20 décembre 2024
Découvrez des exemples de ports intelligents montrant comment la vision par ordinateur renforce la sécurité, rationalise la manutention des marchandises, améliore la navigation et redéfinit la gestion portuaire.
Avec plus de 90 % des marchandises transportées par voie maritime, les ports sont des plaques tournantes essentielles pour le commerce mondial. Ils servent de connecteurs vitaux entre la terre et la mer. Les ports accueillent souvent des cargaisons de grande valeur telles que des matières premières, des produits manufacturés et des produits de consommation, ce qui en fait des éléments clés de la chaîne d'approvisionnement internationale.
Au fil des ans, les technologies de pointe ont modifié la manière dont nous exploitons et gérons les ports dans le monde entier. Ces innovations ont rendu la gestion des ports plus rapide, plus sûre et plus fiable. Les innovations récentes dans les ports font souvent appel à l'intelligence artificielle (IA).
En particulier, la vision par ordinateur (VA), un sous-ensemble de l'IA, fait d'énormes vagues dans les opérations portuaires. La vision artificielle permet aux systèmes informatiques de voir et de comprendre les informations visuelles en temps réel. En analysant les images et les vidéos, les modèles de vision artificielle comme Ultralytics YOLO11 peuvent identifier des modèles, détecter des objets et suivre des mouvements en temps réel. Les informations issues de l'analyse d'images permettent des opérations plus efficaces et plus précises, ce qui présente un grand potentiel pour la gestion des ports.
Par exemple, le port de Rotterdam, qui est le plus grand port maritime d'Europe, utilise des systèmes de vision par ordinateur pour optimiser les calendriers de maintenance. Ces systèmes alimentés par l'IA utilisent la surveillance vidéo en direct pour garder un œil sur les navires et les équipements portuaires, aidant ainsi les travailleurs portuaires à prévoir quand la maintenance est nécessaire. Une surveillance régulière permet de prolonger la durée de vie des équipements et de rendre les opérations portuaires plus fluides et plus rapides.
Dans cet article, nous allons explorer divers exemples de ports intelligents qui exploitent la technologie de la vision par ordinateur. Nous examinerons également les avantages et les inconvénients de l'utilisation de cette innovation dans les ports, ainsi que ses perspectives d'avenir. C'est parti !
Les ports reçoivent quotidiennement des quantités massives de marchandises et sont confrontés à des défis tels que l'efficacité des opérations, la sécurité des travailleurs, la réduction des embouteillages et les mauvaises conditions météorologiques. Même un retard d'une heure peut coûter cher aux compagnies maritimes.
Par exemple, il y a des coûts liés au fait de prendre trop de temps pour décharger la cargaison (surestaries), de garder les conteneurs trop longtemps après le déchargement (détention), de stocker les marchandises au port pendant une période supplémentaire (frais de stockage), et d'arriver en retard avec leurs navires (frais d'arrivée tardive). Pour éviter ces pénalités coûteuses, les compagnies maritimes s'efforcent de planifier soigneusement leurs horaires, leurs temps de déplacement et leurs activités portuaires.
Pour gérer les opérations portuaires tout en relevant ces défis, les compagnies maritimes et les autorités portuaires se tournent de plus en plus vers des solutions automatisées avancées basées sur l'IA. En ce qui concerne la vision par ordinateur, les modèles de vision peuvent être entraînés sur de vastes ensembles de données d' images et de clips vidéo d'opérations portuaires.
Les modèles formés peuvent être utilisés pour des tâches telles que la détection et le suivi des conteneurs de marchandises lors de leur chargement et de leur déchargement. La vision par ordinateur peut également contribuer à renforcer la sécurité portuaire en suivant les employés du port qui déplacent des conteneurs de fret lourds.
Maintenant que nous avons compris pourquoi les technologies d'IA et de vision par ordinateur sont importantes et utiles dans les ports, examinons de plus près quelques exemples de ports intelligents qui montrent comment la vision par ordinateur peut être utilisée.
Les modèles de vision par ordinateur, comme Ultralytics YOLO11 et Ultralytics YOLOv8, peuvent suivre les travailleurs et garantir le respect des protocoles de sécurité. Comment cela fonctionne-t-il ? YOLO11 et YOLOv8 prennent en charge diverses tâches de vision par ordinateur, telles que la détection d'objets, qui identifie et classe les objets dans une image ou une vidéo, et le suivi d'objets, qui surveille le mouvement de ces objets au fil du temps.
