دریای دیجیتال و هوش مصنوعی

قسمت اول-  دریای دیجیتال و هوش مصنوعی

قسمت دوم- هوش مصنوعی در اعماق

قسمت سوم- هوش مصنوعی  و معضل ریزپلاستیک‌ها
 

اما جنگل‌ هیرکانی تنها پدیده طبیعی جذاب شمال ایران نیست؛ در برابرِ رشته‌ کوه‌هایی که در چند استان ساحلی کشور قرار دارند، بزر‌گ‌ترین دریاچه جهان، خزر، آرمیده است. فاصله جنگل و دریا در این پهنه، گاه فقط به چند کیلومتر می‌‌رسد. وجود این دو پدیده مهم و بزرگ در کنار هم مجموعه بی‌نظیری را فراهم کرده که کمتر می‌توان نمونه‌ای از آن را در جهان دید. اکوسیستمی بزرگ که سیستم‌های بسیاری را در خود جای داده است. تالاب انزلی، تالاب میانکاله، رودهای بزرگی مانند سپیدرود که جنگل را به دریا پیوند می‌دهند، تنها قله‌های این سیستم‌ها هستند. همان‌طور که در شماره‌های پیش اشاره کردم، هر درخت در جنگل و هر ماهی در دریا می‌تواند یک سیستم باشد؛ و این‌که اینترنت اشیاء یکی از بسترهای مهمی است که در آن، سیستم‌های موجود در جهان فیزیکی با سیستم‌های دیجیتالی یکپارچه می‌شوند و عناصر مهمی از هوشمندی را به اشیایی که ذاتا هوشمند نیستند تزریق می‌کنند.

اکنون بیایید گستره کار را کمی وسیع‌تر کنیم. دریا به معنای واقعی آن، در جنوب ایران واقع شده است. دریای عمان و خلیج فارس دریاچه نیستند و به دریاهای آزاد و اقیانوس‌ها مرتبط هستند. به همین دلیل، یعنی ارتباط آن‌ها با آب‌های آزاد، ویژگی‌هایی دارند که در بحث ما باید لحاظ شوند.

حرف زدن از دریا، به‌دلیل پیچیدگی‌های دریا نسبت به جنگل، دشواری‌های خاص خود را دارد. دریا دو جنبه مهم دارد: سطح و بیرون دریا، درون دریا.

سطح و بیرون دریا

در طول تاریخ، حوزه دریایی، محور اصلی تجارت جهانی بوده است. امروزه نیز بیش از ۹۰ درصد تجارت جهانی از طریق دریا انجام می‌شود. حمل‌و‌نقل دریایی ارزان است و کارایی بسیاری دارد. محموله‌های بزرگ را آن هم در فاصله‌های طولانی، تنها از طریق دریاها و اقیانوس‌ها می‌توان جابه‌جا کرد. به همین دلیل، در طول تاریخ بنادر در همه جای جهان هم از اهمیت خاصی برخوردار بوده‌اند و هم به نسبت سایر شهرها، معمولا آبادتربوده‌اند. امروزه، بخش مهمی از تجارت جهانی، شامل نفت و کالاهای دیگر از طریق دریای عمان و خلیج فارس انجام می‌شود.

صنعت دریایی، صنعتی چندوجهی است و خطوط کشتی‌رانی، عملیات بندری، دفاع دریایی، اکتشافات فراساحلی، ماهیگیری، پایش محیط زیست و گردشگری دریایی را دربرمی‌گیرد که هر کدام ویژگی‌ها و چالش‌های منحصر‌به‌فردی دارند. در سال‌های اخیر، این صنعت شاهد تغییرات قابل‌توجهی بوده است که ناشی از پیشرفت‌های تکنولوژیکی و متناسب با آن مقررات در حال تحول، نگرانی‌های زیست‌محیطی و نیاز مبرم به بالا بردن کارایی عملیاتی است. 

بنادر که زمانی صرفاً نقاط اتصال و انتقال در نظر گرفته می‌شدند، به مراکز لجستیکی پیچیده تبدیل شده‌اند که طیف وسیعی از خدمات را ارائه می‌دهند. علاوه بر این، بخش‌های نوظهور مانند انرژی باد فراساحلی و بیوتکنولوژی دریایی و استفاده از سطح دریا برای تولید برق خورشیدی، راه را برای صنعت دریایی پایدارتر و متنوع‌تر هموار می‌کنند.

