beylikduzu escort sirinevler escort
beylikduzu escort sirinevler escort beylikduzu escort
الرئيسيةتعليم بحريتيك مارين

د.احمد بدوى فى حوارل ” Blue Economy ” حول التحول الرقمى فى إدارة الموانئ الذكية

حسب التوقعات سيستقبل روتردام اول سفينه ذاتيه القياده في 2030 وعليه يجب الاستعداد للتعامل مع السفن ذاتيه القياده

تعتبرالموانئ الذكية هى منظومة الكترونية متكاملة لتحويل العمل الادارى التقليدى بالموانيء الى عمل تكنولوجى معتمد على نظم المعلومات التى تساعد فى كفاءة اتخاذ القرار باقل تكلفة واقصر وقت , مع مراعاة التنمية المستدامة بوضع البعد البيئى فى الاعتبار و وفى البيئة تبقى الادارة البيئية وادارة النفايات والمياه والانبعاثات فى الهواء والتلوث الضوضائي ثم تسرب وانسكاب المواد الملوثة فى البحر.

ماذا عن هذه الموانئ الى أصبحت ثمة دخولنا عصر الثورة الصناعية الرابعة ؟

يجيب الباحث أحمد بدوى أحمد وهو باحث دكتوراه بجامعة ترناجو ماليزيا والحاصل على الماجستير من جامعة ثاوث وياز ببريطانيا  :

أن الميناء الذكي هو ميناء حديث يطبق احدث التقنيات الرقميه وانترنت الاشياء(IoT) تماشيا مع الثوره الصناعيه الرابعه (Industy 4.0)  مع الحفاظ علي البيئه واستخدام الطاقه النظيفه والمستدامه مع توفيراستهلاك الطاقه.

ويعرف «الاتحاد الدولي للاتصالات» الميناء الذكي بأنه «هو المدينة المبتكرة التي تستخدم تكنولوجيات المعلومات والاتصالات وغيرها من الوسائل لتحسين نوعية الحياة وكفاءة التشغيل ويلبي احتياجات الأجيال الحالية والمستقبلية فيما يتعلق بالجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية» ويتم في الموانئ البحرية الذكية معالجة الآثار البيئية ودعم كفاءة العمليات عبر تقليل استهلاك الطاقة والتلوث بأقل جهد.

ومع دخول العالم الي مرحله التحول الرقمي فأن مبدأ التطبيقات الذكيه اصبح هاما للموانيء والموانيء المحوريه وشبكات الموانيء وعليه فأن الموانيء الذكيه هو اتجاه حديث واستراتيجيات بعيده المدي حيث تساهم الموانيء في التنميه المستدامه واستخدام مصادر طاقه نظيفه ومستدامه وابتكارات جديده لادا ره الطاقه  هكذا يضيف الباحث احمد بدوى مشيرا الى ان  

مفهوم الموانيء الذكيه تزداد اهميتهه الاستراتيجيه باستمرار في صناعه النقل البحري حيث سيؤدي لتطورات كبري في المستقبل في عده نواحي مثل استخدام الطاقه النظيفه والمزيد من الابتكارات في العمليات الملاحيه والتكنولوجيات الجديده والتقنيات الجديده التي تساهم في التقنيه المستدامه .

وحول الميناء الذكي وانظمه التشغيل الذكيه يؤكد ان اهمها :

1 – نظام تبادل البيانات الالكترونيهEDI Electronic Data Interchange-

فى ظل هذه التطورات التى شهدتها وتشهدها الموانئ البحرية وتحولها الى مراكز لانشطة القيمة المضافة فان الموانئ فى حاجة الى قاعدة مركزية لتبادل المعلومات الكترونيا لتصبح نقاط لوجيستية متكاملة واصبحت الحاجة ملحة لربط مجتمع الميناء بشبكة الكترونية تمد المتعاملين فى الميناء بكافة المعلومات والاجراءات بدقة وفى الوقت المناسب وفى هذا الاطار يطبق انظمة المعلومات الكترونيا( EDIS Electronic Data Information System )

وذلك فى كل مراحله من مراحل تشغيل الموانئ مما يؤثر ايجابيا على حركة مرور السفن وادارة البوابات وعمليات مجطات الشحن   واجراءات الجمارك وتبادل المستندات وذلك من خلال تجهيز البيانات لكافة الاطراف المتعاملة فى الميناء لضمان فاعلية النقل وتعزيز الرقابة وجودة الخدمة ودعم اتخاذ القرار.

 ونظام تبادل البيانات إلكترونيا      (Electronic data interchange (EDI)‏ هو نظام ضمن التجارة الإلكترونية يتكون من مجموعه من العمليات والمعاير لتبادل البيانات والاعمال بين الشركات إلكترونيا ويشمل كافه نماذج تبادل البيانات الاكترونية بما في ذلك النقل، تدقيق الرسالة، شكل الوثيقة، البرمجيات المستخدمة لتفسير الوثائق مثال على ذلك: الاستعمالات، طلبات الشراء، كتالوجات الأسعار، دفع الفواتير، تعاملات مصرفيه، عمليات البيع والشراء وغير ذلك من عمليات.

ثم نظم المعلومات الجغرافية GIS

 ونظم المعلومات الجغرافية (Geographic information system GIS)‏ نظام قائم على برامج كمبيوتر متقدمه يعمل على جمع وصيانة وتخزين وتحليل وإخراج وتوزيع البيانات والمعلومات المكانية.

وهذه أنظمة تعمل على جمع وادخال ومعالجة وتحليل وعرض وإخراج المعلومات المكانية والوصفية لأهداف محددة، وتساعد على التخطيط واتخاذ القرار فيما يتعلق بالزراعة وتخطيط المدن والتوسع في السكن، بالإضافة إلى قراءة البنية التحتية لأي مدينة عن طريق إنشاء ما يسمى بالطبقات (LAYERS)‏

يمكننا هذا النظام من إدخال المعلومات الجغرافية خرائط، صور جوية، مرئيات فضائية والوصفية (أسماء، جداول)، معالجتها وتنقيحها من الخطأ، تخزينها، استرجاعها، استفسارها، تحليلها تحليل مكاني وإحصائي، وعرضها على شاشة الحاسوب أو على ورق في شكل خرائط، تقارير، ورسومات بيانية أو من خلال الموقع الإلكتروني.

تساعد نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات التي تخص التحديد مثل انواع الاراضي وتحديد الاماكن بدقه عاليه وتحديدي القياسات والمواقع والتوزيع النمطي

 وعن اهم مكونات نظم المعلومات الجغرافية يقول الباحث

تتألف نظم المعلومات الجغرافية من عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي تستخدم للتحليل المكاني. سيتم التركيز هنا على بعض هذه العناصرمنها :.

البيانات المكانية والوصفية

يمكن الحصول على المعلومات المكانية بطرق عديدة. أحد هذه الطرق تدعى بالمعلومات الأولية والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية، والتصوير الجوى – AERIAL PHOTOGRAPHY, والاستشعار عن بعد, ونظام تحديد المواقع العالمي. يمكن أيضاً اللجوء لمعلومات ثانوية يتم جمعها بواسطة الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم، أو المتتبع للخطوط الأتوماتيكي. تزود الخريطة بمعلومات إضافية تدعى بالمعلومات الوصفية لتعريف أسماء المناطق وإضفاء تفاصيل أكثر عن هذه الخرائط.

الأجهزة الحاسوبية والبرامج التطبيقية

تمثل الحواسيب العنصر الدماغي في نظام GIS حيث تقوم بتحليل ومعالجة البيانات التي تم تخزينها في قواعد بيانات ضخمة. تخزّن بيانات نظام المعلومات الجغرافية في أكثر من طبقة- layer واحدة للتغلب على المشاكل التقنية الناجمة عن معالجة كميات كبيرة من المعلومات دفعة واحدة. وتوجد برامج تطبيقية عديدة مخصصة لنظم المعلومات الجغرافية منها مايعمل بنظام المعلومات الاتجاهية مثل ArcGIS أو GeoMedia واخرى تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS أو ILT Plus.

أما عن النظام الثالث وهوما يسمي ب-نظام ألتوأم الرقمي – Digital Twin يقول الباحث احمد بدوى

 انه حسب الخبراء بميناء روتردام فأن برامج «التوأم الرقمى» تحلل البيانات وتضع الحلول آلياً وتساهم ب 80 ألف دولار انخفاضاً فى تكلفة خدمة السفينة الواحدة  و ربط عمل الموانئ بتقنية سلاسل التوريد يسهل تتبع حركة البضائع

 وفى ميناء «روتردام» بهولندا، أكبر موانئ أوروبا، يجرى اختبار الشاحنات غير المأهولة بالبشر وقدرتها على محاكاة تصرفات السائق، على أمل أن هذه القوافل الصغيرة ستجعل حركة المرور أكثر سلاسة فوق الميناء وكذلك ستخفض انبعاثات ثانى أكسيد الكربون الملوث للبيئة.

ويستعد الميناء الهولندى لتفعيل التقنية الجديدة لاستقبال السفن ذاتية الخدمة بحلول عام 2025 بدعم من شركات عالمية عملاقة بمجال التكنولوجيا مثل IBM وcisco المكلفة بإنشاء لوحة معلومات رقمية جديدة لتحل محل الاتصالات اللاسلكية والرادارات التقليدية التى تربط بين القباطنة ومسئولى الإرشاد فى قيادة حركة الميناء ومشغلى المحطات.

وسيستخدم النظام مجموعة معقدة من أجهزة الاستشعار عن بُعد، لكن هذه مرة باستخدام «إنترنت الأشياء» لجمع البيانات حول تيارات المد والجزر وقوة الرياح ومستوى الرؤية، ما يساعد على تقليل أوقات انتظار السفن وتوجيه السفن ذاتية القيادة تلقائياً للوصول إلى المرسى بسلام.

وحسب التوقعات سيستقبل روتردام اول سفينه ذاتيه القياده في 2030 وعليه يجب الاستعداد للتعامل مع السفن ذاتيه القياده

 وحول مفهوم تقنيه التوأم رقمي (Digital Twin) يقول الباحث احمد بدوي فى بحثه ل” Blue Economy ”

هو بمثابة جسر يربط ما بين العالم المادي والعالم الرقمي، وهو نسخة افتراضية لجسم مادي أو نظام أو كيان. قد يتخذ التوأم الرقمي شكل النموذج الافتراضي لعملية معينة أو منتج أو خدمة، حيث يقوم بتوقع نتائج العملية قبل القيام بها، عن طريق تحليل البيانات ومراقبة الأنظمة، لتفادي المشاكل قبل حدوثها.

