A movimentação automatizada de cargas não elimina a necessidade de comunicação por voz. As tripulações dos navios, operadores de equipamentos, equipas de segurança e pessoal de manutenção continuam a depender dos canais de rádio VHF marítimo ou outros canais de rádio bidirecionais quando o trabalho precisa ser coordenado imediatamente. O problema surge quando o centro de controlo é afastado da orla marítima: os operadores podem ver o terminal através de câmaras e software de gestão, mas um rádio portátil na sala de controlo pode já não alcançar as pessoas que executam o trabalho.

Uma gateway Rádio sobre IP (RoIP) colmata esta lacuna sem exigir que o porto substitua a sua rede de rádio existente. Instalada junto ao equipamento de rádio no terminal, a gateway transporta a voz e o controlo de pressão para falar (PTT) através da rede IP do porto. O despachador remoto pode então comunicar com os rádios de campo a partir da mesma consola utilizada para intercomunicação, sonorização pública e chamadas operacionais.

O requisito não se limita às chamadas rotineiras de navio para terra. Um operador remoto pode precisar de coordenar uma mudança de berço, confirmar que uma via de grua está livre, contactar uma equipa de manutenção junto a equipamentos automatizados ou transmitir uma instrução operacional durante condições de baixa visibilidade. Estas chamadas são geralmente curtas, mas são sensíveis ao tempo e envolvem pessoas que utilizam diferentes dispositivos de comunicação. A solução deve, portanto, preservar a imediatez do rádio, tornando o canal disponível no ambiente de despacho mais amplo do porto.

Porque a comunicação por rádio direta falha

Uma ligação de rádio convencional entre dois portáteis funciona melhor quando o despachador está dentro da área de cobertura projetada. Num porto automatizado ou operado remotamente, a sala de controlo pode estar localizada num campus de escritórios, num centro de operações ou noutro local seguro, longe do cais. A distância, as pilhas de contentores, as gruas, os edifícios e o terreno local podem tornar a cobertura de rádio direta pouco fiável ou impossível.

Enviar o pessoal de despacho de volta à orla marítima apenas para usar um rádio contraria o objetivo das operações remotas. Também introduz deslocações evitáveis, atrasa a tomada de decisões e coloca mais pessoal perto de maquinaria em movimento. Instalar um rádio de alta potência no escritório remoto também nem sempre é uma resposta adequada: o local pode carecer de infraestrutura de antena adequada, e o longo percurso de rádio permanece exposto aos mesmos obstáculos físicos.

A abordagem mais prática é manter o rádio VHF e a antena onde a cobertura de rádio já está comprovada—ou seja, na sala de equipamento do porto—e estender a posição do operador através da rede existente. Isto separa as duas partes do percurso de comunicação:

• A ligação de rádio local cobre os navios, as equipas do cais e os trabalhadores móveis.

• A ligação IP transporta áudio e controlo entre o porto e o centro de controlo remoto.

Estes dois domínios de cobertura devem ser avaliados separadamente. Um sinal fraco entre um rádio portátil e a antena do porto é um problema de cobertura RF, enquanto o áudio interrompido ou atrasado entre a sala de equipamento e o centro de controlo é um problema de transporte IP. Tratar ambos como uma única avaria torna a resolução de problemas mais lenta. Um projeto prático deve registar a área de cobertura de rádio pretendida, o percurso de rede e a equipa de manutenção responsável por cada parte do trajeto antes de o sistema entrar em serviço.

Arquitetura para estender VHF marítimo sobre IP

Uma implantação básica de canal único mantém a estrutura prática do artigo original: uma gateway RoIP, um rádio VHF de banda marítima na sala de equipamento do porto e um terminal de despacho na sala de controlo remota. O rádio VHF continua a utilizar a sua antena local e o canal de operação atribuído. A gateway liga-se à interface de áudio e controlo do rádio, enquanto a sua porta Ethernet se liga à LAN do porto ou a uma ligação de área alargada gerida.

No lado IP, a gateway pode registar-se ou ligar-se a uma plataforma de despacho baseada em SIP. Converte o áudio recebido do rádio num fluxo multimédia IP e converte o áudio do despachador novamente num sinal adequado para transmissão por rádio. Uma interface de controlo transporta o comando PTT para que o despachador possa ativar o rádio remotamente, em vez de o deixar permanentemente em modo de transmissão.

Esta disposição é diferente de substituir o VHF por uma aplicação de smartphone. As equipas de campo e as tripulações dos navios continuam a utilizar os rádios e canais já adequados para as operações na orla marítima. O RoIP muda a forma como o centro de controlo alcança a estação base de rádio; não altera a interface aérea utilizada pelo pessoal no campo.

