从π视角出发,正在遇见Physical Internet的路上——《正在遇见的革命》读后

2023-01-29 10:19:23 1423 王江川 座头鲸(上海)信息技术有限公司创始人总经理

       如果有一天人类文明覆盖了火星,并在那里建设了庞大的城市群,然后要设计规划一套超越现世地球文明的物流系统,会是在Physical Internet(简称PI、物π网)的思想指导下进行吗?如果是,那无疑我们正在思考一些具有深远意义和价值非凡的事物,值得竭尽力量去探索实践。这的确是一个令人瞬间兴奋的想法,让我们脑洞大开,不受现世的束缚和制约,来想象未来世界会发生的宏伟景象。

首先,我认可把PI上升到一种人类思想认知的层面来进行探讨分析。我理解PI应该是道,而不是术,所以我不认为PI是什么终极技术,但是PI可以引导人类构建终极完美的物流系统。好的思想可以点燃众生的希望,我认为PI属于这样一类的能量族群,可以点燃革命性的力量。既然这是一场正在遇见的革命,就是要颠覆和摧毁现世的东西,所以不能将情境总是限制在当前有如何怎样的问题和困难。好的思想本身就会有无穷的生命力,PI在其传播的过程中,必将得到受众及个体的各种反射,并会在大家的鞭挞口伐中不断演进和自我完善。未来的PI和现世的PI可能版本会不一样,但终将创造出他该创造出的一切。

其次,我希望将PI理解为在洞悉了造物主创造万物的思想后,再用这种思想来设计未来的物流系统。下面尝试通过三个视角来解读PI和物流系统的映射关系,并得到一些启示,从而找到PI范式化、标准化、系统化的生命力源泉素材。

第一个是从人体视角出发,这是造物主设计的系统。造物主的杰作无穷无尽,人体是其中之一。人体由九大系统组成(即运动消化呼吸泌尿生殖内分泌免疫神经循环系统)。每个系统都是完美的,同时系统之间又构建成更高层级的完美。

其中,我们仅把循环系统神经系统与PI做一些简单的映射关系比较。在系统层面,可以理解为循环系统对应Physical,神经系统对应Internet;在微观层面,把红细胞和神经细胞作为重点进行理解,这里又可以把红细胞理解为PI的标准化、单元化容器或载具,其装载运输的主要货品是氧气和二氧化碳。把神经细胞视作PI的AIOT物流智能传感终端。血管可以理解为公路系统,人体的其他细胞和组织器官可以简单理解为PI的其他节点。

        图(1)人体血液循环系统(红细胞运输氧气)

先让我们看看这套系统标准化单位的数量级:一个体重为70公斤的健康人,共约有40万亿—60万亿个细胞。其中约90%为血液细胞,血液细胞中,大部分为红细胞。估算神经细胞约有3万亿个。

再让我们看看红细胞标准化容器设计的精妙之处:人类的红细胞是边缘凸中央凹的圆饼状。边缘较厚,而中间较薄,这种形状可以最大限度的从周围摄取氧气(O2)。每个红细胞含有两亿到二十亿个血红素分子,每个血红素分子由四个次体构成,每个次体包含一个血基质(heme),而每个血基质当中有一个铁原子,此处可以和一个氧分子结合。因此,一个血红素可以和四个氧分子结合。也就是说,每一个红细胞标准化容器可以装载多达80亿个氧分子这样的货品。

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           图(2)血液循环系统(红细胞)和神经系统(神经细胞)

人体内有约45英里的神经,这是人体各个系统间进行协作的信息高速公路,每一个细胞和人体组织器官都链接在这个四通八达的神经网络系统上,这个形态非常类似Internet网络,也非常类似PI的物流信息系统。神经信号是一种电信号,通过电化学反应产生,其传导速度极快,信号在神经上传递时表现为电位变化大脑神经细胞间最快的神经冲动传导速度为400多公里/小时 ,神经信号在神经或肌肉纤维中的传递速度可以高达每小时300多公里/小时。可以想象,在风驰电掣之间,信息在红细胞和心脏、肺脏等其他组织器官之间进行传递,从而将货品(氧气)准确高效地输送到每一个细胞和组织器官。

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图(3)神经细胞 传感器单元

在微观层面进行映射,红细胞是PI系统里最精致高效的标准化载具或容器,神经细胞是最精巧超能的AIOT智能终端。在宏观层面进行映射,血液循环系统就是PI的物流运输系统,神经系统就是PI的Internet系统。原来造物主是这样设计事物的,这真的非常有趣,给了我们PI系统的重要设计启示。

      第二个是从Internet视角出发,我认为这是人类洞悉了造物主的设计思想后,创造的最接近的系统。Internet的出现不是偶然的,在其发明并演进的过程中,遵循了造物主的设计思想(篇幅有限,不在此展开),极具生命力,并在数十年的演进中不断趋向完美。我们反复地将PI和Internet放在一起进行比较说明,必然是看到了Internet的设计之美,同时Internet的关键要素与节点(路由器、交换机、光纤、网络等)和物流系统的关键要素与节点(仓库、载具、车、道路等)有诸多的可映射之处。在基本概念理解上,我认同这点。但是在本次探讨中,还想引出以下观点。

