20 décembre 2024
Découvrez des exemples de ports intelligents illustrant comment la vision par ordinateur améliore la sécurité, rationalise la manutention du fret, 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 traitent souvent des cargaisons de valeur telles que les matières premières, les produits manufacturés et les produits de consommation, ce qui les rend essentiels à la chaîne d'approvisionnement internationale.
Au fil des ans, les technologies de pointe ont changé la façon dont nous exploitons et gérons les ports dans le monde entier. Ces innovations ont rendu la gestion portuaire plus rapide, plus sûre et plus fiable. Les innovations récentes dans les ports impliquent souvent l'intelligence artificielle (IA).
En particulier, la vision par ordinateur (CV), un sous-ensemble de l'IA, fait d'énormes progrès dans les opérations portuaires. La Vision AI permet aux systèmes informatiques de voir et de comprendre les informations visuelles en temps réel. En analysant des images et des vidéos, les modèles de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLO11 peuvent identifier des schémas, détecter des objets et suivre des mouvements en temps réel. Les informations issues de l'analyse d'images permettent des opérations plus efficaces et précises, ce qui offre un grand potentiel dans la gestion portuaire.
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. Leurs systèmes basés sur l'IA utilisent la surveillance vidéo en direct pour surveiller les navires et les équipements portuaires, aidant ainsi les travailleurs portuaires à prédire quand la maintenance est nécessaire. Une surveillance régulière permet aux équipements de fonctionner plus longtemps et rend les opérations portuaires plus fluides et plus rapides.
Dans cet article, nous explorerons divers exemples de ports intelligents qui exploitent la technologie de vision par ordinateur. Nous discuterons également des avantages et des inconvénients de l'utilisation de cette innovation dans les ports, tout en tenant compte de ses perspectives d'avenir. Commençons !
Les ports reçoivent quotidiennement d'énormes quantités de marchandises et sont confrontés à des défis tels que le maintien de l'efficacité des opérations, la garantie de la sécurité des travailleurs, la réduction des embouteillages et la gestion des intempéries. Même un retard d'une heure peut être coûteux pour les compagnies maritimes.
Par exemple, il existe des coûts liés au temps excessif de déchargement de la cargaison (surestaries), à la conservation des conteneurs trop longtemps après le déchargement (frais de détention), au stockage des marchandises au port pendant une période supplémentaire (frais de stockage) et à l'arrivée tardive de leurs navires (frais d'arrivée tardive). Pour éviter ces pénalités coûteuses, les compagnies maritimes s'efforcent de planifier soigneusement leurs horaires, leurs temps de trajet 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 des opérations portuaires.
Les modèles entraînés peuvent être utilisés pour des tâches telles que la détection et le suivi des conteneurs de fret lors de leur chargement et de leur déchargement. La vision par ordinateur peut également contribuer à renforcer la sécurité portuaire en assurant le suivi des employés du port qui déplacent de lourds conteneurs de fret.
Maintenant que nous avons compris pourquoi les technologies d'IA et de vision par ordinateur sont importantes et précieuses 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 assurer le respect des protocoles de sécurité. Comment cela fonctionne-t-il ? YOLO11 et YOLOv8 prennent tous deux en charge diverses tâches de vision par ordinateur, telles que la détection d'objets, qui identifie et classifie 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 portuaires, tels que les casques et les gilets.
De même, les systèmes portuaires intelligents qui ont été intégrés à 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 les dangers potentiels, tels que les chutes d'objets ou les travailleurs entrant dans des zones à risque. Le système peut même être configuré pour envoyer des alertes instantanées si un travailleur entre accidentellement dans une zone réglementée ou s'approche de machines lourdes de trop près.
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, les transmissions du système d'identification automatique (AIS) (signaux du navire contenant son identité, sa position, sa vitesse, etc.) et d'autres capteurs avancés peuvent être utilisés pour obtenir des informations sur la position du navire. Sur la base de ces informations, le système d'IA peut cartographier un itinéraire idéal pour le navire avec moins de congestion et une meilleure efficacité énergétique. Ces informations permettent également à l'équipage de préparer le port à des opérations telles que le chargement et le déchargement sans temps d'attente.
Les techniques de vision artificielle telles que la détection d'objets peuvent être utilisées par les autorités portuaires pour détecter et suivre les objets en mer afin de garantir une navigation sûre. Par exemple, le Gulf of Maine Research Institute de 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 autres dangers marins, même de nuit ou par temps brumeux. En détectant les obstacles en mer, les opérateurs de navires peuvent éviter les accidents et naviguer facilement.
