5G O-RAN 專網結合低軌衛星通訊於貨輪
船上通訊由於衛星頻寬不足,通訊條件受限,大幅影響醫療處置與故障排除。5G 專網增加船內需求區之訊號涵蓋,結合低軌衛星增加傳輸頻寬,提升貨輪通訊能力,有助解決航行中的潛在危險。
文/鄭宜芬·刊期/2024.09
近年來因疫情影響、航行時間長、船上環境封閉等因素,船員的生理及心理狀況皆受到影響,進一步影響船公司留用人才及任用,且船上的人員編制相當緊縮,具備急難處置或故障排除等相關經驗者亦越來越少。
船艙內無線通訊涵蓋範圍低,船舶於公海航行時,對外僅能夠透過連線能力有限之衛星通訊方式傳輸相關資料,船員亦僅能使用有限的傳輸流量與外部進行聯絡,無法即時影像通話。
現有之衛星通訊方式傳輸頻寬低、費用高,傳輸亦不穩定,船上之網路環境比岸上還落後 10 年以上,船員僅能自行運用寶貴的「管制流量」,不易取得時事資訊、瀏覽社群網站,或使用線上串流等常見之娛樂,也難以和家人取得聯繫。
一旦船上發生緊急狀況或設備異常時,若現場人員無法自行排除問題,亦僅能仰賴遙遠的船公司總部提供支援,但因傳輸頻寬及流量等問題,難以有效率的協助船上的人員進行緊急處置或異常排除,對船員的生命安全造成潛在的威脅。
5G、邊緣運算與AI驅動產業數位轉型
和碩事業群專案主任簡瑋延表示,AI 宛如大腦,5G 好比神經。腦力好的人可以快速算出結果,但若神經反應速度慢,仍可能失去先機,因此擁有快速的反應神經相當重要,5G 可說是數位轉型的重要因子。
5G 或許對一般民眾來說效能過多,但對企業辦公或數位轉型而言,進行資料收集、資料回傳、即時監控等,5G 則扮演了重要的角色。
而專網的優勢相較公網又更多,一般的 Wi-Fi 在使用時容易被其他裝置干擾,影響流暢度,若能使用專屬的授權頻段,就宛如行駛在專用車道上,可實現高速、不易延遲的特性,應用於智慧城市駕駛自動車或是遠端操作達文西手術,有助提升安全性。
尤其未來企業數位轉型收集資料後欲給 AI 應用,更需要大流量的傳輸,數位化裝置也會越來越多,因此廣連結、大流量傳輸與穩定性的 5G 越趨重要。
另一方面,5G 還擁有管理優勢,以往用手機 SIM 卡連接 4G 或 5G,或是用 Wi-Fi 的 BT 技術,駭客只要有金鑰就可以連上,5G 專網具有實體管理的優點,能夠幫助連線裝置不易被入侵或破解。
● 靈活(Flexibility):無線連線、快速部屬
● 乾淨(Clean):專屬且授權之無線頻譜
● 及時(Real-time):快速且低延遲、低抖動
● 效率(Efficiency):大流量傳輸、廣連結、穩定吞吐量
● 安全(Security):SIM卡管理、私密且安全
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船內5G訊號延伸 海事衛星通訊應用
以 8000 TEU Cargo Ship 超大型貨櫃船為例,於駕駛台、醫務室、甲級船員休息室、機艙控制室、機艙等需求區域,佈建 5G 網路,透過低軌衛星連外進行視訊,建置基礎建設,提升船務數位化比例,賦能相關應用服務。
當船舶出航期間發生狀況時,使用 MR 及遠距醫療設備,搭配船內建置之 5G 網路,
隨輪人員與岸端人員可進行即時視訊及遠距協作或醫療輔助,於船內問題發生的第一現場(如人員緊急事件、設備異常等),亦可透過連線之終端設備(5G 手機),進行多點視訊連線,取代無線電及有線電話,利於船員與夥伴或岸上之外援進行溝通,回傳即時狀況。