ألتوأم الرقمي هو نسخة إلكترونية طبق الأصل لكائن حي أو آلة أو أجزاء منهما، ويتم ربط الجسم الحقيقي مع نسخته الإلكترونية الافتراضية بطريقة تسمح بنقل البيانات بين الجزئين، وبهذا نحصل على نسخة طبق الأصل تستجيب للعوامل الخارجية وتتفاعل معها بطريقة مطابقة لما يقوم به الأصل، ويمكن إجراء نسخ وتكوين توائم رقمية للكائنات والبرامج والناس والأماكن والأنظمة المختلفة.

يتم التأكد دائمًا من الاتصال بين جزئي التوأم الرقمي والتحقق من المعلومات التي يتم نقلها بينهما، لذا يتم تزويد الجزء الفيزيائي بعدد كبير من المستشعرات التي تقوم بقياس جميع التغيرات وتحولها إلى بيانات مفيدة يتم نقلها للجزء الرقمي لنحصل على تطابق كامل بين الجزئين.

تستخدم تقنية التوأم الرقمي عددًا كبيرًا من التقنيات الحديثة التي ظهرت في الأعوام القلية الماضية، وهي إنترنت الأشياء Internet Of Things والذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence وتعلّم الآلة Machine Learning، بالإضافة لبرامج تحليل البيانات المخزنة سابقًا التي تم جمعها من المستشعرات الموجودة في الآلات القديمة، ويتم دمج كل ذلك للحصول على النسخ الرقمية التي تحاكي الأصل وتتصرف بطريقة مشابهة للواقع تمامًا.

يحاكي برنامج التوأم الرقمي جميع عمليات ميناء روتردام ويحلل جميع العمليات والبيانات قبل استقبال السفن لأيجاد افضل الحلول وطرق التشغيل – كأنه ميناء افتراضي.

ويأتى النظام الرابع من نظم من انظمة التشغيل الذكى وهو-نظام أدارة معلومات ومراقبة ومرور السفن
VTMIS Vessel Traffic management information system

و يتميز هذا النظام الملاحي الالكتروني بالإشراف الكامل على حركة السفن في جميع مقاطع الممرات الملاحية وخلق تصور شامل لدى المشرفين  على تنظيم حركة الملاحة من (عبور، أقلاع ، إرساء ، توقف ) على مدار الساعة.

وهو يتكون  من شبكة رادارات تمثل العين المبصرة على حركة السفن في الممرات الملاحية تتوزع على المنطقة وفق معايير تعتمد على مسافة المقطع المراد تغطيته والتي تخضع لسلطة الميناء المعني متطابقا مع مدى الكشف الذي يؤمنه الرادار وطبوغرافية و إن هذه الشبكة من الرادارات التي يجري توزيعها وفق مخطط مسبق يتم مراعاة ما ورد أعلاه

وعن هيكل النظام والمكونات التصميمية يقول الباحث .

إن نظام VTMIS هو نظام هندسي متكامل مصمم بشكل مفتوح وفقا لمواصفات قابل للتطور و يقوم بإنجاز مهمات تشكيلة واسعة من المستخدمين من خلال مكوناته المادية ومكوناته البرمجية اللذان يجتمعان معا ليحققا تكامل يخدم تقديم عروض بيانات تحسس بأسلوب مصور يماثل حالة السفينة المارة تحت منطقة كشف وتحسس هذا النظام في  درجة عالية من الدقة والشمولية.

تكون مهمته مشغلي النظام  مراقبة الحركة وتحقيق الصلة مع السفن والمناطق الساحلية والموانئ والممرات المائية و أهداف البعيدة عن الشواطئ.و تلبية احتياجات عملهم التي تعتمد على مدى المتحسسات أو مسافة التغطية الرادارية و قنوات الاتصال اللاسلكية حيث يمكن للمشغل التزود بخدمة معلومات تساعده في تنظيم وإدارة العملية الملاحية و تأمين سلامة الملاحة للحفاظ على الحياة والملكية والبيئة.

ثم يكون النظام الخامس وهونظام عمليات الارصفه الرقميه Terminal Operating System

ألاوناش العملاقه التي تعمل عن بعد Remote control of gantry cranes

يمكن تشغيل 8 – 12 أوناش رصيف عملاقه  مراقبه بغرفه تحكم مركزيه تحتوي علي حوالي 20 كاميرا تستطيع التعرف علي المعدات وأرقام الحاويات وتقنيه معرفه الوجوه.

القاطرات ذاتيه القياده Cross-vehicle control of IGV

قاطرات متصله بشبكه الميناء 5G  وهي ذاتيه القياده وتعمل غالبا بالكهرباء او البطاريات وتقوم بشحن البطاريات ذاتيا كما تحوي عليsensors  أجهزه استشعار وكاميرات ومربوطه بمركز التحكم

وتمثل شبكات الانترنت فائق السرعه5G-Cloud وشبكه الحوسبه السحابيه النظام السادس من نظم التشغيل

حيث تتيح الحوسبه  السحابيه تخزين كميات هائله من المعلومات والصور والسجلات ويتم نقل البيانات بواسطه انترنت الجيل الخامس 5Gو هو اسرع بعشره الي عشرين مره من الجيل الرابع الحالي 4G

ومن نظم التشغيل الذكية الاخري مثلما يقول الباحث احمد بدوى احمد –نظام البوابة الذكية

إذ يتم دمج نظام البوابة الذكية مع نظام إدارة الميناء وأيضاً مع أنظمة بوابات ساحات الحاويات بهدف تحسين ورفع الكفاءة التشغيلية في الميناء ومما يتكامل أيضا مع العمليات الأمنية والتشغيلية لإقامة واجهة تكون أكثر كفاءة وتواصلاً بين عمليات بوابة الميناء والهيئات الحكومية مثل الجمارك وحرس الحدود.

وأخير تأتى تقنيه البلوك تشين –سلسله الكتل

وهي عباره عن كتل متراصه من البيانات كل كتله تحتوي علي معلومات وهاش # يدل علي الكتله السابقه والتاليه يمتاز بعدم امكانيه فتح الكتله اوتغييرها لذلك تنتقل فيه البيانات بامان تام

 و تعمل تقنية بلوك تشين Blockchain لتنظيم معاملات الشحن البحري وإتمام مُعظم العمليات المُتعلقة بها، والتي تحتاج في المعتاد إلى الإستعانة بعدة وُسطاء ومجموعة كبيرة من المُوظفين.

  • وموخرا قامت حوالي 90 شركه لنقل الحاويات وشركات لوجستيه عالميه من بينها ميرسك العالميه Maerskيقدر حجم اعمالها بما يقارب ٢٠٪ من سلسلة إمداد السلع في العالم أجمع، و يغطي نشاطها ٢٣٥ ميناء بحري حول العالم بالدخول في تحالف مع IBM  لتاسيس منصات رقميه عملاقه تحت اسم مشروع    Trade Lens

نقل المستندات بطرقه آمنه بواسطه البلوك تشين

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تعتبرالموانئ الذكية هى منظومة الكترونية متكاملة لتحويل العمل الادارى التقليدى بالموانيء الى عمل تكنولوجى معتمد على نظم المعلومات التى تساعد فى كفاءة اتخاذ القرار باقل تكلفة واقصر وقت , مع مراعاة التنمية المستدامة بوضع البعد البيئى فى الاعتبار و وفى البيئة تبقى الادارة البيئية وادارة النفايات والمياه والانبعاثات فى الهواء والتلوث الضوضائي ثم تسرب وانسكاب المواد الملوثة فى البحر.

ماذا عن هذه الموانئ الى أصبحت ثمة دخولنا عصر الثورة الصناعية الرابعة ؟

يجيب الباحث أحمد بدوى أحمد وهو باحث دكتوراه بجامعة ترناجو ماليزيا والحاصل على الماجستير من جامعة ثاوث وياز ببريطانيا  :

أن الميناء الذكي هو ميناء حديث يطبق احدث التقنيات الرقميه وانترنت الاشياء(IoT) تماشيا مع الثوره الصناعيه الرابعه (Industy 4.0)  مع الحفاظ علي البيئه واستخدام الطاقه النظيفه والمستدامه مع توفيراستهلاك الطاقه.

ويعرف «الاتحاد الدولي للاتصالات» الميناء الذكي بأنه «هو المدينة المبتكرة التي تستخدم تكنولوجيات المعلومات والاتصالات وغيرها من الوسائل لتحسين نوعية الحياة وكفاءة التشغيل ويلبي احتياجات الأجيال الحالية والمستقبلية فيما يتعلق بالجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية» ويتم في الموانئ البحرية الذكية معالجة الآثار البيئية ودعم كفاءة العمليات عبر تقليل استهلاك الطاقة والتلوث بأقل جهد.

ومع دخول العالم الي مرحله التحول الرقمي فأن مبدأ التطبيقات الذكيه اصبح هاما للموانيء والموانيء المحوريه وشبكات الموانيء وعليه فأن الموانيء الذكيه هو اتجاه حديث واستراتيجيات بعيده المدي حيث تساهم الموانيء في التنميه المستدامه واستخدام مصادر طاقه نظيفه ومستدامه وابتكارات جديده لادا ره الطاقه  هكذا يضيف الباحث احمد بدوى مشيرا الى ان

مفهوم الموانيء الذكيه تزداد اهميتهه الاستراتيجيه باستمرار في صناعه النقل البحري حيث سيؤدي لتطورات كبري في المستقبل في عده نواحي مثل استخدام الطاقه النظيفه والمزيد من الابتكارات في العمليات الملاحيه والتكنولوجيات الجديده والتقنيات الجديده التي تساهم في التقنيه المستدامه .

 

وحول الميناء الذكي وانظمه التشغيل الذكيه يؤكد ان اهمها :

1 – نظام تبادل البيانات الالكترونيهEDI Electronic Data Interchange-

فى ظل هذه التطورات التى شهدتها وتشهدها الموانئ البحرية وتحولها الى مراكز لانشطة القيمة المضافة فان الموانئ فى حاجة الى قاعدة مركزية لتبادل المعلومات الكترونيا لتصبح نقاط لوجيستية متكاملة واصبحت الحاجة ملحة لربط مجتمع الميناء بشبكة الكترونية تمد المتعاملين فى الميناء بكافة المعلومات والاجراءات بدقة وفى الوقت المناسب وفى هذا الاطار يطبق انظمة المعلومات الكترونيا( EDIS Electronic Data Information System )

وذلك فى كل مراحله من مراحل تشغيل الموانئ مما يؤثر ايجابيا على حركة مرور السفن وادارة البوابات وعمليات مجطات الشحن   واجراءات الجمارك وتبادل المستندات وذلك من خلال تجهيز البيانات لكافة الاطراف المتعاملة فى الميناء لضمان فاعلية النقل وتعزيز الرقابة وجودة الخدمة ودعم اتخاذ القرار.