La manutention du fret est l'une des opérations les plus complexes dans les ports en raison de l'implication 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 fret et des opérations de chargement ou de déchargement. Ces accidents peuvent être évités en réduisant la nécessité pour les travailleurs d'être 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 aider à atteindre cet objectif 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. Une étude de cas intéressante à ce sujet est le Terminal à conteneurs du Pirée (PCT) en Grèce. Ce port utilise des caméras intégrées à l'IA de vision pour vérifier si les scellés sur les 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, informant les autorités portuaires d'enquêter davantage.
Les tâches de sécurité et de surveillance dans les ports exigent 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 en Oregon, couvre six acres. L'immense espace et les conteneurs empilés les uns sur les autres rendent pratiquement impossible la surveillance manuelle par des humains 24 heures sur 24.
Grâce à la vision par ordinateur, les opérations portuaires peuvent être surveillées à plusieurs points d'accès, et toute entrée non autorisée peut être détectée instantanément. La reconnaissance optique de caractères (OCR) et la technologie de reconnaissance automatique de plaques d'immatriculation (ANPR) peuvent lire les plaques d'immatriculation des véhicules entrant et sortant des ports afin de détecter tout véhicule non autorisé. Pour une couche 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 qui comprend des drones autonomes, une connectivité 5G et un casque de réalité augmentée (RA) pour surveiller 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. Les modèles de vision par ordinateur recherchent toute intrusion ou activité suspecte. Lorsque quelque chose d'inhabituel est détecté, des alertes sont générées. À l'aide du casque AR, l'équipe de sécurité peut même examiner la zone alertée pour comprendre la gravité de l'incident.
Les déversements de pétrole constituent une menace environnementale importante, en particulier pendant les opérations de chargement et de déchargement dans les ports. Des études indiquent qu'environ 29 % des déversements de pétrole de moyenne et petite envergure (7 à 700 tonnes) se produisent pendant ces activités. Bien que ces déversements ne soient pas facilement visibles et semblent inoffensifs, leurs conséquences environnementales peuvent être graves.
La surveillance manuelle de tels déversements est particulièrement difficile dans les grandes zones portuaires. Pour résoudre ce problème, des caméras de détection d'eau avancées, équipées d'un logiciel de vision par ordinateur, peuvent fournir une solution efficace. En analysant les séquences vidéo, ces systèmes peuvent détecter les déversements d'hydrocarbures en temps réel, ce qui permet des interventions rapides et des efforts de nettoyage.
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 de pétrole. Des drones télécommandés surveillent les zones d'eau environnantes. Équipés de capacités de vision par ordinateur, ces drones peuvent détecter les déversements de pétrole dans les zones portuaires proches. 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 portuaire apporte de nombreux avantages et favorise diverses solutions adaptées aux défis uniques. Voici un aperçu rapide de certains de ces avantages :
Bien que les solutions de CV offrent de nombreux avantages, leur mise en œuvre dans les ports présente certains défis à prendre en compte. 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 %, atteignant 6,1 milliards de dollars d'ici 2033. Cette croissance souligne 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.
Combinée à des technologies telles que l'IoT, la blockchain et le big data, la vision par ordinateur devrait permettre des solutions avancées et complexes basées sur l'IA, telles que le suivi des marchandises en temps réel et la maintenance prédictive des équipements portuaires. Ces innovations rationaliseront les opérations portuaires et favoriseront la durabilité en optimisant la consommation d'énergie et en réduisant les émissions de carbone.
En intégrant la vision par ordinateur dans la gestion portuaire, 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 du fret et la navigation des navires, les applications de vision par ordinateur peuvent offrir un large éventail d'applications et relever des défis essentiels dans la gestion portuaire.
La tendance à l'automatisation et aux processus pilotés par l'IA met en lumière le potentiel des solutions de Vision IA. En adoptant ces technologies avancées, les ports peuvent se positionner comme des leaders dans l'industrie maritime mondiale, contribuant ainsi à la croissance économique et à la durabilité environnementale.
Rejoignez notre communauté et consultez notre dépôt GitHub pour en savoir plus sur l'IA. Explorez d'autres applications intéressantes de l'IA dans la fabrication et de la vision par ordinateur dans le domaine de la santé.
.webp)