Il Porto digitale di quinta generazione

Il porto come struttura innovativa per il presidio delle rotte commerciali. Le tecnologie informatiche di quinta generazione per una razionalizzazione dei processi portuali in grado di avviare percorsi di sostenibilità ambientale oltre che di riduzione dei costi.

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Lo spostarsi ed il riposizionamento delle rotte commerciali nel corso dei secoli hanno sempre rappresentato il carattere di avanguardia di ciò che poi sarebbe seguito nel riassetto economico finanziario e sociale dei paesi. In questo senso la capacità di individuare, da parte dei soggetti pubblici e privati coinvolti a vari livelli, le scelte più adeguate a governare e guidare i cambiamenti rappresentano la necessaria sinergia per evitare che il proprio paese ed i suoi territori restino ai margini dello scacchiere economico-finanziario.

In questo senso il laboratorio congiunto tra l’Autorità di Sistema Portuale del Mar Mediterraneo Settentrionale (AdSP) del porto di Livorno, in collaborazione con il Consorzio Nazionale Interuniversitario per le telecomunicazioni (Cnit) ed Ericsson tra gli altri, ha progettato e sta approntando per il biennio 2021/23 la copertura di tipo industriale che riguarda le funzioni abilitanti che permette la tecnologia 5G. La collaborazione tra i due enti ha permesso di applicare alla rete informatica 5G la versatilità d’uso coniugandola ad ambiti di sperimentazione e di integrazione. La collaborazione ha permesso al sistema porto di disporre delle risorse che consolidano, aggiornano e disseminano le loro competenze digitali per la trasformazione più efficiente e sostenibile dei processi. La fattiva collaborazione tra i soggetti pubblici e privati insieme ad una reale percezione e consapevolezza delle fasi e dei processi che operano nel sistema porto sono alla base del modello prototipale di logistica avanzata di quinta generazione.

I servizi di innovazione hanno riguardato la nave connessa, le merci elettroniche, la logistica, la mobilità e la sostenibilità ambientale oltre all’interoperabilità con i diversi soggetti che operano nell’area del porto e con tutti gli altri attori logistici che agiscono sul lato terra. Per le merci elettroniche è stata sperimentata la possibilità di integrare tra robot ed esseri umani grazie al 5G, realizzando un sistema gestionale dei piazzali conseguendo un efficientamento ed una riduzione dei tempi di lavoro di una nave migliorando gli aspetti della logistica nel porto.

Anche la comunicazione da e per la nave è attualmente oggetto di sperimentazione tecnologica del 5G ed è già in funzione la possibilità di disporre di sistemi di batimetria evoluta. Sono stati sviluppati dati utili in condivisione per le telecamere in HD (da e verso la nave) stazioni meteo, batimetrie aggiornate da mezzi tecnico-nautici, oltre a radar coerenti in rete.

È stato realizzato un sistema di supporto in tempo reale per la navigazione (con particolare attenzione alle fasi di manovra) ed è stata perseguita un’integrazione di componenti terrestri e satellitari per il monitoraggio dei container (nei porti e nella navigazione in mare aperto). È infatti sui big data, intelligenza artificiale e sul IoT per la sensoristica distribuita inerente i controlli ed il monitoraggio dei processi, sulla tecnologia 5G e sulla necessità di disporre della comunicazione satellitare che sta operando la sperimentazione e la ricerca. Il 5G ha permesso, tra gli altri, la realizzazione del “digital twin” portuale che consente al comandante ed al personale tecnico di “immergersi” nella realtà aumentata del porto di Livorno e quindi di navigare con efficienza i canali portuali evitando tutti i problemi di insabbiamento e delle difficoltà di accesso al porto, disponendo di dati/informazioni in tempo reale per la bassa latenza che la tecnologia 5G permette nella trasmissione dati.

