Internet of things in de haven: de slimme haven Rotterdam

De haven van Rotterdam is inmiddels alweer een tijdje zijn status als grootste haven ter wereld kwijt, die ze in 2004 verloor aan Aziatische steden. Toch geldt nog steeds als de grootste haven van Europa, waar vanuit de hele wereld naar gekeken wordt als het aankomt op innovatieve haven- en scheepvaart toepassingen. En daarmee heeft Rotterdam ook meer en meer een slimme haven. Uiteraard met behulp van Internet of Things.

Door haar gunstige ligging aan de monding van de Rijn, die een achterland van 460 miljoen inwoners bereikt, en de diepe geulen richting de Noordzee heeft Rotterdam altijd een streepje voor gehad als het aankomt op de scheepvaart. Al sinds de middeleeuwen functioneert de haven als een belangrijk overslagpunt, een positie die tijdens de Gouden Eeuw alleen maar verstevigd werd. Na een korte setback tijdens de bombardementen van de Tweede Wereldoorlog bleek de haven er alleen maar sterker en vastberadener op geworden te zijn.

Zo heeft de non-stop ontwikkeling van het omringende gebied om industrie en opslag mogelijk te maken, in combinatie met de ‘dokwerkers’-mentaliteit van de Rotterdammers, ertoe geleid dat de Rotterdamse Haven vandaag de dag een groot stuk van westelijk Nederland bestrijkt. De totale oppervlakte bij de laatste meting in 2015 werd geschat op 12.500 hectare, over een lengte van 40 kilometer: van de Maasvlakte tot aan de Botlek en Europoort voert dag in, dag uit het laden en lossen van langskomende schepen de bovenhand.

Logistieke nachtmerrie

Met die groei kwamen ook enkele onvermijdelijke nadelen. Ieder jaar komen er zo’n 30.000 schepen door de haven, die in totaal 467,4 miljoen ton overslaan: het grootste gedeelte hiervan “natte bulk” zoals olie(producten), vloeibare chemicaliën en wijn (214,3 miljoen ton) en containers (142,6 miljoen ton), al is er ook een significant deel “droge bulk” zoals ijzererts, graan, metaal en steenkool (80,2 miljoen ton). Het laatste stukje (30,3 miljoen ton) bestaat uit gespecialiseerde lading, zoals motorvoertuigen, bosproducten, en koel- en vriesladingen.

Dit maakt niet alleen het volume aan schepen is ontzagwekkend, maar ook de complexiteit van de ladingen: van een ‘simpele’ container met kinderspeelgoed tot aan gevulde olietankers met potentieel gevaarlijke ladingen. Al het papierwerk moet in orde zijn, de juiste kranen moeten op het juiste moment op de juiste plek zijn, vertragingen moeten koste wat het kost voorkomen worden: de logistiek van dit alles lijkt een absolute nachtmerrie.

De mogelijke gevolgen van een verkeerd geladen schip zijn groot. Olierampen zijn inmiddels geen onbekend fenomeen meer, terwijl enkele maanden geleden nog een vrachtschip een deel van haar lading verloor in de Waddenzee door een combinatie van onverwachts slecht weer en verkeerd geladen containers. Maar liefst 270 containers sloegen van de MSC Zoe af, gevuld met allerlei goederen – van slippers tot aan auto-onderdelen, IKEA-meubels, televisies, speelgoed en zelfs gevaarlijke chemicaliën. Iets wat wellicht voorkomen had kunnen worden.

Internet of Things doet haar intrede in de haven

Alhoewel Rotterdam al geruime tijd als één van de logistiek sterkste havens uit de bus komt, dankzij verregaande track en trace toepassingen, is het Havenbedrijf Rotterdam nooit achterover gaan leunen. Dat werd deze week opnieuw duidelijk met de ingebruikname van haar gloednieuw, eerste volledige Internet of Things toepassing. Deze voorziet de haven van actuele water- (hydro) en weergegevens (meteo), die relevant zijn voor de scheepverkeersplanning en -management. Het doel is dat het niet alleen de veiligheid verhoogt, maar ook de efficiëntie van de haven. En daarmee is het met recht een slimme haven geworden.

