Limanlarda bilgisayarlı görü ile deniz ticaretini optimize etmek

Malların %90'ından fazlasının deniz yoluyla taşınması nedeniyle limanlar, küresel ticaret için temel merkezlerdir. Kara ve deniz arasında hayati bağlantı noktaları olarak hizmet ederler. Limanlar genellikle ham maddeler, üretilmiş ürünler ve tüketici ürünleri gibi değerli kargo gönderilerini yönetir ve bu da onları uluslararası tedarik zincirinin merkezinde tutar.

Yıllar geçtikçe, en ileri teknolojiler dünya genelinde limanları yönetme ve işletme şeklimizi değiştirdi. Bu yenilikler liman yönetimini daha hızlı, daha güvenli ve daha güvenilir hale getirdi. Limanlardaki son yenilikler genellikle yapay zekayı (AI) içerir.

Özellikle, bir yapay zeka alt kümesi olan bilgisayarlı görü (CV), liman operasyonlarında büyük dalgalar yaratıyor. Görüntü tabanlı yapay zeka, bilgisayar sistemlerinin görsel bilgileri gerçek zamanlı olarak görmesini ve anlamasını mümkün kılar. Görüntüleri ve videoları analiz ederek, Ultralytics YOLO11 gibi bilgisayarlı görü modelleri kalıpları tanımlayabilir, nesneleri algılayabilir ve hareketleri gerçek zamanlı olarak izleyebilir. Görüntü analitiğinden elde edilen içgörüler, liman yönetiminde büyük potansiyele sahip olan daha verimli ve doğru operasyonlar sağlar.

Örneğin, Avrupa'nın en büyük deniz limanı olan Rotterdam Limanı, bakım programlarını optimize etmek için bilgisayarlı görü sistemlerini kullanıyor. Yapay zeka destekli sistemleri, gemileri ve liman ekipmanlarını gözlemlemek için canlı video izleme özelliğini kullanarak liman çalışanlarının bakımın ne zaman gerekli olduğunu tahmin etmelerine yardımcı oluyor. Düzenli izleme, ekipmanların daha uzun süre çalışmasını sağlar ve liman operasyonlarını daha sorunsuz ve hızlı hale getirir.

Bu makalede, bilgisayarlı görü teknolojisinden yararlanan çeşitli akıllı liman örneklerini inceleyeceğiz. Ayrıca, limanlarda bu yeniliği kullanmanın avantajlarını ve dezavantajlarını, gelecekteki beklentileriyle birlikte ele alacağız. Hadi başlayalım!

Link to this sectionAkıllı limanların önemi#

Limanlar günlük olarak çok miktarda mal alır ve operasyonları verimli tutma, çalışan güvenliğini sağlama, trafik sıkışıklığını azaltma ve kötü hava koşullarıyla başa çıkma gibi zorluklarla karşılaşır. Bir saatlik bir gecikme bile nakliye şirketleri için maliyetli olabilir.

Örneğin, kargonun boşaltılmasının çok uzun sürmesi (demoraj), boşaltmadan sonra konteynerlerin çok uzun süre elde tutulması (detansiyon), malların limanda fazladan süre depolanması (depolama ücretleri) ve gemilerin geç gelmesi (geç varış ücretleri) ile ilgili maliyetler vardır. Bu maliyetli cezalardan kaçınmak için nakliye şirketleri programlarını, seyahat sürelerini ve liman faaliyetlerini dikkatlice planlamayı hedefler.

Bu zorlukları ele alırken liman operasyonlarını yönetmek için nakliye şirketleri ve liman yetkilileri giderek daha fazla gelişmiş yapay zeka destekli otomatik çözümlere yöneliyor. Bilgisayarlı görü tarafında, görü modelleri, liman operasyonlarına ait çok geniş görüntü ve video klibi veri kümeleri üzerinde eğitilebilir.

Eğitilmiş modeller, kargo konteynerleri yüklenirken ve boşaltılırken onları algılama ve izleme gibi görevler için kullanılabilir. Bilgisayarlı görü, ağır kargo konteynerlerini taşıyan liman çalışanlarını izleyerek liman güvenliğini güçlendirmeye de yardımcı olabilir.

Link to this sectionBilgisayarlı görünün limanlardaki uygulamaları#

Artık yapay zeka ve bilgisayarlı görü teknolojilerinin limanlarda neden önemli ve değerli olduğunu anladığımıza göre, bilgisayarlı görünün nasıl kullanılabileceğini gösteren bazı akıllı liman örneklerine daha yakından bakalım.