A secção IP também pode abranger mais de um local. Uma LAN do porto pode transportar o tráfego da sala de equipamento para um edifício de operações local, enquanto uma WAN gerida ou um túnel privado o estende a um centro de controlo regional. Em qualquer caso, o ponto final do rádio deve ser mantido num segmento de rede controlado. O encaminhamento, as regras de firewall e as prioridades de voz podem então ser geridos sem expor a gateway ou o serviço de despacho diretamente a uma rede não confiável.

O diagrama de implementação deve identificar três percursos relacionados: áudio recebido do rádio, áudio transmitido para o rádio e controlo PTT do despachador. As informações de estado, como a disponibilidade da gateway ou o estado da interface de rádio, podem utilizar um percurso de sinalização separado. Documentar estes fluxos facilita a atribuição de regras de firewall, o diagnóstico de áudio unidirecional e a confirmação de qual componente controla a transmissão. Também evita um erro comum de comissionamento em que os pacotes de voz passam corretamente, mas o rádio nunca é ativado porque o percurso de controlo não foi mapeado.

Produto relacionado: Gateway RoIP Becke

Como os despachadores comunicam com o campo

Do ponto de vista do operador, o canal de rádio deve comportar-se como um recurso claramente identificado, em vez de uma coleção de interfaces. Pode ser atribuído à gateway um número, uma etiqueta de canal ou uma tecla de despacho na plataforma de comunicações. Um despachador seleciona esse recurso, ouve a atividade do canal e prime PTT para falar com os rádios que operam na mesma frequência.

Uma consola de secretária ou um telefone de despacho com teclas programáveis pode fornecer acesso com um toque. A tecla deve ser etiquetada de acordo com a função operacional—como Operações de atracação, Canal marítimo ou Manutenção do pátio—em vez de exibir um número de extensão interno que os operadores tenham de memorizar. Um microfone externo tipo gooseneck pode ser utilizado quando a sala de controlo lida com anúncios ou chamadas de rádio frequentes.

Uma chamada em direto segue normalmente esta sequência:

1. O despachador seleciona o canal de rádio pretendido na consola.

2. A plataforma verifica ou apresenta o estado de atividade atual do canal.

3. Quando o despachador prime PTT, o comando é enviado através da rede IP para a gateway.

4. A gateway ativa o rádio VHF ligado e passa o áudio do despachador para a sua entrada de transmissão.

5. Quando o PTT é libertado, o rádio volta ao modo de receção e as respostas do campo são reproduzidas na posição de despacho.

A temporização do PTT é importante. Se a voz começar antes de o transmissor de rádio estar totalmente ativado, a primeira sílaba pode perder-se. Um sistema bem projetado aplica um avanço de transmissão adequado e ajusta os níveis de áudio para que a voz remota seja clara sem sobrecarregar a entrada do rádio.

O procedimento na consola é igualmente importante quando vários despachadores podem aceder ao mesmo canal. Os operadores devem conseguir ver se o recurso está disponível, ouvir antes de transmitir e identificar qual posição detém atualmente o PTT. Os nomes dos canais e as teclas de atalho devem ser consistentes nas consolas principal e de reserva. Estas pequenas decisões de interface reduzem as transmissões duplas acidentais e ajudam um operador substituto a utilizar corretamente o percurso de rádio sem ter de aprender a configuração subjacente da gateway.

Integração com os sistemas portuários existentes

O principal valor da gateway não se limita à extensão do rádio. Muitos portos já operam um sistema de despacho IP que serve estações de intercomunicação industrial, altifalantes IP, terminais de paging e telefones de sala de controlo. Adicionar o canal de rádio a esse ambiente dá ao operador uma única interface para vários percursos de comunicação que, de outra forma, estariam separados.

Por exemplo, um despachador pode chamar o canal VHF utilizado por um navio, falar com um trabalhador de manutenção através de um intercomunicador industrial e transmitir uma mensagem operacional não urgente para uma zona de carga sem mudar de secretária. Os sistemas não precisam de partilhar o mesmo meio físico; precisam apenas de integração controlada ao nível do despacho.

Uma interface unificada também ajuda o operador a seguir o contexto de um evento. Quando um alarme de equipamento ou uma notificação de câmara identifica uma área problemática, o despachador pode selecionar o grupo de rádio responsável por essa zona, contactar um ponto de intercomunicação próximo e emitir um anúncio direcionado se o trabalho precisar de ser interrompido. As comunicações permanecem separadas ao nível do dispositivo, mas os seus nomes, permissões e estado operacional são apresentados em conjunto. Isto reduz os erros de seleção de canal e evita transmitir uma mensagem para áreas não envolvidas.

