El llibre blanc del PSAMIDES




==El Llibre Blanc del Projecte==

La versió completa de la qual hem extret els '''nou casos d'ús''' es troba a [[File:PSAMIDES White Paper.pdf|PSAMIDES White Paper]]

==Caracterització de l'ocupació de l'atracador per sensors==

Implementar un sistema que pugui detectar i registrar automàticament les arribades i sortides d'embarcacions, presentant gràficament l'ocupació de l'atracada, facilita i millora la gestió del port i l’eficiència operativa.

PSAMIDES ha implantat i provat a través del Port de Crist (Illes Balears, Espanya) i Port d'Iràklion (Creta, Grècia) aquesta solució i s’ha dut a terme amb la instal·lació de 10 sensors ultrasònics, sense fil, d'ocupació situats de manera diferent (frontal, lateral).

Aquest sistema permet obtenir informació precisa i fiable de la posició del vaixell en temps real i, de manera eficient, gestionar la capacitat d'amarratge i l'optimització del cabal.

{|
|-
|[[Image:Draft_Torre_765879776-image1.png|left|400px]]
|[[Image:Draft_Torre_765879776-image2.png|right|400px]]
|}


'''Principals aprenentatges''' Globalment, els sensors van funcionar bé i van substituir el «passeig al voltant» com a control que s'havia de fer dues vegades al dia a l’estació d’afluència per comprovar l'ocupació de l'atracada. Això va alliberar temps d’operació per poder fer altres tasques

:*Mostrava clarament l'atracada, ocupacions i entrades/sortides en temps real.

:*Va habilitar un càlcul fàcil de la taxa d'ocupació, i va permetre una gestió més dinàmica dels amarradors de residents i de trànsit.

:*L'eficiència era molt més alta quan els sensors estaven connectats per IoT al sistema global de gestió del port.

'''Recomanacions''' Els esculls a evitar a l'hora d'implementar aquesta solució són els següents:

:*El casc ha d'estar mirant directament el sensor.

:*Els catamarans no són fàcils de detectar.

:*En cas de forts corrents laterals, el casc es pot moure de costat i escapar del rang de detecció.

:*La distància dels sensors a les embarcacions no ha de ser superior als 2,5 m.

:*La visió dels sensors no s'ha de bloquejar per línies d'amarratge creuades o creixent vegetació.

:*Els sensors s'han de col·locar almenys 70 cm per sobre nivell de l'aigua per evitar xocs per part dels vaixells, tanmateix s'han d'ocultar per limitar el risc de vandalisme

==Sistema automatitzat de reconeixement d'embarcacions==

Un altre sistema que permet gestionar l'ocupació de l'atracada dins la zona portuària, és mitjançant l'ús d'un reconeixement automatitzat de vaixells basat en imatges de vídeo.

L'objectiu és detectar i reconèixer l'arribada o la sortida del vaixell a l'entrada del port. Càmeres d’alta definició que orientades horitzontalment al port es van provar als ports: Port de Crist (Illes Balears, Espanya) i Port de Sant Carles de la Ràpita (Catalunya, Espanya).

L'objectiu era captar informació per a qualsevol entrada i sortida de l'embarcació (nom de l'embarcació, número de registre, així com longitud, amplada, color, forma, etc.) L'anàlisi d'imatges i les dades processades millora la gestió del port i l'eficiència operativa de la capacitat d'amarratge i també el comportament i els hàbits dels usuaris (us d'embarcacions).

'''Principals aprenentatges'''

[[Image:Draft_Torre_765879776-image3.png|right|288px]]
Aquesta tecnologia havia de permetre el reconeixement d'embarcacions mitjançant una lectura del número d'identificació de les embarcacions que entren i surten dels ports. L'anàlisi de dades hauria donat accés a la velocitat de cada vaixell, la seva eslora i el seu número d’amarrador. Finalment, això hauria de conduir a un millor gestió dels amarratges i una moralització del comportament mentre es navega dins i fora.