Link to this sectionLiman güvenliğini sağlamak için bilgisayarlı görü kullanma#

Ultralytics YOLO11 ve Ultralytics YOLOv8 gibi bilgisayarlı görü modelleri, çalışanları izleyebilir ve güvenlik protokollerine uyumu sağlayabilir. Bu nasıl çalışır? Hem YOLO11 hem de YOLOv8, bir görüntü veya videodaki nesneleri tanımlayıp sınıflandıran nesne algılama ve bu nesnelerin zaman içindeki hareketini izleyen nesne takibi gibi çeşitli bilgisayarlı görü görevlerini destekler.

Bu görevler çeşitli çalışan güvenliği kullanım durumlarında kullanılabilir. İyi bir örnek, liman çalışanları üzerindeki kask ve yelek gibi kişisel koruyucu donanımları (KKD) tespit etmek için nesne algılamayı kullanmaktır.

Şekil 1. Liman güvenliği uyumu için KKD'yi tespit etmek amacıyla Ultralytics YOLOv8 kullanma örneği.

Benzer şekilde, nesne takibi gibi bilgisayarlı görü yetenekleriyle entegre edilmiş akıllı liman sistemleri, tehlikeleri tespit etmek ve kazaları önlemek için çalışanların konumlarını izlemek ve hareketlerini gerçek zamanlı olarak takip etmek için de kullanılabilir.

Canlı video görüntülerini analiz ederek, görü modelleri düşen nesneler veya tehlikeye açık alanlara giren çalışanlar gibi potansiyel tehlikeleri tanımlayabilir. Sistem, bir çalışan yanlışlıkla kısıtlı bir alana girerse veya ağır makinelere çok fazla yaklaşırsa anında uyarı gönderecek şekilde yapılandırılabilir.

Link to this sectionLimanlarda yapay zeka ile gemi navigasyonu ve izleme#

Bilgisayarlı görü çözümleri, denizcilik navigasyonunu iyileştirmede önemli bir rol oynayabilir. Bilgisayarlı görü, Otomatik Tanımlama Sistemi (AIS) iletimleri (geminin kimliği, konumu, hızı vb. bilgileri içeren sinyaller) ve diğer gelişmiş sensörlerle entegre denizcilik sistemleri, geminin nerede olduğuna dair içgörüler elde etmek için kullanılabilir. Bu içgörülere dayanarak, yapay zeka sistemi gemi için daha az sıkışıklık ve yakıt verimliliği ile ideal bir rota haritalayabilir. Bu içgörüler ayrıca mürettebatın limanı bekleme süresi olmaksızın yükleme ve boşaltma gibi operasyonlara hazırlamasını sağlar.

Nesne algılama gibi bilgisayarlı görü teknikleri, liman yetkilileri tarafından güvenli navigasyon için denizde nesneleri algılamak ve izlemek amacıyla kullanılabilir. Örneğin, Portland'daki Gulf of Maine Araştırma Enstitüsü, gemi navigasyonu ve güvenliği için yapay zeka tabanlı kamera sistemleri kullanır. Kameralar, gemileri, tekneleri, şamandıraları, insanları ve diğer deniz tehlikelerini gece veya sisli koşullarda bile tespit etmek için bilgisayarlı görü kullanır. Denizdeki engelleri tespit ederek, gemi operatörleri kazalardan kaçınabilir ve kolayca gezinebilir.

Şekil 2. Denizcilikte yapay zeka: denizde nesneleri tespit eden bilgisayarlı görü özellikli bir kamera.

Link to this sectionLiman dijitalleşmesi ile kargo elleçleme kolaylaştı#

Kargo elleçleme, ağır makinelerin kullanımı ve düşen nesneler riski nedeniyle limanlardaki daha karmaşık operasyonlardan biridir. Araştırmalar, liman kazalarının %63'ünden fazlasının kargo manevraları ve yükleme veya boşaltma operasyonları sırasında gerçekleştiğini göstermektedir. Bu kazalar, çalışanların etiket okuma veya hasar kontrolü gibi görevler için konteynerlere veya ağır liman ekipmanlarına yakın olma ihtiyacını azaltarak önlenebilir.

Görü sistemleri, konteyner üzerindeki etiketleri tanıyarak, boyutlarını, türlerini, ağırlıklarını, mühürlerini ve varış yerlerini tarayarak veya herhangi bir yapısal hasarı tespit ederek bunu başarmaya yardımcı olabilir. Bunun ilginç bir vaka çalışması, Yunanistan'daki Pire Konteyner Terminali'dir (PCT). Bu liman, konteyner mühürlerinin sağlam olup olmadığını kontrol etmek için görü tabanlı yapay zeka entegreli kameralar kullanır. Sistem, yükleme veya boşaltma sırasında her konteynerin ön tarafının görüntülerini yakalar. Ardından, konteynerlerdeki mühürleri bulmak için görüntüler üzerinde nesne algılama kullanılır. Bir mühür eksik veya hasarlıysa, bir uyarı tetiklenir ve liman yetkilileri daha fazla inceleme yapmaları için bilgilendirilir.

