Blog

Fornecimento de AIS pela IoT: Como a tecnologia é definida para transformar o comércio global marítimo

Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someonePrint this page

Descubra a evolução da tecnologia de monitoramento e rastreamento de embarcações e olhe para o futuro do comércio e cadeias de fornecimento oceânicos globais inteligentes, aproveitando a conectividade via satélite AIS, IoT e big data para permitir níveis sem precedentes de visibilidade e controle…

As tarifas marítimas têm tido um impacto monumental sobre a evolução do comércio, transporte e comunicação. Nenhum outro esforço internacional único teve tal efeito profundo sobre a evolução do comércio e migração – e os resultados dessas primeiras incursões em novos territórios e rotas de comércio ainda se fazem sentir hoje.

A história nos oferece inúmeros exemplos de como uma forte presença marítima – tanto militar quanto comercial – foi fundamental não apenas para descobrir e conquistar novas terras, mas também para apoiar e construir a infraestrutura para poder estabelecê-los, a fim de aproveitar os recursos locais. Precisamos apenas de olhar para a rápida expansão das várias companhias das “Índias Orientais” europeias para termos um entendimento desse domínio.

À princípio, a concorrência entre estas entidades e suas nações-mãe foi muito elevada e houve uma luta constante para descobrir novas rotas de comércio e novas terras, para aumentar o poder dos governantes e companhias de comércio. Uma mistura de bravura, conhecimento e inovação que fez muito para avançar a causa.

Navegação inovadora

Uma das mais importantes destas inovações foi o cronômetro marítimo, inventado por John Harrison no século 18. Desenvolvido especificamente para atender às devastações nas viagens oceânicas, o cronômetro por fim permitiu aos marinheiros calcular com precisão a longitude enquanto estavam no mar, melhorando em muito a navegação e a segurança.

Devido à sua importância como um “facilitador” mundial, qualquer desenvolvimento tecnológico significativo no setor marítimo, como o cronômetro de Harrison, teve um profundo efeito de cascata econômica em termos de tempo, custo, qualidade e eficiência. Na verdade, este é um dos motivos por que tais importantes prêmios e recompensas foram oferecidos, no princípio, para o desenvolvimento das soluções de navegação que agora não damos o devido valor na era moderna.

Após estes avanços iniciais, o ritmo do desenvolvimento tecnológico ainda é relativamente alto e agora está começando a entrar em uma nova era orientada por dados digitais. Há 100 anos, estas inovações foram conduzidas por uma combinação de guerra e comércio. Atualmente, os desenvolvimentos no comércio mundial provavelmente estão tendo maior impacto – e provavelmente continuarão a tê-lo por muitos anos.

Um dos recentes avanços mais importantes é o desenvolvimento, introdução e adoção internacional da tecnologia de sistema de identificação automática (AIS). A tecnologia AIS passou primeiramente por uma grande aprovação após 2002, quando a Convenção IMO SOLAS (1) foi modificada para exigir que a maioria dos navios acima de 300GT (aproximadamente 100.000 mundialmente) usasse o transceptor AIS Classe A, ao embarcar em viagens internacionais.

Isto se seguiu em 2006, quando o comitê de normas AIS publicou a especificação para transceptores AIS Classe B, o que levou ao desenvolvimento de dispositivos AIS de baixo custo e mais comercialmente viáveis que pudessem ser usados em uma gama muito maior de embarcações comerciais menores. As leis locais e regionais posteriormente determinaram quais embarcações deveriam ter um dispositivo montado e em quais águas poderia ser usado.

ais data map

O papel revolucionário do satélite

O AIS foi inicialmente previsto como um sistema de curto alcance e identificação de alta intensidade para evitar colisões entre embarcações, o qual se propõe a ser utilizado como uma rede de rastreamento para controlar navios ao alcance das estações terrestres em águas territoriais.

A ORBCOMM foi inicialmente abordada em 2001 por um professor de pesquisa do Laboratório de Física Aplicada na Universidade Johns Hopkins (JHU/APL), em conjunto com o governo dos Estados Unidos. Reconhecendo as limitações de alcance dos receptores AIS baseados em terra e que o AIS poderia se tornar uma ferramenta global para aumentar o conhecimento do domínio marítimo, se receptores por satélite fossem colocados em cena, a ORBCOMM assinou um contrato com a Guarda Costeira dos Estados Unidos em 2004 para desenvolver e operacionalmente demonstrar essa capacidade a partir do espaço”.  Nos anos subsequentes, a utilidade e as capacidades dos dados AIS foram massivamente expandidas e outras empresas começaram a fazer experimentos com a detecção de transmissões AIS usando receptores por satélite. Sendo a pioneira na criação de tecnologia de satélite, em 2008 a ORBCOMM tornou-se a primeira fornecedora de dados AIS comercialmente disponíveis a partir do espaço, quando lançou seis satélites ativados por AIS. Como resultado, os navios podem agora ser rastreados em qualquer lugar do mundo que tenha uma pegada de detecção por satélite, não apenas em águas territoriais.