 ونظام تبادل البيانات إلكترونيا      (Electronic data interchange (EDI)‏ هو نظام ضمن التجارة الإلكترونية يتكون من مجموعه من العمليات والمعاير لتبادل البيانات والاعمال بين الشركات إلكترونيا ويشمل كافه نماذج تبادل البيانات الاكترونية بما في ذلك النقل، تدقيق الرسالة، شكل الوثيقة، البرمجيات المستخدمة لتفسير الوثائق مثال على ذلك: الاستعمالات، طلبات الشراء، كتالوجات الأسعار، دفع الفواتير، تعاملات مصرفيه، عمليات البيع والشراء وغير ذلك من عمليات.

ثم نظم المعلومات الجغرافية GIS

 ونظم المعلومات الجغرافية (Geographic information system GIS)‏ نظام قائم على برامج كمبيوتر متقدمه يعمل على جمع وصيانة وتخزين وتحليل وإخراج وتوزيع البيانات والمعلومات المكانية.

وهذه أنظمة تعمل على جمع وادخال ومعالجة وتحليل وعرض وإخراج المعلومات المكانية والوصفية لأهداف محددة، وتساعد على التخطيط واتخاذ القرار فيما يتعلق بالزراعة وتخطيط المدن والتوسع في السكن، بالإضافة إلى قراءة البنية التحتية لأي مدينة عن طريق إنشاء ما يسمى بالطبقات (LAYERS)‏

 

 

 

 

يمكننا هذا النظام من إدخال المعلومات الجغرافية خرائط، صور جوية، مرئيات فضائية والوصفية (أسماء، جداول)، معالجتها وتنقيحها من الخطأ، تخزينها، استرجاعها، استفسارها، تحليلها تحليل مكاني وإحصائي، وعرضها على شاشة الحاسوب أو على ورق في شكل خرائط، تقارير، ورسومات بيانية أو من خلال الموقع الإلكتروني.

تساعد نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات التي تخص التحديد مثل انواع الاراضي وتحديد الاماكن بدقه عاليه وتحديدي القياسات والمواقع والتوزيع النمطي

 وعن اهم مكونات نظم المعلومات الجغرافية يقول الباحث

تتألف نظم المعلومات الجغرافية من عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي تستخدم للتحليل المكاني. سيتم التركيز هنا على بعض هذه العناصرمنها :.

البيانات المكانية والوصفية

يمكن الحصول على المعلومات المكانية بطرق عديدة. أحد هذه الطرق تدعى بالمعلومات الأولية والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية، والتصوير الجوى – AERIAL PHOTOGRAPHY, والاستشعار عن بعد, ونظام تحديد المواقع العالمي. يمكن أيضاً اللجوء لمعلومات ثانوية يتم جمعها بواسطة الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم، أو المتتبع للخطوط الأتوماتيكي. تزود الخريطة بمعلومات إضافية تدعى بالمعلومات الوصفية لتعريف أسماء المناطق وإضفاء تفاصيل أكثر عن هذه الخرائط.

الأجهزة الحاسوبية والبرامج التطبيقية

تمثل الحواسيب العنصر الدماغي في نظام GIS حيث تقوم بتحليل ومعالجة البيانات التي تم تخزينها في قواعد بيانات ضخمة. تخزّن بيانات نظام المعلومات الجغرافية في أكثر من طبقة- layer واحدة للتغلب على المشاكل التقنية الناجمة عن معالجة كميات كبيرة من المعلومات دفعة واحدة. وتوجد برامج تطبيقية عديدة مخصصة لنظم المعلومات الجغرافية منها مايعمل بنظام المعلومات الاتجاهية مثل ArcGIS أو GeoMedia واخرى تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS أو ILT Plus.

 

أما عن النظام الثالث وهوما يسمي ب-نظام ألتوأم الرقمي – Digital Twin

حسب الخبراء بميناء روتردام فأن برامج «التوأم الرقمى» تحلل البيانات وتضع الحلول آلياً وتساهم ب 80 ألف دولار انخفاضاً فى تكلفة خدمة السفينة الواحدة  و ربط عمل الموانئ بتقنية سلاسل التوريد يسهل تتبع حركة البضائع

وفى ميناء «روتردام» بهولندا، أكبر موانئ أوروبا، يجرى اختبار الشاحنات غير المأهولة بالبشر وقدرتها على محاكاة تصرفات السائق، على أمل أن هذه القوافل الصغيرة ستجعل حركة المرور أكثر سلاسة فوق الميناء وكذلك ستخفض انبعاثات ثانى أكسيد الكربون الملوث للبيئة.

ويستعد الميناء الهولندى لتفعيل التقنية الجديدة لاستقبال السفن ذاتية الخدمة بحلول عام 2025 بدعم من شركات عالمية عملاقة بمجال التكنولوجيا مثل IBM وcisco المكلفة بإنشاء لوحة معلومات رقمية جديدة لتحل محل الاتصالات اللاسلكية والرادارات التقليدية التى تربط بين القباطنة ومسئولى الإرشاد فى قيادة حركة الميناء ومشغلى المحطات.

وسيستخدم النظام مجموعة معقدة من أجهزة الاستشعار عن بُعد، لكن هذه مرة باستخدام «إنترنت الأشياء» لجمع البيانات حول تيارات المد والجزر وقوة الرياح ومستوى الرؤية، ما يساعد على تقليل أوقات انتظار السفن وتوجيه السفن ذاتية القيادة تلقائياً للوصول إلى المرسى بسلام.

وحسب التوقعات سيستقبل روتردام اول سفينه ذاتيه القياده في 2030 وعليه يجب الاستعداد للتعامل مع السفن ذاتيه القياده

 وحول مفهوم تقنيه التوأم رقمي (Digital Twin) يقول الباحث احمد بدوي فى بحثه ل” لغة العصر ”

هو بمثابة جسر يربط ما بين العالم المادي والعالم الرقمي، وهو نسخة افتراضية لجسم مادي أو نظام أو كيان. قد يتخذ التوأم الرقمي شكل النموذج الافتراضي لعملية معينة أو منتج أو خدمة، حيث يقوم بتوقع نتائج العملية قبل القيام بها، عن طريق تحليل البيانات ومراقبة الأنظمة، لتفادي المشاكل قبل حدوثها.

ألتوأم الرقمي هو نسخة إلكترونية طبق الأصل لكائن حي أو آلة أو أجزاء منهما، ويتم ربط الجسم الحقيقي مع نسخته الإلكترونية الافتراضية بطريقة تسمح بنقل البيانات بين الجزئين، وبهذا نحصل على نسخة طبق الأصل تستجيب للعوامل الخارجية وتتفاعل معها بطريقة مطابقة لما يقوم به الأصل، ويمكن إجراء نسخ وتكوين توائم رقمية للكائنات والبرامج والناس والأماكن والأنظمة المختلفة.

يتم التأكد دائمًا من الاتصال بين جزئي التوأم الرقمي والتحقق من المعلومات التي يتم نقلها بينهما، لذا يتم تزويد الجزء الفيزيائي بعدد كبير من المستشعرات التي تقوم بقياس جميع التغيرات وتحولها إلى بيانات مفيدة يتم نقلها للجزء الرقمي لنحصل على تطابق كامل بين الجزئين.

تستخدم تقنية التوأم الرقمي عددًا كبيرًا من التقنيات الحديثة التي ظهرت في الأعوام القلية الماضية، وهي إنترنت الأشياء Internet Of Things والذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence وتعلّم الآلة Machine Learning، بالإضافة لبرامج تحليل البيانات المخزنة سابقًا التي تم جمعها من المستشعرات الموجودة في الآلات القديمة، ويتم دمج كل ذلك للحصول على النسخ الرقمية التي تحاكي الأصل وتتصرف بطريقة مشابهة للواقع تمامًا.

يحاكي برنامج التوأم الرقمي جميع عمليات ميناء روتردام ويحلل جميع العمليات والبيانات قبل استقبال السفن لأيجاد افضل الحلول وطرق التشغيل – كأنه ميناء افتراضي.

ويأتى النظام الرابع من نظم من انظمة التشغيل الذكى وهو-نظام أدارة معلومات ومراقبة ومرور السفن
VTMIS Vessel Traffic management information system

 

و يتميز هذا النظام الملاحي الالكتروني بالإشراف الكامل على حركة السفن في جميع مقاطع الممرات الملاحية وخلق تصور شامل لدى المشرفين  على تنظيم حركة الملاحة من (عبور، أقلاع ، إرساء ، توقف ) على مدار الساعة.

وهو يتكون  من شبكة رادارات تمثل العين المبصرة على حركة السفن في الممرات الملاحية تتوزع على المنطقة وفق معايير تعتمد على مسافة المقطع المراد تغطيته والتي تخضع لسلطة الميناء المعني متطابقا مع مدى الكشف الذي يؤمنه الرادار وطبوغرافية و إن هذه الشبكة من الرادارات التي يجري توزيعها وفق مخطط مسبق يتم مراعاة ما ورد أعلاه

وعن هيكل النظام والمكونات التصميمية يقول الباحث .

إن نظام VTMIS هو نظام هندسي متكامل مصمم بشكل مفتوح وفقا لمواصفات قابل للتطور و يقوم بإنجاز مهمات تشكيلة واسعة من المستخدمين من خلال مكوناته المادية ومكوناته البرمجية اللذان يجتمعان معا ليحققا تكامل يخدم تقديم عروض بيانات تحسس بأسلوب مصور يماثل حالة السفينة المارة تحت منطقة كشف وتحسس هذا النظام في  درجة عالية من الدقة والشمولية.

تكون مهمته مشغلي النظام  مراقبة الحركة وتحقيق الصلة مع السفن والمناطق الساحلية والموانئ والممرات المائية و أهداف البعيدة عن الشواطئ.و تلبية احتياجات عملهم التي تعتمد على مدى المتحسسات أو مسافة التغطية الرادارية و قنوات الاتصال اللاسلكية حيث يمكن للمشغل التزود بخدمة معلومات تساعده في تنظيم وإدارة العملية الملاحية و تأمين سلامة الملاحة للحفاظ على الحياة والملكية والبيئة.

ثم يكون النظام الخامس وهونظام عمليات الارصفه الرقميه Terminal Operating System

ألاوناش العملاقه التي تعمل عن بعد Remote control of gantry cranes

 

 

 

يمكن تشغيل 8 – 12 أوناش رصيف عملاقه  مراقبه بغرفه تحكم مركزيه تحتوي علي حوالي 20 كاميرا تستطيع التعرف علي المعدات وأرقام الحاويات وتقنيه معرفه الوجوه.