Şekil 3. Yunanistan'daki Pire konteyner terminali, akıllı limana iyi bir örnektir.

Link to this sectionAkıllı limanlarda gözetim ve erişim kontrolü#

Limanlardaki güvenlik ve gözetim görevleri sürekli dikkat gerektirir. Tüm limanın manzarasını ve operasyonlarını izlemek için gereken insan gücü çok büyüktür. Dünyanın en küçük limanı olan Oregon'daki Depoe Bay bile altı dönümlük bir alanı kaplar. Geniş alan ve yakından istiflenmiş konteynerler, insanların burayı manuel olarak günün her saati izlemesini neredeyse imkansız hale getirir.

Bilgisayarlı görü kullanarak, liman operasyonları birden fazla erişim noktasında izlenebilir ve yetkisiz girişler anında fark edilebilir. Optik karakter tanıma (OCR) ve otomatik plaka tanıma (ANPR) teknolojisi, yetkisiz araçları tespit etmek için limanlara giriş çıkış yapan araçların plakalarını okuyabilir. Ekstra bir güvenlik katmanı için, araç içindeki sürücülerin ve yolcuların kimliklerini çapraz doğrulamak için yüz tanıma sistemleri de kullanılabilir.

Şekil 4. Bir arabanın plakasını okumak için bilgisayarlı görü kullanma örneği.

Örneğin, İspanya'daki Valensiya Limanı, limanın güvenliğini izlemek için otonom dronlar, 5G bağlantısı ve artırılmış gerçeklik (AR) başlığından oluşan bir bilgisayarlı görü sistemi kullanıyor. Otonom dronlar limanı düzenli olarak devriye gezmek için kullanılıyor ve video akışı, 5G ağı aracılığıyla görü tabanlı sistemler kullanılarak analiz ediliyor. Bilgisayarlı görü modelleri herhangi bir izinsiz giriş veya şüpheli aktivite arıyor. Olağan dışı bir şey tespit edildiğinde uyarılar oluşturuluyor. AR başlığını kullanarak, güvenlik ekibi olayın ciddiyetini anlamak için uyarı verilen alana bakabiliyor.

Link to this sectionGörü tabanlı yapay zeka yardımıyla petrol sızıntılarını tespit etme#

Petrol sızıntıları, özellikle yükleme ve boşaltma operasyonları sırasında önemli bir çevresel tehdit oluşturmaktadır. Çalışmalar, orta ve küçük ölçekli petrol sızıntılarının (7 - 700 ton) yaklaşık %29'unun bu faaliyetler sırasında meydana geldiğini göstermektedir. Bu sızıntılar kolayca görünmeyip zararsız görünebilse de çevresel sonuçları ciddi olabilir.

Bu tür sızıntıları manuel olarak izlemek, özellikle büyük liman alanlarında zorlayıcıdır. Bu sorunu ele almak için, bilgisayarlı görü yazılımıyla donatılmış gelişmiş su algılama kameraları etkili bir çözüm sağlayabilir. Video görüntülerini analiz ederek, bu sistemler petrol sızıntılarını gerçek zamanlı olarak tespit edebilir ve hızlı müdahalelere ve temizleme çalışmalarına olanak tanır.

Şekil 5. Bir akıllı liman örneği: Okyanustaki petrol sızıntılarını tespit etme.

Aslında, Avrupa'nın en büyük ikinci limanı olan Antwerp Limanı, petrol sızıntılarının etkisini azaltmak için bilgisayarlı görü teknolojisini kullanmaktadır. Uzaktan kumandalı dronlar çevreleyen su alanlarını izler. Bilgisayarlı görü yetenekleriyle donatılmış bu dronlar, yakın liman alanlarındaki petrol sızıntılarını tespit edebilir. Bu, liman yetkililerinin yoğun sızıntı alanlarını hızlı bir şekilde belirlemesini ve ele almasını sağlayarak deniz kıyılarındaki su kalitesini iyileştirir.

Link to this sectionLimanlarda bilgisayarlı görünün faydaları ve sınırlamaları#

Liman yönetiminde bilgisayarlı görüyü benimsemek birçok avantaj sağlar ve benzersiz zorluklara yönelik çeşitli özel çözümler sunar. İşte bu faydalardan bazılarına hızlı bir bakış:

• Geliştirilmiş denizcilik lojistiği: Denizcilik tedarik zincirlerindeki yapay zeka lojistiğe yeni bir operasyonel verimlilik seviyesi getiriyor. Görü tabanlı sistemler, nakliye rotaları, liman hizmetleri, kargo elleçleme vb. arasındaki mal alışverişini izlemek için kullanılabilir.