En realitat, l'eficiència era massa baixa per ser realment operatiu. Els números d'identificació de les embarcacions no estan totalment estandarditzats i de vegades apareixen només a un costat, cosa que perjudicava la seva llegibilitat. L'agitació del mar també redueix la precisió de les lectures. En cas de travessia de vaixells entre si, no es va poder identificar el més llunyà. Les mesures de la velocitat eren totalment erràtiques.

'''Recomanacions'''

Els inconvenients a evitar a l'hora d'implementar aquesta solució són els següents:

:*Si l'entrada del port és superior a 100 m, la precisió de les lectures disminueixen dràsticament.

:*En cas de boira o pluja, o de nit, la taxa de detecció baixa ràpidament.

:*Finalment, aquesta tecnologia atén les necessitats de les autoritats del port però no aporta cap valor afegit als usuaris.

==Menys consum amb més informació==

Oferir més i millors serveis al client basats en solucions innovadores alhora que es redueixen alguns impactes ambientals negatius s'ha convertit en una prioritat per ser més competitius i sostenibles.

Es vol controlar el consum d'energia i aigua dels vaixells en temps real, i s’ha implementat a tres Ports mediterranis del projecte PSAMIDES: Port d'Andratx (Illes Balears, Espanya), Port de Blanes (Catalunya, Espanya) i Port d'Iràklion (Creta, Grècia). A aquests ports  s’han instal·lat pedestals de servei per donar cabuda a totes les connexions bàsiques de serveis públics per als vaixells (electricitat i aigua). Els pedestals integren maquinari i programari que permeten, als ports, controlar el consum de forma remota i en temps real. Per part de l'usuari podrien controlar el seu consum i pagar a distància per conscienciar i reduir costos.


[[Image:Draft_Torre_765879776-image4.png|right|258px]]

'''Principals aprenentatges'''


[[Image:Draft_Torre_765879776-image5.png|center|438px]]
Les torres funcionaven correctament i permetien mesurar el nombre d'usuaris actius i la quantitat d'aigua i electricitat consumida per cada vaixell. Els beneficis van ser una facturació més justa de cada usuari, una reducció del consum i un seguiment fàcil de fuites o consums anormals.

L'única amenaça seria un ciberatac que provocaria una pèrdua d'informació o que aquesta esdevingués falsa.

'''Recomanacions'''

La recomanació a l'hora d'implementar aquesta solució és equipar tots els amarradors amb aquestes torres per garantir una igualtat en el tractament dels usuaris.

==Ports a l'autopista tecnològica i digital==

La doble necessitat d'optimitzar la gestió portuària i la creació de nous serveis als clients està coberta de manera eficaç per la implementació d'un sistema de gestió de ports IoT.


[[Image:Draft_Torre_765879776-image6.png|right|198px]]

L'objectiu de l'IoT és tenir dispositius que s'autoinformen en temps real, millorar l'eficiència i aportar informació important. A PSAMIDES, el Port de Sète (Occitània, França) i el Port d'Herklion (Creta, Grècia) han provat i implementat el sistema de gestió del port IoT que integra sensors sense fil a la marina i a l'interior dels vaixells. En ambdós casos, el sistema recull dades sobre les arribades i sortides dels vaixells, el consum d’electricitat, la temperatura, nivells d'humitat, fuites d'aigua i detecció d'incendis a l'interior del vaixell.

Tot això redunda en un millor coneixement i gestió eficient del port i permet prendre millors decisions i influir en l'eficiència empresarial i l'atractiu portuari i competitivitat.

'''Principals aprenentatges'''

El sistema IOT provat a Heraklion era simplement una manera de transportar informació a l'Autoritat Portuària, mentre que el sistema provat a Sète també estava generant mesures i controls, aportant així valor a la gestió del port.

El sistema provat a Sète oferia 2 sensors, un al moll i un a la barca, així s’eliminen totalment els falsos negatius per a catamarans o embarcacions a la deriva. El sensor al vaixell ofereix una gran quantitat d'informació útil: alarmes en cas d’un vaixell molt escorat, intrusió, fum, xoc.

Arriben les alarmes com a missatges a una aplicació de telèfon intel·ligent, tant per als usuaris com per a l’Autoritat Portuària. És fàcil d'utilitzar per als usuaris i interactiva, amb la qual cosa es crea una comunitat de navegants.