Ces tâches peuvent être utilisées dans divers cas d'utilisation liés à la sécurité des travailleurs. Un bon exemple est l'utilisation de la détection d'objets pour détecter les équipements de protection individuelle (EPI) sur les employés du port, tels que les casques et les gilets.
De même, les systèmes portuaires intelligents qui ont été intégrés avec des capacités de vision par ordinateur telles que le suivi d'objets peuvent également être utilisés pour surveiller l'emplacement des travailleurs et suivre leurs mouvements en temps réel afin de détecter les dangers et de prévenir les accidents.
En analysant les séquences vidéo en direct, les modèles de vision peuvent identifier des dangers potentiels, tels que des chutes d'objets ou des travailleurs pénétrant dans des zones à risque. Le système peut même être configuré pour envoyer des alertes instantanées si un travailleur pénètre accidentellement dans une zone interdite ou s'approche trop près d'une machine lourde.
Les solutions de vision par ordinateur peuvent jouer un rôle important dans l'amélioration de la navigation maritime. Les systèmes maritimes intégrés à la vision par ordinateur, aux transmissions du système d'identification automatique (AIS) (signaux du navire contenant son identité, sa position, sa vitesse, etc.) et à d'autres capteurs avancés peuvent être utilisés pour obtenir des informations sur la localisation du navire. Sur la base de ces informations, le système d'intelligence artificielle peut tracer un itinéraire idéal pour le navire, avec moins d'encombrements et un meilleur rendement énergétique. Ces informations permettent également à l'équipage de préparer le port pour des opérations telles que le chargement et le déchargement sans temps d'attente.
Les techniques de vision par ordinateur telles que la détection d'objets peuvent être utilisées par les autorités portuaires pour détecter et suivre des objets en mer afin d'assurer la sécurité de la navigation. Par exemple, l'Institut de recherche du golfe du Maine à Portland utilise des systèmes de caméras basés sur l'IA pour la navigation et la sécurité des navires. Les caméras utilisent la vision artificielle pour détecter les navires, les bateaux, les bouées, les personnes et d'autres dangers marins, même la nuit ou dans le brouillard. En détectant les obstacles en mer, les opérateurs de navires peuvent éviter les accidents et naviguer facilement.
La manutention des marchandises est l'une des opérations les plus complexes dans les ports en raison de l'utilisation de machines lourdes et du risque de chute d'objets. Des études montrent que plus de 63 % des accidents portuaires se produisent lors des manœuvres de cargaison et des opérations de chargement ou de déchargement. Ces accidents peuvent être évités en réduisant la nécessité pour les travailleurs de se trouver à proximité des conteneurs ou des équipements portuaires lourds pour des tâches telles que la lecture des étiquettes ou l'inspection des dommages.
Les systèmes de vision peuvent y contribuer en reconnaissant les étiquettes sur les conteneurs, en scannant leur taille, leur type, leur poids, leurs scellés et leurs destinations, ou en détectant tout dommage structurel. Le terminal à conteneurs du Pirée (PCT), en Grèce, constitue une étude de cas intéressante à cet égard. Ce port utilise des caméras Vision AI pour vérifier si les scellés des conteneurs sont intacts. Le système capture des images de l'avant de chaque conteneur pendant le chargement ou le déchargement. Ensuite, la détection d'objets est utilisée sur les images pour localiser les scellés sur les conteneurs. Si un scellé est manquant ou endommagé, une alerte est déclenchée, notifiant les autorités portuaires pour qu'elles procèdent à une enquête plus approfondie.
Les tâches de sécurité et de surveillance dans les ports requièrent une attention constante. La main-d'œuvre nécessaire pour surveiller l'ensemble du paysage et des opérations d'un port est énorme. Même le plus petit port du monde, Depoe Bay dans l'Oregon, s'étend sur six acres. Ce vaste espace et les conteneurs étroitement empilés font qu'il est pratiquement impossible pour des humains de le surveiller manuellement vingt-quatre heures sur vingt-quatre.
Grâce à la vision par ordinateur, les opérations portuaires peuvent être surveillées à de multiples points d'accès et toute entrée non autorisée peut être repérée instantanément. Les technologies de reconnaissance optique des caractères (OCR) et de reconnaissance automatique des plaques d'immatriculation (ANPR) permettent de lire les plaques d'immatriculation des véhicules entrant et sortant des ports afin de détecter tout véhicule non autorisé. Pour un niveau de sécurité supplémentaire, des systèmes de reconnaissance faciale peuvent également être utilisés pour vérifier l'identité des conducteurs et des passagers à l'intérieur des véhicules.