القاطرات ذاتيه القياده Cross-vehicle control of IGV

 

 

قاطرات متصله بشبكه الميناء 5G  وهي ذاتيه القياده وتعمل غالبا بالكهرباء او البطاريات وتقوم بشحن البطاريات ذاتيا كما تحوي عليsensors  أجهزه استشعار وكاميرات ومربوطه بمركز التحكم

 

وتمثل شبكات الانترنت فائق السرعه5G-Cloud وشبكه الحوسبه السحابيه النظام السادس من نظم التشغيل


حيث تتيح الحوسبه  السحابيه تخزين كميات هائله من المعلومات والصور والسجلات ويتم نقل البيانات بواسطه انترنت الجيل الخامس 5Gو هو اسرع بعشره الي عشرين مره من الجيل الرابع الحالي 4G

 

ومن نظم التشغيل الذكية الاخري مثلما يقول الباحث احمد بدوى احمد –نظام البوابة الذكية

إذ يتم دمج نظام البوابة الذكية مع نظام إدارة الميناء وأيضاً مع أنظمة بوابات ساحات الحاويات بهدف تحسين ورفع الكفاءة التشغيلية في الميناء ومما يتكامل أيضا مع العمليات الأمنية والتشغيلية لإقامة واجهة تكون أكثر كفاءة وتواصلاً بين عمليات بوابة الميناء والهيئات الحكومية مثل الجمارك وحرس الحدود.

وأخير تأتى تقنيه البلوك تشين –سلسله الكتل

وهي عباره عن كتل متراصه من البيانات كل كتله تحتوي علي معلومات وهاش # يدل علي الكتله السابقه والتاليه يمتاز بعدم امكانيه فتح الكتله اوتغييرها لذلك تنتقل فيه البيانات بامان تام

 

و تعمل تقنية بلوك تشين Blockchain لتنظيم معاملات الشحن البحري وإتمام مُعظم العمليات المُتعلقة بها، والتي تحتاج في المعتاد إلى الإستعانة بعدة وُسطاء ومجموعة كبيرة من المُوظفين.

  • وموخرا قامت حوالي 90 شركه لنقل الحاويات وشركات لوجستيه عالميه من بينها ميرسك العالميه Maerskيقدر حجم اعمالها بما يقارب ٢٠٪ من سلسلة إمداد السلع في العالم أجمع، و يغطي نشاطها ٢٣٥ ميناء بحري حول العالم بالدخول في تحالف مع IBM  لتاسيس منصات رقميه عملاقه تحت اسم مشروع    Trade Lens

 

نقل المستندات بطرقه آمنه بواسطه البلوك تشين

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تعتبرالموانئ الذكية هى منظومة الكترونية متكاملة لتحويل العمل الادارى التقليدى بالموانيء الى عمل تكنولوجى معتمد على نظم المعلومات التى تساعد فى كفاءة اتخاذ القرار باقل تكلفة واقصر وقت , مع مراعاة التنمية المستدامة بوضع البعد البيئى فى الاعتبار و وفى البيئة تبقى الادارة البيئية وادارة النفايات والمياه والانبعاثات فى الهواء والتلوث الضوضائي ثم تسرب وانسكاب المواد الملوثة فى البحر.

ماذا عن هذه الموانئ الى أصبحت ثمة دخولنا عصر الثورة الصناعية الرابعة ؟

يجيب الباحث أحمد بدوى أحمد وهو باحث دكتوراه بجامعة ترناجو ماليزيا والحاصل على الماجستير من جامعة ثاوث وياز ببريطانيا  :

أن الميناء الذكي هو ميناء حديث يطبق احدث التقنيات الرقميه وانترنت الاشياء(IoT) تماشيا مع الثوره الصناعيه الرابعه (Industy 4.0)  مع الحفاظ علي البيئه واستخدام الطاقه النظيفه والمستدامه مع توفيراستهلاك الطاقه.

ويعرف «الاتحاد الدولي للاتصالات» الميناء الذكي بأنه «هو المدينة المبتكرة التي تستخدم تكنولوجيات المعلومات والاتصالات وغيرها من الوسائل لتحسين نوعية الحياة وكفاءة التشغيل ويلبي احتياجات الأجيال الحالية والمستقبلية فيما يتعلق بالجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية» ويتم في الموانئ البحرية الذكية معالجة الآثار البيئية ودعم كفاءة العمليات عبر تقليل استهلاك الطاقة والتلوث بأقل جهد.

ومع دخول العالم الي مرحله التحول الرقمي فأن مبدأ التطبيقات الذكيه اصبح هاما للموانيء والموانيء المحوريه وشبكات الموانيء وعليه فأن الموانيء الذكيه هو اتجاه حديث واستراتيجيات بعيده المدي حيث تساهم الموانيء في التنميه المستدامه واستخدام مصادر طاقه نظيفه ومستدامه وابتكارات جديده لادا ره الطاقه  هكذا يضيف الباحث احمد بدوى مشيرا الى ان

مفهوم الموانيء الذكيه تزداد اهميتهه الاستراتيجيه باستمرار في صناعه النقل البحري حيث سيؤدي لتطورات كبري في المستقبل في عده نواحي مثل استخدام الطاقه النظيفه والمزيد من الابتكارات في العمليات الملاحيه والتكنولوجيات الجديده والتقنيات الجديده التي تساهم في التقنيه المستدامه .

 

وحول الميناء الذكي وانظمه التشغيل الذكيه يؤكد ان اهمها :

1 – نظام تبادل البيانات الالكترونيهEDI Electronic Data Interchange-

فى ظل هذه التطورات التى شهدتها وتشهدها الموانئ البحرية وتحولها الى مراكز لانشطة القيمة المضافة فان الموانئ فى حاجة الى قاعدة مركزية لتبادل المعلومات الكترونيا لتصبح نقاط لوجيستية متكاملة واصبحت الحاجة ملحة لربط مجتمع الميناء بشبكة الكترونية تمد المتعاملين فى الميناء بكافة المعلومات والاجراءات بدقة وفى الوقت المناسب وفى هذا الاطار يطبق انظمة المعلومات الكترونيا( EDIS Electronic Data Information System )

وذلك فى كل مراحله من مراحل تشغيل الموانئ مما يؤثر ايجابيا على حركة مرور السفن وادارة البوابات وعمليات مجطات الشحن   واجراءات الجمارك وتبادل المستندات وذلك من خلال تجهيز البيانات لكافة الاطراف المتعاملة فى الميناء لضمان فاعلية النقل وتعزيز الرقابة وجودة الخدمة ودعم اتخاذ القرار.

 ونظام تبادل البيانات إلكترونيا      (Electronic data interchange (EDI)‏ هو نظام ضمن التجارة الإلكترونية يتكون من مجموعه من العمليات والمعاير لتبادل البيانات والاعمال بين الشركات إلكترونيا ويشمل كافه نماذج تبادل البيانات الاكترونية بما في ذلك النقل، تدقيق الرسالة، شكل الوثيقة، البرمجيات المستخدمة لتفسير الوثائق مثال على ذلك: الاستعمالات، طلبات الشراء، كتالوجات الأسعار، دفع الفواتير، تعاملات مصرفيه، عمليات البيع والشراء وغير ذلك من عمليات.

ثم نظم المعلومات الجغرافية GIS

 ونظم المعلومات الجغرافية (Geographic information system GIS)‏ نظام قائم على برامج كمبيوتر متقدمه يعمل على جمع وصيانة وتخزين وتحليل وإخراج وتوزيع البيانات والمعلومات المكانية.

وهذه أنظمة تعمل على جمع وادخال ومعالجة وتحليل وعرض وإخراج المعلومات المكانية والوصفية لأهداف محددة، وتساعد على التخطيط واتخاذ القرار فيما يتعلق بالزراعة وتخطيط المدن والتوسع في السكن، بالإضافة إلى قراءة البنية التحتية لأي مدينة عن طريق إنشاء ما يسمى بالطبقات (LAYERS)‏

 

 

 

 

يمكننا هذا النظام من إدخال المعلومات الجغرافية خرائط، صور جوية، مرئيات فضائية والوصفية (أسماء، جداول)، معالجتها وتنقيحها من الخطأ، تخزينها، استرجاعها، استفسارها، تحليلها تحليل مكاني وإحصائي، وعرضها على شاشة الحاسوب أو على ورق في شكل خرائط، تقارير، ورسومات بيانية أو من خلال الموقع الإلكتروني.

تساعد نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات التي تخص التحديد مثل انواع الاراضي وتحديد الاماكن بدقه عاليه وتحديدي القياسات والمواقع والتوزيع النمطي

 وعن اهم مكونات نظم المعلومات الجغرافية يقول الباحث

تتألف نظم المعلومات الجغرافية من عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي تستخدم للتحليل المكاني. سيتم التركيز هنا على بعض هذه العناصرمنها :.

البيانات المكانية والوصفية

يمكن الحصول على المعلومات المكانية بطرق عديدة. أحد هذه الطرق تدعى بالمعلومات الأولية والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية، والتصوير الجوى – AERIAL PHOTOGRAPHY, والاستشعار عن بعد, ونظام تحديد المواقع العالمي. يمكن أيضاً اللجوء لمعلومات ثانوية يتم جمعها بواسطة الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم، أو المتتبع للخطوط الأتوماتيكي. تزود الخريطة بمعلومات إضافية تدعى بالمعلومات الوصفية لتعريف أسماء المناطق وإضفاء تفاصيل أكثر عن هذه الخرائط.

الأجهزة الحاسوبية والبرامج التطبيقية

تمثل الحواسيب العنصر الدماغي في نظام GIS حيث تقوم بتحليل ومعالجة البيانات التي تم تخزينها في قواعد بيانات ضخمة. تخزّن بيانات نظام المعلومات الجغرافية في أكثر من طبقة- layer واحدة للتغلب على المشاكل التقنية الناجمة عن معالجة كميات كبيرة من المعلومات دفعة واحدة. وتوجد برامج تطبيقية عديدة مخصصة لنظم المعلومات الجغرافية منها مايعمل بنظام المعلومات الاتجاهية مثل ArcGIS أو GeoMedia واخرى تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS أو ILT Plus.

 

أما عن النظام الثالث وهوما يسمي ب-نظام ألتوأم الرقمي – Digital Twin

حسب الخبراء بميناء روتردام فأن برامج «التوأم الرقمى» تحلل البيانات وتضع الحلول آلياً وتساهم ب 80 ألف دولار انخفاضاً فى تكلفة خدمة السفينة الواحدة  و ربط عمل الموانئ بتقنية سلاسل التوريد يسهل تتبع حركة البضائع

وفى ميناء «روتردام» بهولندا، أكبر موانئ أوروبا، يجرى اختبار الشاحنات غير المأهولة بالبشر وقدرتها على محاكاة تصرفات السائق، على أمل أن هذه القوافل الصغيرة ستجعل حركة المرور أكثر سلاسة فوق الميناء وكذلك ستخفض انبعاثات ثانى أكسيد الكربون الملوث للبيئة.