'''Recomanacions'''

Aquesta nova tecnologia pot tenir alguns inconvenients i les recomanacions a l'hora d'implementar-la són les següents:

:*

Per als treballadors del port, és un canvi radical i requereix formació, gestió del canvi, temps i adaptació.

:*S'ha de millorar la durada de la bateria.

:*La interconnexió amb la central portuària al sistema de gestió és primordial per aprofitar tots els beneficis i ha requerit molta feina i dedicació.

:*Per als usuaris es pot percebre com una mica intrusiu en la seva privadesa ja que detecta fins i tot el moment de presència a bord. Requereix una bona comunicació amb tots els interessats.

==Tancar el cercle per reduir la contaminació del mar==

Els dispositius de trampes de plàstic s'utilitzen com a maneres eficients de millorar i reduir la contaminació de l’aigua del port.

En aquest cas, l'enginy consisteix en un contenidor al mar que genera un corrent lleuger a la superfície de l'aigua i filtra els residus flotants (residus plàstics, naturals i/o artificials).

La capacitat de recollida (mida, composició, etc.) depèn principalment del mètode utilitzat, la mida del dispositiu, recollida o filtració dels materials utilitzats. Aquests dispositius s'utilitzen principalment per netejar tancats o parcialment zones d'aigua tancades on s'acumulen residus flotants (per exemple, ports, ports esportius, etc.)

[[Image:Draft_Torre_765879776-image7.png|left|264px]]

PSAMIDES ha provat, a través del Port de Crist i el Port de la Colònia Sant Jordi (tots dos a les Illes Balears), la instal·lació de 3 dispositius de trampes de plàstic. Tots dos ports s'han centrat en la reducció de residus i en la conscienciació sobre la reutilització de residus (plàstics) de manera sostenible i, potencialment, generar productes de valor afegit.

'''Principals aprenentatges'''

Els 3 dispositius van aconseguir capturar 336 kg de deixalles, dels que del 30 al 45% eren microplàstics molt difícils d’eliminar en cas contrari. Aquests equips van donar com a resultat una reducció molt significativa del nombre de plàstics flotants als ports. La instal·lació és molt senzilla.

'''Recomanacions''' Aquesta nova tecnologia pot tenir alguns inconvenients que cal tenir en compte a l'hora d'implementar-lo:

:*El petit volum de la xarxa (3 kg) requereix buidatge dues vegades al dia en temporada.

:*Atrapa tants elements orgànics com plàstics.

:*Fins i tot hi ha el risc d'eliminar alevins i part de la fauna del port.

:*L'eficiència és molt local i caldria d'un dispositiu per fila per ser realment eficient.

:*Finalment, però no menys important, el bombeig continu consumeix molta electricitat.

==Agilitzar el procés d'automatització del port==

La gestió de les operacions rutinàries del port d'una manera més eficient fa que la tecnologia sigui una eina essencial de gestió i manteniment del servei portuari que permet anticipar i reduir la incertesa. Es proven dispositius avançats com ara càmeres d'alta resolució per identificar, gestionar i supervisar l'ocupació dels atracaments i la contaminació de la superfície del mar (residus flotants, líquids contaminants, etc.) amb la finalitat d'augmentar la seguretat portuària tant pel que fa a les persones com al transport de mercaderies.

PSAMIDES ha provat a través del Port de Crist (Illes Balears, Espanya) i el Port de Sant Carles de la Ràpita (Catalunya) una automatització portuària amb càmeres, un sistema de vigilància contínua per controlar i detectar diferents estats o situacions que s’informen directament a la Direcció del Port. Aquesta solució implica intel·ligència artificial per identificar i interpretar imatges així com recollir dades en temps real, a la vegada que s’obtenen diferents patrons que contribueixen a prendre millors decisions operatives.