اینترنت اشیاء در سطح دریا

توانایی اینترنت اشیاء (IoT) برای اتصال دستگاه‌ها، سیستم‌ها و خدمات به‌منظور جمع‌آوری، ذخیره و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها می‌تواند به‌طور قابل توجهی عملیات و مدل‌های تجاری صنایع دریایی را متحول کند و آغاز عصر جدیدی از «حمل‌و‌نقل هوشمند» و «بندرهای هوشمند» را نوید دهد. 

موج تحول دیجیتال در چند دهه گذشته صنایع متعددی را فرا گرفته است و پویایی عملیاتی را تغییر داده و را‌ه‌هایی را برای نوآوری و کارایی باز کرده است. صنایع مختلف از امور مالی و بهداشت و درمان گرفته تا کشاورزی، قدرت فناوری دیجیتال را پذیرفته‌اند و از توان فناوری‌های نوظهور برای بازتعریف چشم‌اندازهای خود استفاده می‌کنند. با این حال، صنعت دریایی، با سنت‌های دیرینه و پیچیدگی‌های عملیاتی گسترده‌اش، تا حدودی در این سازگاری دست به عصا رفته است. تنها در سال‌های اخیر است که شاهد تغییر دیجیتالی قابل توجهی در عملیات دریایی بوده‌ایم. این پذیرش با سرعت نسبتاً آهسته بر فوری بودن و مناسب بودن درک نقش فناوری‌هایی مانند اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی در حوزه دریایی تأکید می‌کند. 

فناوری دیجیتال و محیط زیست دریایی

صنعت دریایی با مسائلی مانند آلودگی محیط زیست، امنیت دریایی، ظرفیت مازاد بنادر و کشتی‌ها و ازدحام و شلوغی در نقاط دیگر، محدودیت‌های زیرساختی و ناکارآمدی زنجیره تامین دست‌و‌پنجه نرم می‌کند. این چالش‌ها بر نیاز به راه‌حل‌های فنآوری تأکید می‌کنند که می‌توانند عملیات را بهینه کنند، کارایی و ایمنی را افزایش و اثرات مخرب زیست‌محیطی را کاهش دهند. آلودگی محیط زیست نتیجه اقدامات و فرآیندهای چندین دهه است. انتشار گازهای گلخانه‌ای، نشت نفت، تخلیه آب بالادست و دفع زباله‌ها بر اکوسیستم‌های دریایی تأثیر گذاشته و حیات دریایی و متعاقباً سلامت انسان را تهدید می‌کنند. ردپای کربن کشتی‌ها به تنهایی بخش قابل توجهی از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی را تشکیل می‌دهد و ضرورت مداخلات پایدار و فوری را افزایش می‌دهد.

برای نگرانی‌های زیست‌محیطی، حسگرهای مجهز به اینترنت اشیاء می‌توانند انتشار آلودگی‌ها را به‌صورت آنلاین و بلافاصله رصد کرده و از انطباق با استانداردهای بین‌المللی اطمینان حاصل کنند و مناطقی را برای ترمیم و اصلاح مشخص کنند. سیستم‌های هوشمند می‌توانند نشت‌های نفتی بالقوه را پیش‌بینی کرده و از آن جلوگیری کنند، در حالی که همزمان بر تخلیه آب‌های بالاست نیز نظارت می‌کنند. 

فناوری و امنیت دریایی

چالش بزرگ دیگر امنیت دریایی است. در عصری که دزدی دریایی از دریانوردان سرکش به سندیکاهای جرایم سازمان‌یافته با ابزارهای پیشرفته تبدیل شده است، اطمینان از ایمنی محموله و خدمه هرگز به این اندازه مهم نبوده است. تهدیدات دریایی، حمل‌و‌نقل قاچاق، و ماهیگیری غیرقانونی بخش‌های دیگر این چالش پیچیده به‌حساب می‌آیند.

از نظر امنیت، اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی پتانسیل ایجاد انقلابی در پروتکل‌های ایمنی دریایی را دارد. سیستم‌های ردیابی پیشرفته می‌توانند با شناسایی و هشدار دادن به کشتی‌ها در مورد تهدیدات احتمالی، کشتی‌ها را از دزدی دریایی در امان نگه دارند. علاوه بر این، ابزارهای ارتباطی یکپارچه، اعلان‌های به موقع را در مواقع اضطراری ارسال می‌کنند، در حالی که سیستم‌های نظارتی با استفاده از دوربین‌ها و حسگرهای متصل به هم می‌توانند هر گوشه و کنار کشتی را زیر نظر بگیرند و از فعالیت‌های غیرقانونی جلوگیری کنند.