A ORBCOMM opera uma rede de satélites global de M2M e fornece dados AIS de 18 satélites ativados por AIS, que alimentam 17 estações terrestres situadas em locais estratégicos ao redor do globo. O primeiro grupo de seis satélites de Geração 2 (OG2) da ORBCOMM foi lançado em julho de 2014, com outros 11 complementando a constelação em dezembro de 2015. Estes satélites OG2, que proporcionaram aprimoramentos à constelação OG1, foram concebidos especificamente para atender às mais modernas necessidades dos clientes da ORBCOMM e suas operações por meio da oferta de maior capacidade e velocidade de rede, enquanto oferecem uma melhor cobertura em latitudes mais altas. Através desta nova constelação, as embarcações verão um satélite a cada oito a 15 minutos, proporcionando uma latência média de menos de 10 minutos em todo o mundo.

Desde este importante marco e integração dos sinais AIS a uma rede de M2M mais ampla, o rastreamento via satélite sofreu uma mudança de paradigma em termos de capacidade que pode oferecer. Ao expandir os limites de detecção e explorar as informações disponíveis, os sistemas baseados em satélite agora estão tendo um enorme impacto sobre muitas outras áreas de operações e locais marítimos. A lista de entidades envolvidas e explorando o AIS e outros fluxos de dados marítimos destaca o grande apelo destas informações.

Permitir o comércio marítimo seguro   

Os governos estão usando dados AIS para várias iniciativas acima e além de sua aplicação inicial de evitar colisões. Assim como para vigilância e segurança, o AIS por satélite está sendo usado para busca e salvamento, e os dados fornecidos estão sendo reunidos às informações provenientes de outras fontes de dados, para criar um quadro maior sobre as operações e tráfegos marítimos. Em cooperação com entidades comerciais, os governos estão também utilizando AIS por satélite para operações de combate à pirataria, monitoramento ambiental, homologação regulamentar de pesca e investigações de incidentes.

Olhando para trás, para as aplicações individuais, a segurança e vigilância foram dois dos principais direcionadores para a captação da tecnologia AIS. Após 11/9, o transporte marítimo foi identificado como um importante vetor de ameaça e foi um dos direcionadores por trás do impulso da Guarda Costeira dos Estados Unidos a ter maior visibilidade. Ao monitorar as embarcações e confrontar o percurso e a velocidade com os locais de embarque e destino, as agências de controle de fronteira podem obter um domínio muito melhor do tráfego marítimo.

Outra importante disciplina que tem explorado com sucesso os dados AIS é a homologação de pesqueiros. Em todo o mundo, a média de consumo de peixe é de 160 milhões de toneladas por ano, sendo a China a consumidora de um terço deste montante. Como resultado, são necessários regulamentos para combater a exploração excessiva da pesca e permitir o reabastecimento do fornecimento, a fim de impedir o total esgotamento das unidades populacionais marítimas. Outros desenvolvimentos estão em andamento nesta arena altamente sensível, com tecnologia comercialmente viável sendo desenvolvida até mesmo para as embarcações e frotas de pesca mais simples.

class B AIS device

O Hali, desenvolvido pela ORBCOMM, Pole Star e Weatherdock, combina o AIS terrestre, AIS por satélite e a tecnologia por satélite M2M proprietária da ORBCOMM em uma solução confiável e acessível, tendo como resultado que a proteção e a responsabilidade não são mais um luxo de grandes embarcações e altos orçamentos. A plataforma de visualização de dados é um serviço seguro habilitado pela web, que permite que os órgãos legislativos criem zonas personalizadas e geocercas; estabeleçam permissões de usuário detalhadas; e filtrem frotas, subfrotas e portos definidos pelo usuário. Além de fornecer uma ferramenta de monitoramento da pesca incrivelmente potente, pode também ajudar a guarda costeira ao melhorar as operações de busca e salvamento e a vigilância das áreas protegidas, a fim de aumentar o conhecimento do domínio marítimo.

O ambiente é outro grande beneficiário da tecnologia AIS, já que os dados do trajeto e velocidade das embarcações podem ser combinados com imagens de satélite para determinar a fonte de poluição, como um derramamento de óleo ou descarga de produtos químicos ilegais. As rotas também podem ser traçadas para ver se os navios estão ficando dentro das áreas de navegação definidas – com exemplos em alto perfil da não conformidade nas manchetes, como Sheng Neng batendo na Grande Barreira de Corais ou Costa Concordia afundando ao largo da ilha de Giglio.