Tutto questo è integrato con le componenti terra, rappresentate dalle telecamere ad alta risoluzione, la sensoristica distribuita sullo spazio acque, come il correntometro e l’ondametro. La possibilità di disporre con sicura certezza del trasferimento delle informazioni (prerogativa del 5G), incrociate con gli altri dati necessari alla logistica del sistema porto derivanti anche dalle condizioni meteo di accesso alle banchine, permette di offrire una navigazione più sicura, efficiente (impiego di risorse e tempi strettamente necessari) e dunque di perseguire anche caratteri di sostenibilità ambientale nello spazio delle acque portuali.

La novità sta nel ridisegnare e riprogettare nei punti focali e di snodo della comunità portuali i sistemi informativi per superare lo stato di verticalità in cui ogni soggetto/operatore ha sviluppato un proprio sistema informatico gestionale verticale. La realizzazione di un sistema di digitalizzazione integrato ed orizzontale permette al sistema di monitoraggio delle flotte, delle linee di navigazione, al sistema di sorveglianza dei poli industriali, al sistema di accesso al porto, per citarne alcuni, di realizzare non solo un’interoperabilità tra ambiti/fasi del processo, ma di segnare insieme a queste comunità una nuova architettura informatica di riferimento basata sulla nuova tecnologia di trasferimento dei dati.

La possibilità di disporre di risorse di calcolo, di rete 5G e dei cloud rende possibile erogare questi servizi in una modalità che può essere più “standard” possibile. In questo senso il perseguimento della riappropriazione del dato permette al sistema porto di configurarsi come un “Digital Hub”. Il “nuovo” porto non è più solo un sistema che fornisce unicamente un portale di servizi, come un sistema di prima generazione, ma è in grado di offrire la possibilità di accedere a dati per costruire una serie di servizi capitalizzandone l’uso e la versatilità.

È la ri-acquisizione del dato, la ri-elaborazione e ri-appropriazione del dato capace di far diventare il porto il punto di riferimento di tutte le attività industriali che via via si stanno strutturando intorno al porto ed i cui effetti impattano anche tra gli operatori economici dei territori retrostanti il porto e sui quali il porto insiste. Si deve pertanto far riferimento anche e soprattutto alle aree industriali e distretti produttivi ed a tutti gli altri soggetti coinvolti nel sistema portuale facendo del porto un moltiplicatore della crescita economica, delle opportunità di business, per il territorio della della macro Regione o del Paese.

Perseguire pertanto la conformità di standard europei per il formato dei dati è fondamentale in modo che altri soggetti diversi potranno usufruire di quel dato e delle funzioni abilitanti ed esso collegate per usufruire di altri servizi e quindi permettere un’efficace interoperabilità dei sistemi. La creazione di “standard” informatici capaci di colloquiare con qualsiasi sistema sia presente all’interno dei porti, rappresenta il valore aggiunto.

La tecnologia 5G adottata nel porto di Livorno risponde ad un’esigenza di attuare un efficientamento per ottenere una riduzione dell’impatto ambientale. La riduzione della pressione ambientale è stata misurata e grazie alla tecnologia 5G è possibile ridurre del 8,2 % la produzione di CO2 emessa in atmosfera e quindi diminuire l’impatto sull’ambiente. Il progetto di digitalizzazione del Porto di Livorno nell’ambito della sostenibilità ha ottenuto due importanti riconoscimenti di settore, uno della Columbia University di New York nell’ambito del “Climate Week” del 2019 ed un altro più recente agli “Hannover Mesee digital days” . Ericsson, presentando le candidature del Porto li Livorno e registrando favori e riconoscimenti, ha sottolineato il sistema porto come un esempio di sistema industriale di rilevanza internazionale per la sostenibilità ambientale.

Il laboratorio che l’Autorità Portuale (AdSP) ha realizzato in questi anni rappresenta un primo esempio in Italia di trasferimento tecnologico verso un porto marittimo industriale che può essere replicato in altri porti e quindi scalabile, rappresentando uno standard internazionale, un modello prototipale che può essere seguito anche dal punto di vista della realizzazione degli stessi sistemi digitali in altri scali e capace di anticipare gli indirizzi e le tendenze del settore.

Per approfondimenti:

Testo a cura di Sergio Lavacchini

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