Par exemple, le port de Valence, en Espagne, utilise un système de vision par ordinateur comprenant des drones autonomes, une connectivité 5G et un casque de réalité augmentée (RA) pour contrôler la sécurité du port. Des drones autonomes sont utilisés pour patrouiller régulièrement dans le port, et le flux vidéo est analysé à l'aide de systèmes basés sur la vision via le réseau 5G. Des modèles de vision par ordinateur recherchent toute intrusion ou activité suspecte. Lorsque quelque chose sort de l'ordinaire, des alertes sont générées. À l'aide du casque AR, l'équipe de sécurité peut même jeter un coup d'œil à la zone d'alerte pour comprendre la gravité de l'incident.
Les déversements d'hydrocarbures constituent une menace environnementale importante, en particulier lors des opérations portuaires de chargement et de déchargement. Des études indiquent qu'environ 29 % des déversements d'hydrocarbures de petite et moyenne taille (7 à 700 tonnes) se produisent au cours de ces activités. Bien que ces déversements ne soient pas facilement visibles et semblent inoffensifs, leurs conséquences environnementales peuvent être graves.
La surveillance manuelle de ces déversements est particulièrement difficile dans les grandes zones portuaires. Pour remédier à ce problème, les caméras de détection de l'eau équipées d'un logiciel de vision par ordinateur peuvent constituer une solution efficace. En analysant les séquences vidéo, ces systèmes peuvent détecter les déversements d'hydrocarbures en temps réel, ce qui permet de réagir rapidement et de nettoyer les lieux.
En fait, le port d'Anvers, le deuxième plus grand port d'Europe, utilise la technologie de vision par ordinateur pour atténuer l'impact des déversements d'hydrocarbures. Des drones télécommandés surveillent les eaux environnantes. Équipés de capacités de vision par ordinateur, ces drones peuvent détecter les déversements de pétrole dans les zones portuaires voisines. Cela permet aux autorités portuaires d'identifier et de traiter rapidement les zones de déversement concentrées, améliorant ainsi la qualité de l'eau le long des côtes.
L'adoption de la vision par ordinateur dans la gestion des ports présente de nombreux avantages et permet de trouver des solutions sur mesure à des défis uniques. Voici un aperçu de certains de ces avantages :
Si les solutions CV présentent de nombreux avantages, leur mise en œuvre dans les ports pose certains problèmes. Voici quelques limitations à garder à l'esprit :
Selon les rapports, le marché mondial des ports intelligents devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) impressionnant de 24,16 %, pour atteindre 6,1 milliards de dollars d'ici 2033. Cette croissance met en évidence l'utilisation croissante de technologies avancées telles que l'IA, la vision par ordinateur et l'Internet des objets (IoT) dans les opérations portuaires modernes. À mesure que les ports deviennent plus efficaces et plus intelligents, la vision par ordinateur jouera probablement un rôle essentiel dans l'automatisation des tâches, l'amélioration de la sécurité et l'augmentation de l'efficacité opérationnelle.
Associée à des technologies telles que l'IoT, la blockchain et le big data, la vision par ordinateur devrait permettre de mettre en place des solutions avancées et complexes alimentées par l'IA, telles que le suivi des cargaisons en temps réel et la maintenance prédictive des équipements portuaires. Ces innovations rationaliseront les opérations portuaires et favoriseront la durabilité en optimisant l'utilisation de l'énergie et en réduisant les émissions de carbone.
En intégrant la vision par ordinateur dans la gestion des ports, nous pouvons améliorer la sécurité, l'efficacité et la sûreté. De la surveillance des activités des travailleurs à l'automatisation de tâches complexes telles que la manutention des marchandises et la navigation des navires, les applications de vision par ordinateur peuvent offrir un large éventail d'applications et relever des défis cruciaux en matière de gestion portuaire.
La tendance à l'automatisation et aux processus pilotés par l'IA met en lumière le potentiel des solutions Vision AI. En adoptant ces technologies de pointe, les ports peuvent se positionner en tant que leaders de l'industrie maritime mondiale, contribuant ainsi à la croissance économique et à la durabilité environnementale.
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