Facilitar a logística e o comércio oceânico global

Os clientes comerciais, por outro lado, estão percebendo o potencial do AIS por satélite para lançar luz no segmento oceânico crítico das operações de comércio mundial e logística, variando desde o monitoramento de energia e transporte de comodities até o rastreamento de navios de contêineres transportando bens ao consumidor e industriais.

O rastreamento e comércio de comodities é um exemplo interessante. Usando dados AIS, as empresas podem obter as posições do navio e aplicar algoritmos complexos para determinar os fluxos de mercadorias, e então comparar com os dados históricos para encontrar erros de valoração no mercado financeiro. Estando o comércio de commodities sofrendo oscilações diárias com base na oferta e procura, ninguém poderia imaginar que isso seria como um mercado de ações marítimas, sendo o valor das transações determinado pela espera das comodities físicas em navios de movimentação lenta em vez de serem comercializadas instantaneamente através da Internet.

Olhando para o futuro, o maior impacto será provavelmente nas operações de cadeia de fornecimento global – e os benefícios não serão apenas para as partes interessadas marítimas.  Por exemplo, os primeiros na comunidade portuária a adotar essa tecnologia já estão utilizando dados AIS para monitorar com precisão os horários de chegada, atracação e partida do navio. Isso pode levar a eficiências extraordinárias para as operações no porto e terminal, como a melhoria da coordenação da miríade de atividades de serviços portuários associadas à chamada de cada navio.

Hoje, com a carga e descarga de mega embarcações acima de 10.000 contêineres por vez, dados mais precisos sobre a chegada e partida do navio poderiam ter também importantes benefícios para a cadeia de fornecimento, permitindo uma melhor previsão de visibilidade para os carregadores, transportadoras, ferroviários e outras partes que coordenam a logística complexa e de grande escala em terra.

E não é só isso. A combinação da cobertura por satélite aprimorada e a largura de banda com os novos desenvolvimentos na telemática e sensores de M2M, para monitoramento de contêineres ou carretas individuais e suas cargas, terá um enorme potencial impacto sobre as cadeias de fornecimento marítimas globais.

Os avanços na localização por GPS, comunicações por celular, WiFi e satélite, telemática M2M  e sensores estão convergindo para alimentar uma explosão de “coisas” inteligentes e conectadas – incluindo contêineres, carretas e outros ativos de transporte – como parte da Internet das Coisas (IoT).  Por sua vez, as enormes quantidades de dados gerados pela conectividade IoT impulsionarão cada vez mais o software avançado, aproveitando a IA e aprendizado de máquinas para tomar decisões mais inteligentes na fabricação, cadeia de fornecimento e logística.

O futuro verá os dados AIS combinados com toda uma série de outras fontes de dados de M2M, IoT e digitais para montar um quadro completo da cadeia de fornecimento. Desde a fabricação e armazenagem de origem, passando pelo transporte terrestre, viagem oceânica e até à última milha na entrega, temos agora a possibilidade de ver um quadro em tempo real muito maior em termos de localização e condição de remessa. E é este o “quadro maior”, baseado nos nós de conectividade existentes, o qual está destinado a obter muito mais detalhes nos próximos anos.

Big data e IoT já estão começando a direcionar a logística terrestre. Com o advento das redes celulares e sem fio nos navios, e meios mais comercialmente viáveis de transmitir e receber dados, esses ganhos baseados em terra muito em breve serão estendidos para o mar. De fato, a maior linha de transporte de contêineres do mundo já equipou quase 300.000 contêineres refrigerados com dispositivos remotos para rastreamento e controle da temperatura, e equipou os seus navios com redes de celulares para monitoramento a bordo destas caixas, com dados retransmitidos à terra através da banda larga de nova geração e custo mais baixo na frota. Há mais disso para vir.

Imagine um futuro no qual um carregador de produtos frescos possa abrir o aplicativo em seu smartphone para verificar a localização e o estado de um único palete de frutas vermelhas, abacates ou mangas, dentro de um dos 2.000 contêineres refrigerados, em um mega navio de 20.000TEU no meio do Atlântico. Atualmente, não estamos assim tão longe desta realidade.

O que estamos testemunhando é o nascimento da total visibilidade de ponta a ponta na cadeia de fornecimento, independentemente da localização e transporte na terra e na água. Um novo ecossistema de tecnologia está sendo criado para enfim permitir que todos os membros da cadeia de fornecimento marítima e terrestre precisamente rastreiem remessas individuais em uma janela de apenas alguns minutos – de tempo, latitude e longitude.

(1) International Maritime Organization Safety of Life at Sea Convention
(2) M2M = Máquina-para-Máquina

Uma versão deste artigo foi publicada originalmente no The Maritime Executive.

Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someonePrint this page

Sign Up for Updates

Follow Us

ORBCOMM on Twitter