mano de obra necesaria para vigilar todo el paisaje y las operaciones de un puerto es enorme. Incluso el puerto más pequeño del mundo, Depoe Bay (Oregón), tiene una superficie de dos hectáreas. El vasto espacio y los contenedores estrechamente apilados hacen prácticamente imposible que los humanos lo vigilen manualmente las veinticuatro horas del día.
La visión por ordenador permite supervisar las operaciones portuarias en múltiples puntos de acceso y detectar al instante cualquier entrada no autorizada. La tecnología de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) y de reconocimiento automático de matrículas (ANPR ) puede leer las matrículas de los vehículos que entran y salen de los puertos para detectar cualquier vehículo no autorizado. Para aumentar la seguridad, también se pueden utilizar sistemas de reconocimiento facial para verificar la identidad de los conductores y pasajeros de los vehículos.
Por ejemplo, el Puerto de Valencia (España) está utilizando un sistema de visión por ordenador compuesto por drones autónomos, conectividad 5G y un casco de realidad aumentada (RA) para vigilar la seguridad del puerto. Se utilizan drones autón omos para patrullar el puerto con regularidad, y la señal de vídeo se analiza mediante sistemas basados en visión a través de la red 5G. Los modelos de visión por ordenador buscan cualquier intrusión o actividad sospechosa. Cuando se detecta algo fuera de lo normal, se generan alertas. Con los auriculares AR, el equipo de seguridad puede incluso echar un vistazo a la zona alertada para comprender la gravedad del incidente.
Los vertidos de petróleo suponen una importante amenaza medioambiental, especialmente durante las operaciones portuarias de carga y descarga. Los estudios indican que aproximadamente el 29% de los vertidos de petróleo a mediana y pequeña escala (7 - 700 toneladas) se producen durante estas actividades. Aunque estos vertidos pueden no ser fácilmente visibles y parecer inofensivos, sus consecuencias medioambientales pueden ser graves.
El control manual de estos vertidos es especialmente difícil en las grandes zonas portuarias. Para resolver este problema, las cámaras acuáticas avanzadas equipadas con software de visión por ordenador pueden ser una solución eficaz. Mediante el análisis de imágenes de vídeo, estos sistemas pueden detectar vertidos de petróleo en tiempo real, lo que permite reaccionar con rapidez y realizar labores de limpieza.
De hecho, el puerto de Amberes, el segundo de Europa, utiliza tecnología de visión por ordenador para mitigar el impacto de los vertidos de petróleo. Drones teledirigidos vigilan las zonas acuáticas circundantes. Equipados con capacidades de visión por ordenador, estos drones pueden detectar vertidos de petróleo en las zonas portuarias cercanas. Esto permite a las autoridades portuarias identificar y tratar con prontitud las zonas de vertidos concentrados, mejorando así la calidad del agua a lo largo de las orillas del mar.
La adopción de la visión por ordenador en la gestión portuaria aporta muchas ventajas e impulsa diversas soluciones a medida para retos únicos. He aquí un rápido vistazo a algunas de estas ventajas:
Aunque las soluciones de CV ofrecen numerosas ventajas, su implantación en los puertos presenta ciertos retos que hay que tener en cuenta. He aquí algunas limitaciones a tener en cuenta:
Según los informes, se prevé que el mercado mundial de puertos inteligentes crezca a una impresionante tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 24,16%, alcanzando los 6.100 millones de dólares en 2033. Este crecimiento pone de relieve el creciente uso de tecnologías avanzadas como la IA, la visión por ordenador y el Internet de las cosas (IoT) en las operaciones portuarias modernas. A medida que los puertos sean más eficientes e inteligentes, la visión por ordenador desempeñará probablemente 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 por ordenador permita soluciones avanzadas y complejas impulsadas por IA, como el seguimiento de la carga en tiempo real y el mantenimiento predictivo de los equipos portuarios. Estas innovaciones agilizarán las operaciones portuarias y promoverán la sostenibilidad optimizando el uso de la energía y reduciendo las emisiones de carbono.
Al integrar la visión por ordenador en la gestión portuaria, podemos mejorar la seguridad, la eficacia 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 por ordenador pueden ofrecer una amplia gama de aplicaciones y dar respuesta a 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 Vision AI. Con la adopción de estas tecnologías avanzadas, los puertos pueden posicionarse como líderes del sector marítimo mundial, contribuyendo al crecimiento económico y a la sostenibilidad medioambiental.
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