• Veriye dayalı karar verme: Görüntü ve video analizinden elde edilen içgörülerle liman yönetimi, bilinçli kararlar alabilir.

• Daha iyi rota tahmini: Görü tabanlı yapay zeka sistemleri, yapay zeka algoritmalarının optimize edilmiş rotalar önermesine yardımcı olmak için limanlardan ve gemilerden gelen canlı görüntüler gibi görsel verileri analiz edebilir.

• Azalan işçilik maliyetleri: Gemi izleme, kargo sınıflandırma ve gemi takibi gibi görevleri bilgisayarlı görü yoluyla otomatikleştirerek, limanlar insan gücüne olan bağımlılıklarını azaltabilir.

CV çözümleri çok sayıda artı sunsa da limanlardaki uygulamalarının dikkate alınması gereken bazı zorlukları vardır. İşte akılda tutulması gereken bazı sınırlamalar:

• Yüksek başlangıç maliyetleri: Limanlarda endüstri standardı bilgisayarlı görü uygulamalarının hayata geçirilmesi; donanım, yapay zeka uzmanlığı ve hesaplama altyapısına önemli bir yatırım gerektirir.

• Çevresel kısıtlamalar: Kıyı bölgelerindeki yağmur ve sis gibi tutarsız hava koşulları, görüntü ve video kalitesini etkileyebilir ve yapay zeka modelinin düşük performans göstermesine neden olabilir.

• Nakliye konteyneri boyutlarındaki çeşitlilik: Nakliye konteynerleri boyut, renk, etiket ve şekil bakımından farklılık gösterir, bu da görü tabanlı sistemlerin onları izlemesini zorlaştırır. Bilgisayarlı görü modelleri, bu tür bir çeşitliliği yönetmek için ek eğitim gerektirebilir.

• Tutarsız ağ bağlantıları: Bulut tabanlı bilgisayarlı görü sistemleri için kararlı bir ağ bağlantısı çok önemlidir, çünkü kesintiler liman operasyonlarında gecikmelere, verimsizliklere ve güvenlik risklerine neden olabilir.

Link to this sectionLimanlarda bilgisayarlı görünün geleceği#

Raporlara göre, küresel akıllı liman pazarının 2033 yılına kadar 6,1 milyar dolara ulaşarak %24,16'lık etkileyici bir yıllık bileşik büyüme oranı (CAGR) ile büyümesi bekleniyor. Bu büyüme, modern liman operasyonlarında yapay zeka, bilgisayarlı görü ve Nesnelerin İnterneti (IoT) gibi gelişmiş teknolojilerin artan kullanımını vurgulamaktadır. Limanlar daha verimli ve daha akıllı hale geldikçe, bilgisayarlı görü görevleri otomatikleştirmede, güvenliği iyileştirmede ve operasyonel verimliliği artırmada kritik bir rol oynayacaktır.

IoT, blok zinciri ve büyük veri gibi teknolojilerle birleştirildiğinde, bilgisayarlı görünün gerçek zamanlı kargo takibi ve liman ekipmanlarının kestirimci bakımı gibi gelişmiş ve karmaşık yapay zeka destekli çözümleri mümkün kılması beklenmektedir. Bu yenilikler, enerji kullanımını optimize ederek ve karbon emisyonlarını azaltarak liman operasyonlarını kolaylaştıracak ve sürdürülebilirliği teşvik edecektir.

Link to this sectionAkıllı limanlar hakkında önemli çıkarımlar#

Bilgisayarlı görüyü liman yönetimine entegre ederek güvenlik, verimlilik ve güvenliği artırabiliriz. Çalışan faaliyetlerini izlemekten, kargo elleçleme ve gemi navigasyonu gibi karmaşık görevleri otomatikleştirmeye kadar, bilgisayarlı görü uygulamaları çok çeşitli çözümler sunabilir ve liman yönetimindeki kritik zorlukları ele alabilir.

Otomasyona ve yapay zeka odaklı süreçlere yönelik trend, görü tabanlı yapay zeka çözümlerinin potansiyeline ışık tutuyor. Bu gelişmiş teknolojileri benimseyerek, limanlar kendilerini küresel denizcilik endüstrisinde lider olarak konumlandırabilir, ekonomik büyümeye ve çevresel sürdürülebilirliğe katkıda bulunabilirler.

Topluluğumuza katıl ve yapay zeka hakkında daha fazla bilgi edinmek için GitHub depomuza göz at. Üretimde yapay zeka ve sağlık hizmetlerinde bilgisayarlı görü ile ilgili diğer ilginç uygulamaları keşfet.