遠端醫療輔助診斷
舉例來說,船舶長時間於海上航行,醫療資源有限,當健康出狀況時,僅能由受過基礎醫療訓練之船員協助進行基本的診斷,並基於 WHO 發布之「傳播醫療指南」進行緊急處置,現行船上之醫療設備及人員訓練及經驗,亦不足以應付如心肌梗塞等內科病徵之診斷及處置。受限船舶通訊量能不足,與遠距醫療團隊之溝通所需時間冗長,亦無法及時提供現場狀況(如即時視訊問診)供醫療團隊決策。
因此,船上醫務室使用簡易醫療器,透過網路週邊設備,如遠距醫療設備,配合低軌衛星通訊系統連結船內 5G 專網,透過影音與儀器數據,即時傳輸現場患者之真實情況,可與醫務人員溝通,再由遠端醫療團隊提供必要之醫學判讀,並指導現場人員進行相關支用藥指引及緊急處置,確保船員安全。
遠程協作(MR)及故障排除
不僅如此,近年來由於疫情影響及人才流失,具備船上故障排除相關經驗者越來越少,現場狀況之排除比起往年更加困難。若船上人員無法排除問題,而須請求外部支援時,因衛星傳輸頻寬及流量問題,僅能透過電子郵件傳送照片給總公司,無法立即有效溝通或迅速排除故障問題。
為解決此問題,船員於排除故障問題或日常巡檢時,建議裝備 MR 解決方案,連結船內 5G 專網,配合加大頻寬之衛星通訊系統,可立即將現場影像等資訊,透過衛星通訊即時回傳,讓總公司在第一時間收集現場狀況及影像等資料,加速釐清船內故障之原因,並可透過遠程協作之方式,提升故障排除之效率。
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5G 專網 解決企業數位轉型痛點,滿足智慧應用需求
5G 專網具有高傳輸、低延遲、廣連結三大特性,其結構可分為核心網路、接取網路、傳輸網路與終端設備等四部分,核心網路可藉由共用同一硬體,透過軟體技術實現資料傳輸,並進行資訊安全之必要隔離,降低建置成本。
國際間如美、英、德、法、日、韓等國,積極推動 5G 專頻專網政策,數位發展部 2023 年 6 月 1 日公告「行動寬頻專用電信網路設置使用管理辦法」以來,開放企業設立 5G 專網,已有約百件案件在申請中,應用於各行各業。
「國家發展委員會 - 促進 5G 及人工智慧導入智慧城鄉物聯網創新應用補助計畫」,也已核定通過 5G O-RAN 專網系統結合低軌衛星通訊於貨輪之應用,補助和碩與伸波通訊各 2,754 萬與 1,296 萬新台幣的金額,對於國內產業在數位轉型提供產業創新動能。
5G 專網可於航行過程中擴增需要之相關加值應用,並透過低軌衛星提供範圍更廣、傳輸頻寬更高之衛星通訊,解決企業數位轉型痛點,滿足智慧應用需求,更達到提升船員之工作環境、安全及員工福利,實現企業 ESG 之社會責任(Social)目標。
臺灣四面鄰近國際重要海域,於全球貨櫃經貿扮演重要運輸中樞及戰略地位,近年來海運需求上升帶動國際商港貨船的運輸裝卸量,提高船舶智慧化需求。和碩第六事業群總經理馮震宇表示,此次計畫藉由國家發展委員會,指導攜手衛星服務供應商、系統整合商、及企業應用場域等多方夥伴,共同整合 5G O-RAN 專網及低軌衛星解決方案,大幅優化現有通訊條件,不但能加速海洋產業數位化進程,未來更期盼能持續透過前瞻技術及和碩完整的供應鏈資源,建立臺灣 O-RAN 專網生態系,打造多元通訊應用服務,提升全球市場競爭力。
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