ويستعد الميناء الهولندى لتفعيل التقنية الجديدة لاستقبال السفن ذاتية الخدمة بحلول عام 2025 بدعم من شركات عالمية عملاقة بمجال التكنولوجيا مثل IBM وcisco المكلفة بإنشاء لوحة معلومات رقمية جديدة لتحل محل الاتصالات اللاسلكية والرادارات التقليدية التى تربط بين القباطنة ومسئولى الإرشاد فى قيادة حركة الميناء ومشغلى المحطات.

وسيستخدم النظام مجموعة معقدة من أجهزة الاستشعار عن بُعد، لكن هذه مرة باستخدام «إنترنت الأشياء» لجمع البيانات حول تيارات المد والجزر وقوة الرياح ومستوى الرؤية، ما يساعد على تقليل أوقات انتظار السفن وتوجيه السفن ذاتية القيادة تلقائياً للوصول إلى المرسى بسلام.

وحسب التوقعات سيستقبل روتردام اول سفينه ذاتيه القياده في 2030 وعليه يجب الاستعداد للتعامل مع السفن ذاتيه القياده

 وحول مفهوم تقنيه التوأم رقمي (Digital Twin) يقول الباحث احمد بدوي فى بحثه ل” لغة العصر ”

هو بمثابة جسر يربط ما بين العالم المادي والعالم الرقمي، وهو نسخة افتراضية لجسم مادي أو نظام أو كيان. قد يتخذ التوأم الرقمي شكل النموذج الافتراضي لعملية معينة أو منتج أو خدمة، حيث يقوم بتوقع نتائج العملية قبل القيام بها، عن طريق تحليل البيانات ومراقبة الأنظمة، لتفادي المشاكل قبل حدوثها.

ألتوأم الرقمي هو نسخة إلكترونية طبق الأصل لكائن حي أو آلة أو أجزاء منهما، ويتم ربط الجسم الحقيقي مع نسخته الإلكترونية الافتراضية بطريقة تسمح بنقل البيانات بين الجزئين، وبهذا نحصل على نسخة طبق الأصل تستجيب للعوامل الخارجية وتتفاعل معها بطريقة مطابقة لما يقوم به الأصل، ويمكن إجراء نسخ وتكوين توائم رقمية للكائنات والبرامج والناس والأماكن والأنظمة المختلفة.

يتم التأكد دائمًا من الاتصال بين جزئي التوأم الرقمي والتحقق من المعلومات التي يتم نقلها بينهما، لذا يتم تزويد الجزء الفيزيائي بعدد كبير من المستشعرات التي تقوم بقياس جميع التغيرات وتحولها إلى بيانات مفيدة يتم نقلها للجزء الرقمي لنحصل على تطابق كامل بين الجزئين.

تستخدم تقنية التوأم الرقمي عددًا كبيرًا من التقنيات الحديثة التي ظهرت في الأعوام القلية الماضية، وهي إنترنت الأشياء Internet Of Things والذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence وتعلّم الآلة Machine Learning، بالإضافة لبرامج تحليل البيانات المخزنة سابقًا التي تم جمعها من المستشعرات الموجودة في الآلات القديمة، ويتم دمج كل ذلك للحصول على النسخ الرقمية التي تحاكي الأصل وتتصرف بطريقة مشابهة للواقع تمامًا.

يحاكي برنامج التوأم الرقمي جميع عمليات ميناء روتردام ويحلل جميع العمليات والبيانات قبل استقبال السفن لأيجاد افضل الحلول وطرق التشغيل – كأنه ميناء افتراضي.

ويأتى النظام الرابع من نظم من انظمة التشغيل الذكى وهو-نظام أدارة معلومات ومراقبة ومرور السفن
VTMIS Vessel Traffic management information system

 

و يتميز هذا النظام الملاحي الالكتروني بالإشراف الكامل على حركة السفن في جميع مقاطع الممرات الملاحية وخلق تصور شامل لدى المشرفين  على تنظيم حركة الملاحة من (عبور، أقلاع ، إرساء ، توقف ) على مدار الساعة.

وهو يتكون  من شبكة رادارات تمثل العين المبصرة على حركة السفن في الممرات الملاحية تتوزع على المنطقة وفق معايير تعتمد على مسافة المقطع المراد تغطيته والتي تخضع لسلطة الميناء المعني متطابقا مع مدى الكشف الذي يؤمنه الرادار وطبوغرافية و إن هذه الشبكة من الرادارات التي يجري توزيعها وفق مخطط مسبق يتم مراعاة ما ورد أعلاه

وعن هيكل النظام والمكونات التصميمية يقول الباحث .

إن نظام VTMIS هو نظام هندسي متكامل مصمم بشكل مفتوح وفقا لمواصفات قابل للتطور و يقوم بإنجاز مهمات تشكيلة واسعة من المستخدمين من خلال مكوناته المادية ومكوناته البرمجية اللذان يجتمعان معا ليحققا تكامل يخدم تقديم عروض بيانات تحسس بأسلوب مصور يماثل حالة السفينة المارة تحت منطقة كشف وتحسس هذا النظام في  درجة عالية من الدقة والشمولية.

تكون مهمته مشغلي النظام  مراقبة الحركة وتحقيق الصلة مع السفن والمناطق الساحلية والموانئ والممرات المائية و أهداف البعيدة عن الشواطئ.و تلبية احتياجات عملهم التي تعتمد على مدى المتحسسات أو مسافة التغطية الرادارية و قنوات الاتصال اللاسلكية حيث يمكن للمشغل التزود بخدمة معلومات تساعده في تنظيم وإدارة العملية الملاحية و تأمين سلامة الملاحة للحفاظ على الحياة والملكية والبيئة.

ثم يكون النظام الخامس وهونظام عمليات الارصفه الرقميه Terminal Operating System

ألاوناش العملاقه التي تعمل عن بعد Remote control of gantry cranes

 

 

 

يمكن تشغيل 8 – 12 أوناش رصيف عملاقه  مراقبه بغرفه تحكم مركزيه تحتوي علي حوالي 20 كاميرا تستطيع التعرف علي المعدات وأرقام الحاويات وتقنيه معرفه الوجوه.

القاطرات ذاتيه القياده Cross-vehicle control of IGV

 

 

قاطرات متصله بشبكه الميناء 5G  وهي ذاتيه القياده وتعمل غالبا بالكهرباء او البطاريات وتقوم بشحن البطاريات ذاتيا كما تحوي عليsensors  أجهزه استشعار وكاميرات ومربوطه بمركز التحكم

 

وتمثل شبكات الانترنت فائق السرعه5G-Cloud وشبكه الحوسبه السحابيه النظام السادس من نظم التشغيل


حيث تتيح الحوسبه  السحابيه تخزين كميات هائله من المعلومات والصور والسجلات ويتم نقل البيانات بواسطه انترنت الجيل الخامس 5Gو هو اسرع بعشره الي عشرين مره من الجيل الرابع الحالي 4G

 

ومن نظم التشغيل الذكية الاخري مثلما يقول الباحث احمد بدوى احمد –نظام البوابة الذكية

إذ يتم دمج نظام البوابة الذكية مع نظام إدارة الميناء وأيضاً مع أنظمة بوابات ساحات الحاويات بهدف تحسين ورفع الكفاءة التشغيلية في الميناء ومما يتكامل أيضا مع العمليات الأمنية والتشغيلية لإقامة واجهة تكون أكثر كفاءة وتواصلاً بين عمليات بوابة الميناء والهيئات الحكومية مثل الجمارك وحرس الحدود.

وأخير تأتى تقنيه البلوك تشين –سلسله الكتل

وهي عباره عن كتل متراصه من البيانات كل كتله تحتوي علي معلومات وهاش # يدل علي الكتله السابقه والتاليه يمتاز بعدم امكانيه فتح الكتله اوتغييرها لذلك تنتقل فيه البيانات بامان تام

 

و تعمل تقنية بلوك تشين Blockchain لتنظيم معاملات الشحن البحري وإتمام مُعظم العمليات المُتعلقة بها، والتي تحتاج في المعتاد إلى الإستعانة بعدة وُسطاء ومجموعة كبيرة من المُوظفين.

  • وموخرا قامت حوالي 90 شركه لنقل الحاويات وشركات لوجستيه عالميه من بينها ميرسك العالميه Maerskيقدر حجم اعمالها بما يقارب ٢٠٪ من سلسلة إمداد السلع في العالم أجمع، و يغطي نشاطها ٢٣٥ ميناء بحري حول العالم بالدخول في تحالف مع IBM  لتاسيس منصات رقميه عملاقه تحت اسم مشروع    Trade Lens

 

نقل المستندات بطرقه آمنه بواسطه البلوك تشين

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تعتبرالموانئ الذكية هى منظومة الكترونية متكاملة لتحويل العمل الادارى التقليدى بالموانيء الى عمل تكنولوجى معتمد على نظم المعلومات التى تساعد فى كفاءة اتخاذ القرار باقل تكلفة واقصر وقت , مع مراعاة التنمية المستدامة بوضع البعد البيئى فى الاعتبار و وفى البيئة تبقى الادارة البيئية وادارة النفايات والمياه والانبعاثات فى الهواء والتلوث الضوضائي ثم تسرب وانسكاب المواد الملوثة فى البحر.

ماذا عن هذه الموانئ الى أصبحت ثمة دخولنا عصر الثورة الصناعية الرابعة ؟

يجيب الباحث أحمد بدوى أحمد وهو باحث دكتوراه بجامعة ترناجو ماليزيا والحاصل على الماجستير من جامعة ثاوث وياز ببريطانيا  :

أن الميناء الذكي هو ميناء حديث يطبق احدث التقنيات الرقميه وانترنت الاشياء(IoT) تماشيا مع الثوره الصناعيه الرابعه (Industy 4.0)  مع الحفاظ علي البيئه واستخدام الطاقه النظيفه والمستدامه مع توفيراستهلاك الطاقه.

ويعرف «الاتحاد الدولي للاتصالات» الميناء الذكي بأنه «هو المدينة المبتكرة التي تستخدم تكنولوجيات المعلومات والاتصالات وغيرها من الوسائل لتحسين نوعية الحياة وكفاءة التشغيل ويلبي احتياجات الأجيال الحالية والمستقبلية فيما يتعلق بالجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية» ويتم في الموانئ البحرية الذكية معالجة الآثار البيئية ودعم كفاءة العمليات عبر تقليل استهلاك الطاقة والتلوث بأقل جهد.