(1)不能将物理世界和数字世界绝对化,更不能对立化。一定要找到其依存关系,并从本质上进行关联和统一。有些人在谈到信息的时候,经常会认为其是摸不着看不到,其传递是瞬间的,没有质量,没有惯性,似乎是虚无的。实际上,并不是这样。互联网是建立在有效的物理层链接之上的,信息的传输是可以物理量化的。现代通信技术中,无论是双绞线、光纤、还是微波,信息都是以能量形式进行传播的,通常消耗的都是电磁场的能量,而能量的背后,是遵循爱因斯坦的E=MC²质能方程的。可以简单理解为,即使再细微的一段信息传输,也需要相应的能量,而能量是可以物理量化的,理论上可以理解为类似光子、虚光子的量化传输。用稍微通俗一点的说法就是,信息通过在光波(电磁波)上的加载和传递(调制解调),通过能量场(电磁场)来实现通信。而光(电磁波)的传输是要受其传输通道介质影响的,在真空中的传播速度为299,792,458米/秒,而在其余介质中的光速会大为降低,好比光在光纤中的速率大概就是200,000,000米/秒。这一点,可以对照理解PI系统中,货品通过飞机、轮船、铁路、公路的传递速度是不一样的。如果要把PI系统中要运输的货品和Internet上传输的数据包进行映射,其实是能讲得通的,互联网系统上信息是以能量形式传递的,PI物流系统上货品是以物质形式传递的。如果理解到这一点,就会明白,互联网系统上信息的传递和PI物流系统上货物的传递模式,在物质和能量方面是可以物理量化关联并统一的。

         图(4)信息在光波(电磁波)上的加载和传递

 我认为物质和能量是可以物理量化关联和统一这个概念是非常重要的,在人体视角和Internet视角里,都会看到这个概念在系统设计中的实际应用。依此思考就会得到重要启示,互联网的核心设计思想,TCP/IP系统模型,在PI系统中的确是可以参考并进行映射使用的。

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                   图(5)TCP/IP分层模型

(2)互联网中关键角色ISP、ICP在PI系统中的映射关系。

ISP就是互联网接入服务商,即Internet Server Provider的英文缩写。ICP服务商就是互联网内容服务商,即Internet Content Provider。在互联网系统的建设运营中,ISP、ICP的重要性不必多说。在互联网向PI系统的映射中,ICP是有的,货品的生产制造商属于这个角色,但是ISP似乎有缺失,所以我想应该重点来探讨一下PI系统中的ISP角色。

在互联网世界里,各个电信运营商都分别承担了ISP这个角色。在PI系统里,这个角色是必须存在的,但谁适合来做肯定会存在许多争论。譬如说,PI系统标准的制高点在哪里?类似互联网的PI系统路由解析节点在哪里?PI系统生态建设和治理的控制点在哪里?PI系统里基于AIOT的神经网络体系由谁建设由谁运营?PI系统信息流的控制点在哪里,安全如何保障?如果PI系统里面有很多个ISP,ICP,其互联互通应该怎样实现,资金流怎样结算?等等,还有很多。

我提出这个问题,也不是为了马上解决这个问题,而是为了抛砖引玉,这是一个重要课题,谨供大家讨论分析。

 

                       图(6)互联网ISP、ICP示意图

 

第三个是从正在演化的PI视角出发,探讨从前两个视角可以得到哪些启示,并将现世物流系统的关键要素及实体范式化、标准化、Internet化。

从这个视角出发,是可以映射、归纳、总结非常多的内容的。但我的重点是尝试建立一种探讨模式,而不是为了穷尽。正像我前面所说,PI是一个有生命的体系,会不断演化更新版本。所以我仍然只提出一些我认为有趣的观点。

我认为人体可以说是互联网+物联网+物流网的绝佳设计典范,这是造物主的杰作。我们在PI系统中遇到的大多数问题都可以从这个视角出发得到答案。如果只从Internet视角出发,是很难理解并看到互联网系统上信息的传递和PI物流系统上货物的传递形态,在质量能量方面是如何物理量化关联和统一的。但是如果从人体视角出发,就会发现在氧气运输这个课题上,人体循环系统和神经系统已经将物品(物质)的传递和信息(能量)的传递完美地融合在了一起。这背后分别有两大类细胞,即大约几十万亿个红细胞和3万亿个神经细胞分别从事专职的工作。实际上人体的九大系统的运转方式及要运输的物质类型,信号传递的内容和能量形态要远比运输氧气要复杂的多,如果展开了进行分析,就会发现其中奥妙无穷。简而言之,从人体视角出发进行探索发现,就可以得到从Internet视角以及PI视角出发提出的大部分问题答案,并启示出PI和Internet如何融合和统一的路径。我看到在《正在遇见的革命》这本书里,有人提到PI = IOT+标准化容器+标准化仓储+多元化运输,也有人提到PI是互联网+物联网+物流网的组合,关于这些问题的探讨,其实我们都可以从造物主在人体系统设计中找到答案。