فناوری و صرفه اقتصادی

حمل‌و‌نقل هوشمند مجهز به اینترنت اشیاء شامل تعبیه سنسورها و دستگاه‌هایی در سراسر کشتی برای نظارت بر پارامترهای مختلف مانند مکان، سرعت، مصرف سوخت، عملکرد موتور و شرایط آب و هوایی است. این داده‌ها را می‌توان برای بهینه‌سازی مسیرها، بهبود بهره‌وری سوخت، و جلوگیری از خرابی تجهیزات مورد استفاده قرار داد و به‌طور قابل توجهی کارایی عملیاتی و مقرون‌به‌صرفه بودن را افزایش داد.

دستگاه‌های اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی بر جابه‌جایی محموله‌ها نظارت می‌کنند و از خودکارسازی عملیات استفاده می‌کنند؛ مدیریت تدارکات را برعهده دارند؛ وسایل نقلیه و تجهیزات را ردیابی می‌کنند و فرآیندها را خودکار می‌کنند؛ زمان انتظار را کاهش می‌دهند، گردش کالا را بهبود می‌بخشند و خطاهای انسانی را به حداقل می‌رسانند.

با استفاده از اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی، عملیات دریایی می‌تواند سطوح بی‌سابقه‌ای از کارایی، ایمنی و پایداری زیست‌محیطی را محقق کند. فناوری‌های اینترنت اشیاء در حال تبدیل عملیات سنتی دریایی به یک اکوسیستم متصل و آنلاین هستند. ارتباطات کشتی به کشتی و کشتی به ساحل، ردیابی بی‌درنگ کشتی‌ها و محموله‌ها، نظارت بر وضعیت تجهیزات حیاتی، و تعمیر و نگه‌داری پیش‌بینی‌شده تنها نمونه‌هایی از کاربردهای دریایی اینترنت اشیاء هستند. این فناوری‌ها اطلاعات بی‌درنگ زیادی را در اختیار اپراتورها قرار می‌دهند و آن‌ها را قادر می‌سازند تا تصمیمات مبتنی بر داده‌ها و اقدامات پیشگیرانه را اتخاذ کنند. 

فناوری و آموزش دریانوردی

از سوی دیگر، استفاده از فناوری‌های دیجیتالی برای آموزش کار با شبیه‌سازهای مبتنی بر واقعیت مجازی (VR)، واقعیت افزوده (AR) واقعیت ترکیبی (MR)، به‌طور فزاینده‌ای برای کمک به آموزش دریانوردان رایج می‌شوند. 

در صنعت دریانوردی امروزی استفاده از RFID - یا شناسایی فرکانس رادیویی - برای ایجاد تغییر در صنعت دریایی و همچنین فناوری AIDC - یا شناسایی خودکار و ضبط داده‌ها – به‌کار گرفته می‌شود. سنسورهای RFID در حال حاضر در صنعت، به‌ویژه در بنادر، عادی شده‌اند و به مالکان کشتی‌ها این امکان را می‌دهند که هزینه‌ها را کاهش داده و امنیت را با جمع‌آوری داده‌ها، تولید گزارش‌ها، حذف کاغذبازی و ردیابی حرکت رانندگان کامیون‌های باری افزایش دهند. در مجموع، این عوامل باعث می‌شوند که عملیات دریایی با هزینه کمتر، کارایی بیشتر، آلودگی محیط‌‌‌ زیستی کمتر و تصمیم‌گیری بر اساس اطلاعات فراهم‌آمده از دستگاه‌های اینترنت اشیاء انجام شود. هوش مصنوعی به مدیران صنعت دریایی کمک می‌کند که در جایی که متغییرهای متعدد وجود دارند، با دید بازتر و اطلاعات بیشتر تصمیم بگیرند.

در شماره آینده به نقش فناوری‌های هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء در قسمت درون دریا خواهم پرداخت.

پی‌نویس:

۱. جنگل دیجیتال، https://www.shabakeh-mag.com/node/20962