ومع دخول العالم الي مرحله التحول الرقمي فأن مبدأ التطبيقات الذكيه اصبح هاما للموانيء والموانيء المحوريه وشبكات الموانيء وعليه فأن الموانيء الذكيه هو اتجاه حديث واستراتيجيات بعيده المدي حيث تساهم الموانيء في التنميه المستدامه واستخدام مصادر طاقه نظيفه ومستدامه وابتكارات جديده لادا ره الطاقه  هكذا يضيف الباحث احمد بدوى مشيرا الى ان

مفهوم الموانيء الذكيه تزداد اهميتهه الاستراتيجيه باستمرار في صناعه النقل البحري حيث سيؤدي لتطورات كبري في المستقبل في عده نواحي مثل استخدام الطاقه النظيفه والمزيد من الابتكارات في العمليات الملاحيه والتكنولوجيات الجديده والتقنيات الجديده التي تساهم في التقنيه المستدامه .

 

وحول الميناء الذكي وانظمه التشغيل الذكيه يؤكد ان اهمها :

1 – نظام تبادل البيانات الالكترونيهEDI Electronic Data Interchange-

فى ظل هذه التطورات التى شهدتها وتشهدها الموانئ البحرية وتحولها الى مراكز لانشطة القيمة المضافة فان الموانئ فى حاجة الى قاعدة مركزية لتبادل المعلومات الكترونيا لتصبح نقاط لوجيستية متكاملة واصبحت الحاجة ملحة لربط مجتمع الميناء بشبكة الكترونية تمد المتعاملين فى الميناء بكافة المعلومات والاجراءات بدقة وفى الوقت المناسب وفى هذا الاطار يطبق انظمة المعلومات الكترونيا( EDIS Electronic Data Information System )

وذلك فى كل مراحله من مراحل تشغيل الموانئ مما يؤثر ايجابيا على حركة مرور السفن وادارة البوابات وعمليات مجطات الشحن   واجراءات الجمارك وتبادل المستندات وذلك من خلال تجهيز البيانات لكافة الاطراف المتعاملة فى الميناء لضمان فاعلية النقل وتعزيز الرقابة وجودة الخدمة ودعم اتخاذ القرار.

 ونظام تبادل البيانات إلكترونيا      (Electronic data interchange (EDI)‏ هو نظام ضمن التجارة الإلكترونية يتكون من مجموعه من العمليات والمعاير لتبادل البيانات والاعمال بين الشركات إلكترونيا ويشمل كافه نماذج تبادل البيانات الاكترونية بما في ذلك النقل، تدقيق الرسالة، شكل الوثيقة، البرمجيات المستخدمة لتفسير الوثائق مثال على ذلك: الاستعمالات، طلبات الشراء، كتالوجات الأسعار، دفع الفواتير، تعاملات مصرفيه، عمليات البيع والشراء وغير ذلك من عمليات.

ثم نظم المعلومات الجغرافية GIS

 ونظم المعلومات الجغرافية (Geographic information system GIS)‏ نظام قائم على برامج كمبيوتر متقدمه يعمل على جمع وصيانة وتخزين وتحليل وإخراج وتوزيع البيانات والمعلومات المكانية.

وهذه أنظمة تعمل على جمع وادخال ومعالجة وتحليل وعرض وإخراج المعلومات المكانية والوصفية لأهداف محددة، وتساعد على التخطيط واتخاذ القرار فيما يتعلق بالزراعة وتخطيط المدن والتوسع في السكن، بالإضافة إلى قراءة البنية التحتية لأي مدينة عن طريق إنشاء ما يسمى بالطبقات (LAYERS)‏

 

 

 

 

يمكننا هذا النظام من إدخال المعلومات الجغرافية خرائط، صور جوية، مرئيات فضائية والوصفية (أسماء، جداول)، معالجتها وتنقيحها من الخطأ، تخزينها، استرجاعها، استفسارها، تحليلها تحليل مكاني وإحصائي، وعرضها على شاشة الحاسوب أو على ورق في شكل خرائط، تقارير، ورسومات بيانية أو من خلال الموقع الإلكتروني.

تساعد نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات التي تخص التحديد مثل انواع الاراضي وتحديد الاماكن بدقه عاليه وتحديدي القياسات والمواقع والتوزيع النمطي

 وعن اهم مكونات نظم المعلومات الجغرافية يقول الباحث

تتألف نظم المعلومات الجغرافية من عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي تستخدم للتحليل المكاني. سيتم التركيز هنا على بعض هذه العناصرمنها :.

البيانات المكانية والوصفية

يمكن الحصول على المعلومات المكانية بطرق عديدة. أحد هذه الطرق تدعى بالمعلومات الأولية والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية، والتصوير الجوى – AERIAL PHOTOGRAPHY, والاستشعار عن بعد, ونظام تحديد المواقع العالمي. يمكن أيضاً اللجوء لمعلومات ثانوية يتم جمعها بواسطة الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم، أو المتتبع للخطوط الأتوماتيكي. تزود الخريطة بمعلومات إضافية تدعى بالمعلومات الوصفية لتعريف أسماء المناطق وإضفاء تفاصيل أكثر عن هذه الخرائط.

الأجهزة الحاسوبية والبرامج التطبيقية

تمثل الحواسيب العنصر الدماغي في نظام GIS حيث تقوم بتحليل ومعالجة البيانات التي تم تخزينها في قواعد بيانات ضخمة. تخزّن بيانات نظام المعلومات الجغرافية في أكثر من طبقة- layer واحدة للتغلب على المشاكل التقنية الناجمة عن معالجة كميات كبيرة من المعلومات دفعة واحدة. وتوجد برامج تطبيقية عديدة مخصصة لنظم المعلومات الجغرافية منها مايعمل بنظام المعلومات الاتجاهية مثل ArcGIS أو GeoMedia واخرى تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS أو ILT Plus.

 

أما عن النظام الثالث وهوما يسمي ب-نظام ألتوأم الرقمي – Digital Twin

حسب الخبراء بميناء روتردام فأن برامج «التوأم الرقمى» تحلل البيانات وتضع الحلول آلياً وتساهم ب 80 ألف دولار انخفاضاً فى تكلفة خدمة السفينة الواحدة  و ربط عمل الموانئ بتقنية سلاسل التوريد يسهل تتبع حركة البضائع

وفى ميناء «روتردام» بهولندا، أكبر موانئ أوروبا، يجرى اختبار الشاحنات غير المأهولة بالبشر وقدرتها على محاكاة تصرفات السائق، على أمل أن هذه القوافل الصغيرة ستجعل حركة المرور أكثر سلاسة فوق الميناء وكذلك ستخفض انبعاثات ثانى أكسيد الكربون الملوث للبيئة.

ويستعد الميناء الهولندى لتفعيل التقنية الجديدة لاستقبال السفن ذاتية الخدمة بحلول عام 2025 بدعم من شركات عالمية عملاقة بمجال التكنولوجيا مثل IBM وcisco المكلفة بإنشاء لوحة معلومات رقمية جديدة لتحل محل الاتصالات اللاسلكية والرادارات التقليدية التى تربط بين القباطنة ومسئولى الإرشاد فى قيادة حركة الميناء ومشغلى المحطات.

وسيستخدم النظام مجموعة معقدة من أجهزة الاستشعار عن بُعد، لكن هذه مرة باستخدام «إنترنت الأشياء» لجمع البيانات حول تيارات المد والجزر وقوة الرياح ومستوى الرؤية، ما يساعد على تقليل أوقات انتظار السفن وتوجيه السفن ذاتية القيادة تلقائياً للوصول إلى المرسى بسلام.

وحسب التوقعات سيستقبل روتردام اول سفينه ذاتيه القياده في 2030 وعليه يجب الاستعداد للتعامل مع السفن ذاتيه القياده

 وحول مفهوم تقنيه التوأم رقمي (Digital Twin) يقول الباحث احمد بدوي فى بحثه ل” لغة العصر ”

هو بمثابة جسر يربط ما بين العالم المادي والعالم الرقمي، وهو نسخة افتراضية لجسم مادي أو نظام أو كيان. قد يتخذ التوأم الرقمي شكل النموذج الافتراضي لعملية معينة أو منتج أو خدمة، حيث يقوم بتوقع نتائج العملية قبل القيام بها، عن طريق تحليل البيانات ومراقبة الأنظمة، لتفادي المشاكل قبل حدوثها.

ألتوأم الرقمي هو نسخة إلكترونية طبق الأصل لكائن حي أو آلة أو أجزاء منهما، ويتم ربط الجسم الحقيقي مع نسخته الإلكترونية الافتراضية بطريقة تسمح بنقل البيانات بين الجزئين، وبهذا نحصل على نسخة طبق الأصل تستجيب للعوامل الخارجية وتتفاعل معها بطريقة مطابقة لما يقوم به الأصل، ويمكن إجراء نسخ وتكوين توائم رقمية للكائنات والبرامج والناس والأماكن والأنظمة المختلفة.

يتم التأكد دائمًا من الاتصال بين جزئي التوأم الرقمي والتحقق من المعلومات التي يتم نقلها بينهما، لذا يتم تزويد الجزء الفيزيائي بعدد كبير من المستشعرات التي تقوم بقياس جميع التغيرات وتحولها إلى بيانات مفيدة يتم نقلها للجزء الرقمي لنحصل على تطابق كامل بين الجزئين.

تستخدم تقنية التوأم الرقمي عددًا كبيرًا من التقنيات الحديثة التي ظهرت في الأعوام القلية الماضية، وهي إنترنت الأشياء Internet Of Things والذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence وتعلّم الآلة Machine Learning، بالإضافة لبرامج تحليل البيانات المخزنة سابقًا التي تم جمعها من المستشعرات الموجودة في الآلات القديمة، ويتم دمج كل ذلك للحصول على النسخ الرقمية التي تحاكي الأصل وتتصرف بطريقة مشابهة للواقع تمامًا.

يحاكي برنامج التوأم الرقمي جميع عمليات ميناء روتردام ويحلل جميع العمليات والبيانات قبل استقبال السفن لأيجاد افضل الحلول وطرق التشغيل – كأنه ميناء افتراضي.

ويأتى النظام الرابع من نظم من انظمة التشغيل الذكى وهو-نظام أدارة معلومات ومراقبة ومرور السفن
VTMIS Vessel Traffic management information system

 

و يتميز هذا النظام الملاحي الالكتروني بالإشراف الكامل على حركة السفن في جميع مقاطع الممرات الملاحية وخلق تصور شامل لدى المشرفين  على تنظيم حركة الملاحة من (عبور، أقلاع ، إرساء ، توقف ) على مدار الساعة.

وهو يتكون  من شبكة رادارات تمثل العين المبصرة على حركة السفن في الممرات الملاحية تتوزع على المنطقة وفق معايير تعتمد على مسافة المقطع المراد تغطيته والتي تخضع لسلطة الميناء المعني متطابقا مع مدى الكشف الذي يؤمنه الرادار وطبوغرافية و إن هذه الشبكة من الرادارات التي يجري توزيعها وفق مخطط مسبق يتم مراعاة ما ورد أعلاه

وعن هيكل النظام والمكونات التصميمية يقول الباحث .