人体视角对我的一个启示是,人体的3万亿个神经细胞是一种极其重要的存在,映射到PI,就相当于各种IOT智能终端设备。如果接着研究,就会发现神经细胞不仅数量众多而且族群也不少,在人体不同的系统和器官中,会有指挥这些神经细胞的中枢,这非常像Internet视角下的ISP,也非常像PI物流系统的枢纽中心。

而所有神经系统的总部在大脑,这就好比类似Internet的根节点和超级ISP解析中心,相对于PI系统而言,这个概念还缺乏更清晰的定义。如果进一步研究分析,就会惊人地发现,其他所有细胞,当然包括红细胞白细胞等,都会和神经细胞产生电化学反应,完成信息的交互和传递,也就是说每一个细胞都是IOT化的,从而也实现了Internet化。这简直就是阿凡达的世界,人体细胞及各个系统的运转机制,都在明确地诠释万事万物都存在普遍的通信机制。从这些探讨分析可以得出启示,IOT系统是PI系统建设的最重要组成部分,对这些IOT系统的统一化、标准化接入,以及实现类似Internet ISP、ICP的运营体系,都是PI系统要重点实现的部分,而这也是现世物流系统所缺失的部分。

               图(7)从神经传感单元到AIOT人工智能

最后,在探讨了从以上3个视角来观察并映射PI系统后,让我们看看有哪些正在发生的事例会加速PI时代的到来。同样,我只是列举,仅供参考探讨。

(1)在宏观政策层面,绿色双碳会催生PI时代的到来。

(2)在通信技术发展层面,5G以及各种IOT低功耗广域网的蓬勃应用,为PI系统建设铺平了道路。

(3)国家工业互联网标识系统的建设思路和PI异曲同工,一定会助推PI的发展演进。

(4)自动驾驶,车路协同时代的到来,会在基础设施建设层面为PI时代的到来奠定基础。

(5) 更重要的是在创新型企业层面,特别是一些已经深入到物流行业的互联网平台型公司,已经在遵循PI的思想来进行其平台的设计和规划,并在具体的业务运营中进行了商业化实践。例如:

叮咚买菜,使命是“让美好的食材像自来水一样,触手可得,普惠万众。”水、电、煤气的运输物理节点及管网体系的标准化、范式化是很符和PI的思想体系的。叮咚买菜要把生鲜食品也像自来水一样供应给千家万户,其在信息系统建设、物流周转箱等标准化容器、从产地到餐桌的供应链条的规划都会自然地符合PI的思想。

阿里旗下菜鸟网络的系统建设非常符和PI的思想,尤其是电子面单系统,设计理念和TCP/IP是相通的,自14年5月发布以来,整个快递业变化深刻,最易感知的是便捷的快递寄件和跟踪服务体验,前端发货效率提升了30%以上。目前,菜鸟的系统正在从消费供应链向产业供应链延伸,据阿里二季报数据显示,截至2021年6月,菜鸟产业供应链已挺进全国30多个制造业产业带和农产品原产地。

    座头鲸公司是一家“物联网智能数据服务商”,公司的愿景是“让万物会说话”。历经7年时间,所研发建设和运营的“鲸镖”+“鲸云”AIOT数字底座,也走在了遵循PI思想的路上。这是一个为货品流通保驾护航的AIOT神经网络基础设施系统,提供“HaaS + PaaS + SaaS”软硬件一体化、标准化产品及服务。现有“鲸镖”系列智能终端,可以采集温湿度、光照、六轴传感(震动、碰撞、倾角等)、位置(位置、速度、轨迹、电子围栏等)、气体(C02/乙烯/S02/NH3/C2H4/02等)、水质(水溶氧/水溶盐/PH值/NH3/VOC等)等数据。基于物联网大数据技术,在“鲸云”平台实现冷链全程监控及追溯,以标准化的API接口对接各个企业、行业信息平台,赋能生鲜数字化产销闭环,助力政府实现冷链全流程监管。旨在为智慧物流、冷链仓储、生鲜食品、疫苗药品、医疗设备、精密仪器等领域,提供实时、全链条、全场景、多维度的智能数据监控及追溯服务。

实际上,正在遇见Physical Internet路上的实践示例举不胜举。我认为在各类企业层面对PI系统自然而然的拥抱和商业化运作,是PI系统生命力的源泉,只要这样的样例越来越多,就会逐步实现从点到线,从线到面的放大效果。到了量变到质变阶段,在国家政策引导下,在国际化行业组织或联盟的推动下,PI时代就会真的到来。我们现在需要做的,就是成为PI的呵护者、传播者、布道者、实践者,为PI系统添砖加瓦,并成为PI时代到来的见证者。

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