Este projeto também preserva os investimentos anteriores. Se o rádio VHF, o sistema de antena, a LAN interna e a plataforma de despacho já forem funcionais, o projeto não exige uma substituição completa das comunicações. A gateway é adicionada na fronteira entre os domínios do rádio e IP. A expansão pode então seguir a procura real: um segundo canal operacional pode ser integrado separadamente, enquanto os canais não relacionados permanecem inalterados.

A integração deve, no entanto, respeitar os limites operacionais. O paging de rotina, as chamadas telefónicas privadas e o tráfego de rádio marítimo têm utilizadores e permissões diferentes. A plataforma de despacho deve identificar claramente cada recurso e restringir o acesso por função, de modo a que apenas as posições autorizadas possam transmitir num canal de rádio.

Engenharia da implantação para as operações diárias

A arquitetura é simples, mas o funcionamento fiável depende de vários detalhes que devem ser confirmados antes da instalação.

Compatibilidade do rádio e do controlo

A gateway deve corresponder às ligações de áudio de receção, áudio de transmissão e controlo PTT disponíveis no rádio. Alguns rádios dispõem de uma interface de acessórios dedicada; outros requerem um cabo de interface aprovado ou um circuito de isolamento. A compatibilidade deve ser verificada a partir da documentação da interface e de um teste de bancada, e não assumida apenas com base no conector do rádio.

Qualidade da rede

As conversas de rádio são curtas e interativas, pelo que a latência estável e a baixa perda de pacotes são mais importantes do que a largura de banda bruta. O tráfego de voz deve utilizar um percurso gerido com políticas de qualidade de serviço adequadas. Se o centro remoto for alcançado através de uma rede pública ou partilhada, é preferível uma ligação privada segura em vez de expor os serviços de voz diretamente à Internet.

Ajuste dos níveis de áudio e PTT

Os ganhos de receção e transmissão devem ser ajustados utilizando tráfego de rádio real. Um ganho excessivo produz distorção e ruído; um ganho insuficiente torna o despachador difícil de entender. A ativação do PTT, a temporização de libertação e qualquer comportamento de canal ocupado devem ser ajustados em conjunto para que a consola remota siga a disciplina operacional da rede de rádio local.

Monitorização e contingência

A sala de controlo deve ser capaz de distinguir entre um canal silencioso, uma gateway com falha, um rádio desligado ou um percurso de rede indisponível. A acessibilidade do dispositivo, o estado de registo e os alarmes de interface podem ser apresentados ao pessoal técnico ou à plataforma de despacho. Uma posição de rádio local deve permanecer disponível para operações essenciais quando a ligação IP ou o centro de controlo remoto estiver indisponível.

Alimentação e condições da sala de equipamento

O rádio e a gateway devem ser instalados numa fonte de alimentação estável, adequada aos requisitos de continuidade do porto. A alimentação de reserva só é útil quando o comutador Ethernet, a ligação ascendente de rede e qualquer servidor de despacho necessário estão protegidos como parte da mesma cadeia de comunicações. A sala de equipamento deve também fornecer uma ligação à terra adequada, ventilação e separação entre a cablagem de radiofrequência e a cablagem de rede ou áudio. Etiquetas de cabos claras e pontos de teste acessíveis tornam a manutenção posterior mais segura, especialmente quando vários rádios e antenas partilham o mesmo bastidor ou sala técnica.

Comissionamento em condições operacionais reais

Os testes finais devem utilizar o rádio real, a antena, o percurso de rede e a consola do operador previstos para o serviço. As chamadas de teste devem ser efetuadas a partir de uma posição no lado do navio, do cais, de áreas atrás das pilhas de contentores e de qualquer zona de manutenção onde a cobertura tenha sido anteriormente fraca. A equipa deve confirmar o áudio bidirecional, o início e o fim de cada transmissão, o comportamento em canal ocupado, as etiquetas da consola e a recuperação após uma interrupção temporária da rede. Os resultados devem ser registados por localização e canal, para que os problemas de cobertura de rádio não sejam confundidos com falhas da gateway após a entrega.

Quando estes detalhes são tratados, a solução oferece uma forma controlada de estender a cobertura de rádio existente a um ambiente de operações remotas. Reduz a necessidade de o pessoal de despacho se deslocar ao cais, encurta o percurso de comunicação entre os decisores e as equipas de campo, e reúne os recursos de rádio, intercomunicação e paging numa única visão operacional. Mais importante ainda, alcança esse resultado sem forçar os navios ou os trabalhadores portuários a abandonar os rádios que já utilizam no seu trabalho diário.

FAQ