إن نظام VTMIS هو نظام هندسي متكامل مصمم بشكل مفتوح وفقا لمواصفات قابل للتطور و يقوم بإنجاز مهمات تشكيلة واسعة من المستخدمين من خلال مكوناته المادية ومكوناته البرمجية اللذان يجتمعان معا ليحققا تكامل يخدم تقديم عروض بيانات تحسس بأسلوب مصور يماثل حالة السفينة المارة تحت منطقة كشف وتحسس هذا النظام في  درجة عالية من الدقة والشمولية.

تكون مهمته مشغلي النظام  مراقبة الحركة وتحقيق الصلة مع السفن والمناطق الساحلية والموانئ والممرات المائية و أهداف البعيدة عن الشواطئ.و تلبية احتياجات عملهم التي تعتمد على مدى المتحسسات أو مسافة التغطية الرادارية و قنوات الاتصال اللاسلكية حيث يمكن للمشغل التزود بخدمة معلومات تساعده في تنظيم وإدارة العملية الملاحية و تأمين سلامة الملاحة للحفاظ على الحياة والملكية والبيئة.

ثم يكون النظام الخامس وهونظام عمليات الارصفه الرقميه Terminal Operating System

ألاوناش العملاقه التي تعمل عن بعد Remote control of gantry cranes

 

 

 

يمكن تشغيل 8 – 12 أوناش رصيف عملاقه  مراقبه بغرفه تحكم مركزيه تحتوي علي حوالي 20 كاميرا تستطيع التعرف علي المعدات وأرقام الحاويات وتقنيه معرفه الوجوه.

القاطرات ذاتيه القياده Cross-vehicle control of IGV

 

 

قاطرات متصله بشبكه الميناء 5G  وهي ذاتيه القياده وتعمل غالبا بالكهرباء او البطاريات وتقوم بشحن البطاريات ذاتيا كما تحوي عليsensors  أجهزه استشعار وكاميرات ومربوطه بمركز التحكم

 

وتمثل شبكات الانترنت فائق السرعه5G-Cloud وشبكه الحوسبه السحابيه النظام السادس من نظم التشغيل


حيث تتيح الحوسبه  السحابيه تخزين كميات هائله من المعلومات والصور والسجلات ويتم نقل البيانات بواسطه انترنت الجيل الخامس 5Gو هو اسرع بعشره الي عشرين مره من الجيل الرابع الحالي 4G

 

ومن نظم التشغيل الذكية الاخري مثلما يقول الباحث احمد بدوى احمد –نظام البوابة الذكية

إذ يتم دمج نظام البوابة الذكية مع نظام إدارة الميناء وأيضاً مع أنظمة بوابات ساحات الحاويات بهدف تحسين ورفع الكفاءة التشغيلية في الميناء ومما يتكامل أيضا مع العمليات الأمنية والتشغيلية لإقامة واجهة تكون أكثر كفاءة وتواصلاً بين عمليات بوابة الميناء والهيئات الحكومية مثل الجمارك وحرس الحدود.

وأخير تأتى تقنيه البلوك تشين –سلسله الكتل

وهي عباره عن كتل متراصه من البيانات كل كتله تحتوي علي معلومات وهاش # يدل علي الكتله السابقه والتاليه يمتاز بعدم امكانيه فتح الكتله اوتغييرها لذلك تنتقل فيه البيانات بامان تام

 

و تعمل تقنية بلوك تشين Blockchain لتنظيم معاملات الشحن البحري وإتمام مُعظم العمليات المُتعلقة بها، والتي تحتاج في المعتاد إلى الإستعانة بعدة وُسطاء ومجموعة كبيرة من المُوظفين.

  • وموخرا قامت حوالي 90 شركه لنقل الحاويات وشركات لوجستيه عالميه من بينها ميرسك العالميه Maerskيقدر حجم اعمالها بما يقارب ٢٠٪ من سلسلة إمداد السلع في العالم أجمع، و يغطي نشاطها ٢٣٥ ميناء بحري حول العالم بالدخول في تحالف مع IBM  لتاسيس منصات رقميه عملاقه تحت اسم مشروع    Trade Lens

 

نقل المستندات بطرقه آمنه بواسطه البلوك تشين

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تعتبرالموانئ الذكية هى منظومة الكترونية متكاملة لتحويل العمل الادارى التقليدى بالموانيء الى عمل تكنولوجى معتمد على نظم المعلومات التى تساعد فى كفاءة اتخاذ القرار باقل تكلفة واقصر وقت , مع مراعاة التنمية المستدامة بوضع البعد البيئى فى الاعتبار و وفى البيئة تبقى الادارة البيئية وادارة النفايات والمياه والانبعاثات فى الهواء والتلوث الضوضائي ثم تسرب وانسكاب المواد الملوثة فى البحر.

ماذا عن هذه الموانئ الى أصبحت ثمة دخولنا عصر الثورة الصناعية الرابعة ؟

يجيب الباحث أحمد بدوى أحمد وهو باحث دكتوراه بجامعة ترناجو ماليزيا والحاصل على الماجستير من جامعة ثاوث وياز ببريطانيا  :

أن الميناء الذكي هو ميناء حديث يطبق احدث التقنيات الرقميه وانترنت الاشياء(IoT) تماشيا مع الثوره الصناعيه الرابعه (Industy 4.0)  مع الحفاظ علي البيئه واستخدام الطاقه النظيفه والمستدامه مع توفيراستهلاك الطاقه.

ويعرف «الاتحاد الدولي للاتصالات» الميناء الذكي بأنه «هو المدينة المبتكرة التي تستخدم تكنولوجيات المعلومات والاتصالات وغيرها من الوسائل لتحسين نوعية الحياة وكفاءة التشغيل ويلبي احتياجات الأجيال الحالية والمستقبلية فيما يتعلق بالجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية» ويتم في الموانئ البحرية الذكية معالجة الآثار البيئية ودعم كفاءة العمليات عبر تقليل استهلاك الطاقة والتلوث بأقل جهد.

ومع دخول العالم الي مرحله التحول الرقمي فأن مبدأ التطبيقات الذكيه اصبح هاما للموانيء والموانيء المحوريه وشبكات الموانيء وعليه فأن الموانيء الذكيه هو اتجاه حديث واستراتيجيات بعيده المدي حيث تساهم الموانيء في التنميه المستدامه واستخدام مصادر طاقه نظيفه ومستدامه وابتكارات جديده لادا ره الطاقه  هكذا يضيف الباحث احمد بدوى مشيرا الى ان

مفهوم الموانيء الذكيه تزداد اهميتهه الاستراتيجيه باستمرار في صناعه النقل البحري حيث سيؤدي لتطورات كبري في المستقبل في عده نواحي مثل استخدام الطاقه النظيفه والمزيد من الابتكارات في العمليات الملاحيه والتكنولوجيات الجديده والتقنيات الجديده التي تساهم في التقنيه المستدامه .

 

وحول الميناء الذكي وانظمه التشغيل الذكيه يؤكد ان اهمها :

1 – نظام تبادل البيانات الالكترونيهEDI Electronic Data Interchange-

فى ظل هذه التطورات التى شهدتها وتشهدها الموانئ البحرية وتحولها الى مراكز لانشطة القيمة المضافة فان الموانئ فى حاجة الى قاعدة مركزية لتبادل المعلومات الكترونيا لتصبح نقاط لوجيستية متكاملة واصبحت الحاجة ملحة لربط مجتمع الميناء بشبكة الكترونية تمد المتعاملين فى الميناء بكافة المعلومات والاجراءات بدقة وفى الوقت المناسب وفى هذا الاطار يطبق انظمة المعلومات الكترونيا( EDIS Electronic Data Information System )

وذلك فى كل مراحله من مراحل تشغيل الموانئ مما يؤثر ايجابيا على حركة مرور السفن وادارة البوابات وعمليات مجطات الشحن   واجراءات الجمارك وتبادل المستندات وذلك من خلال تجهيز البيانات لكافة الاطراف المتعاملة فى الميناء لضمان فاعلية النقل وتعزيز الرقابة وجودة الخدمة ودعم اتخاذ القرار.

 ونظام تبادل البيانات إلكترونيا      (Electronic data interchange (EDI)‏ هو نظام ضمن التجارة الإلكترونية يتكون من مجموعه من العمليات والمعاير لتبادل البيانات والاعمال بين الشركات إلكترونيا ويشمل كافه نماذج تبادل البيانات الاكترونية بما في ذلك النقل، تدقيق الرسالة، شكل الوثيقة، البرمجيات المستخدمة لتفسير الوثائق مثال على ذلك: الاستعمالات، طلبات الشراء، كتالوجات الأسعار، دفع الفواتير، تعاملات مصرفيه، عمليات البيع والشراء وغير ذلك من عمليات.

ثم نظم المعلومات الجغرافية GIS

 ونظم المعلومات الجغرافية (Geographic information system GIS)‏ نظام قائم على برامج كمبيوتر متقدمه يعمل على جمع وصيانة وتخزين وتحليل وإخراج وتوزيع البيانات والمعلومات المكانية.

وهذه أنظمة تعمل على جمع وادخال ومعالجة وتحليل وعرض وإخراج المعلومات المكانية والوصفية لأهداف محددة، وتساعد على التخطيط واتخاذ القرار فيما يتعلق بالزراعة وتخطيط المدن والتوسع في السكن، بالإضافة إلى قراءة البنية التحتية لأي مدينة عن طريق إنشاء ما يسمى بالطبقات (LAYERS)‏

 

 

 

 

يمكننا هذا النظام من إدخال المعلومات الجغرافية خرائط، صور جوية، مرئيات فضائية والوصفية (أسماء، جداول)، معالجتها وتنقيحها من الخطأ، تخزينها، استرجاعها، استفسارها، تحليلها تحليل مكاني وإحصائي، وعرضها على شاشة الحاسوب أو على ورق في شكل خرائط، تقارير، ورسومات بيانية أو من خلال الموقع الإلكتروني.

تساعد نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات التي تخص التحديد مثل انواع الاراضي وتحديد الاماكن بدقه عاليه وتحديدي القياسات والمواقع والتوزيع النمطي

 وعن اهم مكونات نظم المعلومات الجغرافية يقول الباحث

تتألف نظم المعلومات الجغرافية من عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي تستخدم للتحليل المكاني. سيتم التركيز هنا على بعض هذه العناصرمنها :.