[[Image:Draft_Torre_765879776-image8.png|left|306px]]


'''Principals aprenentatges'''

La tecnologia ha proporcionat una avaluació molt eficient de l'ocupació de l'atracament. El tractament de la imatge mitjançant IA va ser capaç de detectar de manera fiable els espais buits. Això va ajudar a millorar la gestió dels amarradors i el servei als usuaris. A més, va permetre detectar la contaminació de l'aigua, siguin plàstics flotants o taques d'hidrocarburs, cosa que va fer possible el rastrejament de l’origen d’aquests contaminants. Les càmeres també constitueixen un element dissuasiu contra el vandalisme. Els costos de manteniment eren baixos.

'''Recomanacions''' Aquesta nova tecnologia pot tenir alguns límits que s’haurien de tenir en compte a l'hora d'implementar-lq:

:*Precisió reduïda en cas de mal temps i a la nit.

:*La zona de vigilància limitada (600 a 800 m²), que implica la necessitat de diverses càmeres per a ports grans.

:*La necessitat d'ajuda d'experts externs per fer-hi front a la complexitat.

:*La reticència d'alguns usuaris a estar sota control durant tot el dia i finalment la sensibilitat als ciberatacs.

==Produir i consumir energia al Port==

Les plaques solars instal·lades a terra i transitables pels vianants, estan a l'avantguarda de la innovació i sostenibilitat. Aquesta solució tecnològica aplicada als ports proporciona una oportunitat pel que fa a l'autosuficiència en la generació d'energia, així com en el seu consum i emmagatzematge. A PSAMIDES, Port d'Andratx (Balears) i Port de Sant Carlesde la Ràpita (Catalunya), han instal·lat i provat paviment solar a la zona portuària i al moll flotant.

L'objectiu ha estat provar la generació d'energia a partir de fonts renovables per a l'autoconsum a un entorn marí en què s’utilitzen espais oberts per als vianants amb un impacte visual mínim. Els pilots s'han centrat a com produir energia a partir de fonts renovables cap a l'autosuficiència, com controlar els costos econòmics i la viabilitat d'ampliar-se en una superfície més gran.


[[Image:Draft_Torre_765879776-image9.png|center|432px]]


[[Image:Draft_Torre_765879776-image10.png|center|600px]]

'''Principals aprenentatges'''

La prova va anar bé a Andratx però va ser més caòtica a Sant Carles de la Ràpita, on unes plaques solars al terra estaven trencades i van deixar de ser impermeables.

En teoria el concepte és excel·lent perquè els ports mediterranis tenen molt de sol. La pavimentació dels molls utilitza un espai força abundant als ports en contraposició a les superfícies del sostre. És senzill d'instal·lar, utilitzar i mantenir i hauria tenir una vida útil de 10 a 20 anys.

'''Recomanacions'''

Les proves van mostrar alguns inconvenients importants que haurien de tenir-se en compte en ser implementats.

:*Aquests panells específics costen 10 vegades més que els panells de sostre tradicionals, així que arruïnen les possibilitats de produir energia competitiva.

:*La brutícia i la sal que s'acumulen ràpidament a la superfície requereixen una neteja molt freqüent per salvaguardar-los i mantenir el rendiment nominal de producció d'electricitat.

:*És una font alternativa d'energia i complementaria amb bateries ja que el mal temps provocaria una producció mínima.

:*Alguns panells semblen massa fràgils per caminar-hi o no van resistir el vandalisme.

==Temps marí per a autoritats portuàries i usuaris==

La previsió meteorològica és molt important per a les autoritats portuàries perquè hi ha una sèrie de mesures de protecció que s'han de prendre amb antelació. Per exemple, si el vent i les onades provenen de determinades direccions o bé si depassen els límits acceptables. El canvi climàtic està comportant riscos addicionals procedents del mar. L'objectiu és avisar les autoritats portuàries per agitació o immersió al port. La previsió del temps marí també és molt útil per als usuaris que necessitin conèixer les condicions del vent i les onades en sortir del port i en ruta. A PSAMIDES el Port de Sète (Occitània, França) i el Port de Blanes (Catalunya) van provar una xarxa basada en la Plataforma de predicció del temps marí. Estava destinada tant a l'Autoritat Portuària com a usuaris, i el format era com a mapa animat en pantalla plana i com a taula en pdf que mostra l'evolució de paràmetres clau per als 4 dies següents a la consulta. També es van establir alertes automàtiques en determinats llindars de velocitat de vent, alçada de les onades o nivell de l'aigua del mar, que els ports pensaven que podien ser perillosos.

'''Principals aprenentatges'''

Les alertes anaven dirigides a l'Autoritat Portuària i ho farien mitjançant l’enviament d’un correu amb 2 dies d'antelació, si se superaven certs llindars de vent o d’alçada d’onades. Està dissenyat per donar al personal temps suficient per protegir els equips més fràgils abans que el mal temps faci estralls al port. La pantalla animada és una nova manera de mirar els moviments del vent i ajuda a entendre millor la situació i la tendència, ja que proporciona una major seguretat.

'''Recomanacions''' Aquesta nova tecnologia pot tenir alguns inconvenients que cal tenir en compte a l'hora d'implementar-la:

:*La tecnologia no s'ha pogut mostrar en una pantalla plana a Sète per manca d'espai per al públic a l’Autoritat Portuària.

:*Els usuaris només van veure les taules pdf i van veure poca diferència amb alguns dels serveis meteorològics dels que ja en feien ús. Una de les línies no mostrava els valors correctes durant la prova.

:*Els usuaris de Blanes van trobar aquesta nova manera de mirar el temps força útil i interessant.

:*A causa del bon temps durant la temporada, pel que fa a les alertes, no va caldre emetre cap avís durant la prova.

==La visió Psamides==

PSAMIDES ha estat una xarxa de laboratoris vius basada en la innovació oberta i col·laborativa en entorns de la vida real. Les lliçons apreses directament han proporcionat aprenentatges rellevants sobre allò que ha funcionat bé i menys bé, quines solucions són madures i quines de les solucions necessiten més desenvolupament.

A més, l'exercici de casos d’ús diferents ha donat lloc a un conjunt de recomanacions generals:

:*Governar la transició: la governança és un component crucial en la transició cap als ports digitals, sostenibles i socialment atractius, tant pel que fa als ports esportius com als ports de mida petit i mitjana (SMP). L'assoliment d’aquest tipus de zones requereixen un canvi fonamental a la costa i polítiques marítimes que no és possible sense col·laboració activa i inclusiva amb tots els actors de dins i fora de la comunitat portuària.

En aquest sentit, també és crucial perpetuar la cooperació i col·laboració entre ports nacionals, nivell europeu i mediterranis.

[[Image:Draft_Torre_765879776-image11.png|center|420px]]


:*Finançar la transició: els ports esportius mediterranis i els SMP no tenen la capacitat financera per implementar la transició verda i digital mitjançant proves i desenvolupament de nous mètodes i tècniques dins d'una forma adequada i en un termini realista per assolir resultats fiables. Per tant, els seus models de negoci han d’estar habilitats per facilitar l'accés als recursos financers adequats que proporcionar la UE i a nivell nacional.

PSAMIDES ha revelat el paper crucial dels SMP en aquesta transició digital, verd i social L'experiència i coneixements adquirits en tres àrees d’interès ha posat de manifest el paper que han de tenir els SMP per aconseguir un objectiu significatiu i avançar cap a un litoral i un turisme marítim sostenible.

:*Orientat al servei i al medi ambient tecnologies orientades al servei de major eficiència en les operacions portuàries i gestió.

:*Innovació oberta i col·laborativa assegurant la capacitat i el mandat tant econòmics (pimes) com estratègics actors i SMP per afavorir els canvis.

:*Adoptar una governança multinivell basat en un diàleg i activitat participativa que garanteix totes les veus es tenen en compte en la presa de decisions processos.

El punt de partida de molts ports Mediterranis demana diversificar les mesures conduint a l'optimització de l’ús de les infraestructures portuàries, la seva gestió i els  serveis oferts.


==Autors==

Redactat per: [mailto:margarita.torre@gencat.cat Marga Torre] 

Per saber-ne més: [mailto:enric.martinez@gencat.cat Enric Martínez]

Per tenir accés a l'anterior informació publicada del PSAMIDES podeu consultar [[Martinez Torre 2021a|aquest enllaç]]