Dit innovatieve IoT platform is over een periode van een jaar ontwikkeld door IBM, Cisco, Esri en Axians en het Havenbedrijf. Ronald Paul, COO van het Havenbedrijf, verklaarde vol trots dat het een nieuwe stap is in de ontwikkeling van de Rotterdamse haven naar een smart port, al was dit niet per se de enige reden voor de ontwikkeling ervan: “Minstens even belangrijk is echter dat we dankzij het cloud platform en de gegenereerde real-time informatie over bijvoorbeeld infrastructuur, water- en weersomstandigheden, missie-kritische processen in de dienstverlening aan onze klanten verder kunnen verbeteren.”

Data-vergaring en voorspellende functie maakt een slimme haven

De voornaamste functie van het hydro/meteo-systeem, zoals het inofficieel gedoopt is, is dus om data te verzamelen die van belang zijn voor het garanderen van een veilige en efficiënte doorvaart. Deze data heeft niet alleen tot doel om te informeren, maar ook juist om te leren voorspellen. Zo is het huidige platform getraind om data te verzamelen over waterstanden, stromingen, zoutgehalte, windsnelheid, windrichting en zicht. Dit doet het aan de hand van 44 geavanceerde sensoren in de haven, uiteenlopende voorspelmodellen, externe gegevens van Rijkswaterstaat en zelfs astronomische berekeningen.

Wat dit effectief betekent voor de output? Wel, in de eerste plaats zal de applicatie leiden tot kortere wachttijden en hogere efficiëntie bij het vaststellen van aanleg-, laad-, los- en vertrektijden. De technologie kan bijdragen aan een betere voorspelling van wat het beste moment is om aan te leggen en weer te vertrekken, daarbij rekening houdend met de lading en beschikbare laad- en losfaciliteiten.

Continue uitbreiding van applicaties

Dit IoT-platform is feitelijk ontworpen als een blokkendoos. De eerste bouwblokken die op dit moment geïmplementeerd zijn, lenen zich er perfect voor om verder uitgebreid te worden met nieuwe applicaties en technologieën. Als mogelijkheden noemt het Havenbedrijf technieken zoals edge computing, real-time analytics, artificial intelligence, hyper-precise data en blockchain. Hier zal in de nabije toekomst veel behoefte aan zijn, aldus het persbericht: “Dat is nodig ook, want het havengebied is nog altijd volop in ontwikkeling, waarbij bijvoorbeeld nieuwe fysieke infrastructuur een steeds groter digitaal aspect krijgt.”

Dankzij sensoren die verbonden zijn met het platform kan zo steeds waardevollere en rijkere data vergaard worden. Die sensoren bevinden zich in en op kademuren, meerpalen, (water)wegen, en verkeersborden; en geven real-time hun meetgegevens door aan de relevante systemen.

Multi-systeem compatibility

Dit is één van de belangrijkste kenmerken van het platform: het is in staat om real-time informatie te voeren aan diverse autonome systemen. Dit maakt het makkelijk om externe partijen die nauw verbonden zijn met het reilen en zeilen van de haven te verbinden. Op dit moment wordt het huidige platform gebruikt door het Loodswezen, Rijkswaterstaat, DCMR en verschillende afdelingen van het Havenbedrijf, met vergevorderde plannen om meer gebruikers aan te sluiten.

Bij het ontwerp van het platform is rekening gehouden met dergelijke multi-systeem compatibility: zo werkt het met wereldwijde en open standaarden, die het gemakkelijker moeten maken voor externe partijen om de real-time data te koppelen. Al sinds de ingebruikname deze week, verwerkt het missie-kritieke platform dagelijks zo’n 1,2 miljoen datapunten ten behoeve van haar modellen, systemen en gebruikers.