البيانات المكانية والوصفية

يمكن الحصول على المعلومات المكانية بطرق عديدة. أحد هذه الطرق تدعى بالمعلومات الأولية والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية، والتصوير الجوى – AERIAL PHOTOGRAPHY, والاستشعار عن بعد, ونظام تحديد المواقع العالمي. يمكن أيضاً اللجوء لمعلومات ثانوية يتم جمعها بواسطة الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم، أو المتتبع للخطوط الأتوماتيكي. تزود الخريطة بمعلومات إضافية تدعى بالمعلومات الوصفية لتعريف أسماء المناطق وإضفاء تفاصيل أكثر عن هذه الخرائط.

الأجهزة الحاسوبية والبرامج التطبيقية

تمثل الحواسيب العنصر الدماغي في نظام GIS حيث تقوم بتحليل ومعالجة البيانات التي تم تخزينها في قواعد بيانات ضخمة. تخزّن بيانات نظام المعلومات الجغرافية في أكثر من طبقة- layer واحدة للتغلب على المشاكل التقنية الناجمة عن معالجة كميات كبيرة من المعلومات دفعة واحدة. وتوجد برامج تطبيقية عديدة مخصصة لنظم المعلومات الجغرافية منها مايعمل بنظام المعلومات الاتجاهية مثل ArcGIS أو GeoMedia واخرى تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS أو ILT Plus.

 

أما عن النظام الثالث وهوما يسمي ب-نظام ألتوأم الرقمي – Digital Twin

حسب الخبراء بميناء روتردام فأن برامج «التوأم الرقمى» تحلل البيانات وتضع الحلول آلياً وتساهم ب 80 ألف دولار انخفاضاً فى تكلفة خدمة السفينة الواحدة  و ربط عمل الموانئ بتقنية سلاسل التوريد يسهل تتبع حركة البضائع

وفى ميناء «روتردام» بهولندا، أكبر موانئ أوروبا، يجرى اختبار الشاحنات غير المأهولة بالبشر وقدرتها على محاكاة تصرفات السائق، على أمل أن هذه القوافل الصغيرة ستجعل حركة المرور أكثر سلاسة فوق الميناء وكذلك ستخفض انبعاثات ثانى أكسيد الكربون الملوث للبيئة.

ويستعد الميناء الهولندى لتفعيل التقنية الجديدة لاستقبال السفن ذاتية الخدمة بحلول عام 2025 بدعم من شركات عالمية عملاقة بمجال التكنولوجيا مثل IBM وcisco المكلفة بإنشاء لوحة معلومات رقمية جديدة لتحل محل الاتصالات اللاسلكية والرادارات التقليدية التى تربط بين القباطنة ومسئولى الإرشاد فى قيادة حركة الميناء ومشغلى المحطات.

وسيستخدم النظام مجموعة معقدة من أجهزة الاستشعار عن بُعد، لكن هذه مرة باستخدام «إنترنت الأشياء» لجمع البيانات حول تيارات المد والجزر وقوة الرياح ومستوى الرؤية، ما يساعد على تقليل أوقات انتظار السفن وتوجيه السفن ذاتية القيادة تلقائياً للوصول إلى المرسى بسلام.

وحسب التوقعات سيستقبل روتردام اول سفينه ذاتيه القياده في 2030 وعليه يجب الاستعداد للتعامل مع السفن ذاتيه القياده

 وحول مفهوم تقنيه التوأم رقمي (Digital Twin) يقول الباحث احمد بدوي فى بحثه ل” لغة العصر ”

هو بمثابة جسر يربط ما بين العالم المادي والعالم الرقمي، وهو نسخة افتراضية لجسم مادي أو نظام أو كيان. قد يتخذ التوأم الرقمي شكل النموذج الافتراضي لعملية معينة أو منتج أو خدمة، حيث يقوم بتوقع نتائج العملية قبل القيام بها، عن طريق تحليل البيانات ومراقبة الأنظمة، لتفادي المشاكل قبل حدوثها.

ألتوأم الرقمي هو نسخة إلكترونية طبق الأصل لكائن حي أو آلة أو أجزاء منهما، ويتم ربط الجسم الحقيقي مع نسخته الإلكترونية الافتراضية بطريقة تسمح بنقل البيانات بين الجزئين، وبهذا نحصل على نسخة طبق الأصل تستجيب للعوامل الخارجية وتتفاعل معها بطريقة مطابقة لما يقوم به الأصل، ويمكن إجراء نسخ وتكوين توائم رقمية للكائنات والبرامج والناس والأماكن والأنظمة المختلفة.

يتم التأكد دائمًا من الاتصال بين جزئي التوأم الرقمي والتحقق من المعلومات التي يتم نقلها بينهما، لذا يتم تزويد الجزء الفيزيائي بعدد كبير من المستشعرات التي تقوم بقياس جميع التغيرات وتحولها إلى بيانات مفيدة يتم نقلها للجزء الرقمي لنحصل على تطابق كامل بين الجزئين.

تستخدم تقنية التوأم الرقمي عددًا كبيرًا من التقنيات الحديثة التي ظهرت في الأعوام القلية الماضية، وهي إنترنت الأشياء Internet Of Things والذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence وتعلّم الآلة Machine Learning، بالإضافة لبرامج تحليل البيانات المخزنة سابقًا التي تم جمعها من المستشعرات الموجودة في الآلات القديمة، ويتم دمج كل ذلك للحصول على النسخ الرقمية التي تحاكي الأصل وتتصرف بطريقة مشابهة للواقع تمامًا.

يحاكي برنامج التوأم الرقمي جميع عمليات ميناء روتردام ويحلل جميع العمليات والبيانات قبل استقبال السفن لأيجاد افضل الحلول وطرق التشغيل – كأنه ميناء افتراضي.

ويأتى النظام الرابع من نظم من انظمة التشغيل الذكى وهو-نظام أدارة معلومات ومراقبة ومرور السفن
VTMIS Vessel Traffic management information system

 

و يتميز هذا النظام الملاحي الالكتروني بالإشراف الكامل على حركة السفن في جميع مقاطع الممرات الملاحية وخلق تصور شامل لدى المشرفين  على تنظيم حركة الملاحة من (عبور، أقلاع ، إرساء ، توقف ) على مدار الساعة.

وهو يتكون  من شبكة رادارات تمثل العين المبصرة على حركة السفن في الممرات الملاحية تتوزع على المنطقة وفق معايير تعتمد على مسافة المقطع المراد تغطيته والتي تخضع لسلطة الميناء المعني متطابقا مع مدى الكشف الذي يؤمنه الرادار وطبوغرافية و إن هذه الشبكة من الرادارات التي يجري توزيعها وفق مخطط مسبق يتم مراعاة ما ورد أعلاه

وعن هيكل النظام والمكونات التصميمية يقول الباحث .

إن نظام VTMIS هو نظام هندسي متكامل مصمم بشكل مفتوح وفقا لمواصفات قابل للتطور و يقوم بإنجاز مهمات تشكيلة واسعة من المستخدمين من خلال مكوناته المادية ومكوناته البرمجية اللذان يجتمعان معا ليحققا تكامل يخدم تقديم عروض بيانات تحسس بأسلوب مصور يماثل حالة السفينة المارة تحت منطقة كشف وتحسس هذا النظام في  درجة عالية من الدقة والشمولية.

تكون مهمته مشغلي النظام  مراقبة الحركة وتحقيق الصلة مع السفن والمناطق الساحلية والموانئ والممرات المائية و أهداف البعيدة عن الشواطئ.و تلبية احتياجات عملهم التي تعتمد على مدى المتحسسات أو مسافة التغطية الرادارية و قنوات الاتصال اللاسلكية حيث يمكن للمشغل التزود بخدمة معلومات تساعده في تنظيم وإدارة العملية الملاحية و تأمين سلامة الملاحة للحفاظ على الحياة والملكية والبيئة.

ثم يكون النظام الخامس وهونظام عمليات الارصفه الرقميه Terminal Operating System

ألاوناش العملاقه التي تعمل عن بعد Remote control of gantry cranes

 

 

 

يمكن تشغيل 8 – 12 أوناش رصيف عملاقه  مراقبه بغرفه تحكم مركزيه تحتوي علي حوالي 20 كاميرا تستطيع التعرف علي المعدات وأرقام الحاويات وتقنيه معرفه الوجوه.

القاطرات ذاتيه القياده Cross-vehicle control of IGV

 

 

قاطرات متصله بشبكه الميناء 5G  وهي ذاتيه القياده وتعمل غالبا بالكهرباء او البطاريات وتقوم بشحن البطاريات ذاتيا كما تحوي عليsensors  أجهزه استشعار وكاميرات ومربوطه بمركز التحكم

 

وتمثل شبكات الانترنت فائق السرعه5G-Cloud وشبكه الحوسبه السحابيه النظام السادس من نظم التشغيل


حيث تتيح الحوسبه  السحابيه تخزين كميات هائله من المعلومات والصور والسجلات ويتم نقل البيانات بواسطه انترنت الجيل الخامس 5Gو هو اسرع بعشره الي عشرين مره من الجيل الرابع الحالي 4G

 

ومن نظم التشغيل الذكية الاخري مثلما يقول الباحث احمد بدوى احمد –نظام البوابة الذكية

إذ يتم دمج نظام البوابة الذكية مع نظام إدارة الميناء وأيضاً مع أنظمة بوابات ساحات الحاويات بهدف تحسين ورفع الكفاءة التشغيلية في الميناء ومما يتكامل أيضا مع العمليات الأمنية والتشغيلية لإقامة واجهة تكون أكثر كفاءة وتواصلاً بين عمليات بوابة الميناء والهيئات الحكومية مثل الجمارك وحرس الحدود.

وأخير تأتى تقنيه البلوك تشين –سلسله الكتل

وهي عباره عن كتل متراصه من البيانات كل كتله تحتوي علي معلومات وهاش # يدل علي الكتله السابقه والتاليه يمتاز بعدم امكانيه فتح الكتله اوتغييرها لذلك تنتقل فيه البيانات بامان تام

 

و تعمل تقنية بلوك تشين Blockchain لتنظيم معاملات الشحن البحري وإتمام مُعظم العمليات المُتعلقة بها، والتي تحتاج في المعتاد إلى الإستعانة بعدة وُسطاء ومجموعة كبيرة من المُوظفين.

  • وموخرا قامت حوالي 90 شركه لنقل الحاويات وشركات لوجستيه عالميه من بينها ميرسك العالميه Maerskيقدر حجم اعمالها بما يقارب ٢٠٪ من سلسلة إمداد السلع في العالم أجمع، و يغطي نشاطها ٢٣٥ ميناء بحري حول العالم بالدخول في تحالف مع IBM  لتاسيس منصات رقميه عملاقه تحت اسم مشروع    Trade Lens

 

نقل المستندات بطرقه آمنه بواسطه البلوك تشين

اظهر المزيد

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى