早在2012年，专攻智能制造和智能物流基础研究和开发应用的黄国全教授，亲身参与了欧洲PI项目的研发，并把PI理念带到香港，在香港大学成立了亚洲第一个实物互联网实验室(PI-Lab)。黄国全教授现已发表论文近500篇，成为相关领域全球前1%的文章被最广泛引用的学者，其带领的包括“逗号科技”在内的科研团队，也是亚洲最早接触、研究和发展PI的团队。“元宇宙”概念大火，黄国全教授结合Physical Internet理念，提出“元联网(Cyber – Physical Internet)”构思，以期形成一个物流元宇宙，让人们能“像在网上实时聊天平台收发短讯一样收发物件”。因此构想，2022年7月，黄教授团队获得了香港大湾区本年度“主题研究计划”4030万港币的资助——

我们借用“元联网”这一名字，当作“Cyber-Physical Internet”的中文翻译。

Cyber-Physical Internet，是Physical Internet的数字化延伸，或者是Internet的物理物质化延伸。我们认为：数字—物理系统(Cyber-Physical Systems)中的“数—物”和“时—空”纠缠，正适合我们的特殊研究领域Metaverse(元宇宙)。所以，“元联网”可以理解为“元宇宙”中的物流系统。

虽然我们在此提出了“元联网”新名字，但我们并不希望“元联网”成为一个新的流行词(Buzzword)。我们将香港大学研究团队(HKU Laboratory for Physical Internet)20多年的研究开发，所获得的一些初步认识，按照以下几个维度整理了一下，抛砖引玉，结合本书，希望能够慢慢形成“元联网”的核心技术和理论创新体系，最终研发出新一代全球物流系统网络，真真切切地实现像在实时聊天平台上收发短信一样，收发物件。

（2022年7月，香港大学工业及制造系统工程系教授黄国全团队，凭借“用智能感知和物联网技术将物流和信息流融合在一起，形成一个物流元宇宙”的“元联网(Cyber-Physical Internet)”构思，获得4030万元港币资助。黄国全表示：将研发一套创新技术，使用类似配置网络打印机的方式，把物流系统中的基本元件数字化，透过收集实时数据和建立网络物理可视度及时空可追溯性，彻底改变全球物流系统的随机性和不确定性，形成新的数据驱动的决策模型…）

2006年《经济学人》杂志的一篇短文，最早提出“将来物流网络系统收发货件，将会类似我们用互联网收发电邮一样”的基本构思，并起名为Physical Internet (PI)。2010年左右，欧美的几位教授联合物流业界，展开了深入的研究开发，在法国的启动项目OpenFret的基础上，于2012年成功立项。

MODULUSHCA是欧盟第一个有关PI的里程碑项目。后来，相关项目在美国和加拿大也相继立项。通过这第一波的推动，PI构思得到初步认可。此后，欧盟接连立项，第二波的推动形成了欧盟PI的路线图，并由ALICE发布。

“路线图”分五个五年逐步推行，涵盖五个维度，分别是物流节点、物流网络、物流网络系统、实施营运和管理机制。

（发表在2006年7月《经济学人》杂志上的一篇短文，最早提出“物流网络系统收发货件，将会类似我们用互联网收发电邮一样”的基本构思，起名Physical Internet(PI)。2010年左右，欧美几位教授联合物流业界，展开深入研发，在法国的启动项目OpenFret基础上，于2012年成功立项欧盟第一个有关PI的里程碑项目MODULUSHCA，黄国全教授参与其中；之后的第二波推动，形成了涵盖五个维度/分五个五年逐步推行的欧盟PI路线图，由ALICE发布……）

第一个维度是“物流节点”，包括跨码头内陆枢纽、港口、机场、多式联运码头、仓库、仓库和配送中心。其目的是通过标准化、互联、自动化和自主的节点，来构建PI主架构。欧盟的项目，包括SuperGreen and COREALIS。

第二个维度是“物流网络”，旨在实现无缝、灵活和有弹性的端到端运输流程、运营和决策服务。代表的项目，包括ICONET、SYNCHRO-NET、LOGISTAR和ePIcenter。

第三个维度是“物流网络系统”，旨在建立重点关注物理、运营和信息层面的互操作性，以实现容量共享和流量交换。代表的项目，从Modulushca延伸到Clusters 2.0、FENIX和PLANET。

第四和第五两个维度，将PI视为当前实践和业务的游戏规则的改变者，主要探讨思维转变、商业模式和治理问题。目前，SENSE项目是唯一致力于这两个维度的欧盟H2020项目。

（香港大学实物互联网实验室(PI-Lab)由香港大学工程学院与浙江省政府合作建立，致力于实物互联网的相关研发与创新，旨在实现全球供应链和物流系统的高效率和可持续性。实验室专注于将物理对象与数字网络无处不在地连接起来，并通过网络实现目标自我控制的集成系统。主要研发活动在香港大学的PI-Lab 进行，更多应用工作在浙江杭州的 HKU-ZIRI站点的PI-Lab 进行……）

欧洲有关PI的研发和推行，有以下几个特点：

首先，虽然PI没有限制或指定物流系统和商品类型，但欧盟的大部分努力，都集中在快速消费品(FMCG)上。这类商品尺寸相对较小，形状有规则的包装，可以装入所谓的模块化“PI容器”(PI容器，是开创性Modulushca项目的主要研发成果之一)。相比之下，大湾区则涉及全球进口(原材料)和出口(成品)物流；越来越多的大型住宅生产和基础设施建设项目，则采用模块化集成施工(MiC)方法，大型、笨重和重型建筑模块的物流和运输，在即时制(JIT)的交付和现场组装操作中，发挥着关键作用。

其次，虽然快消品物流涉及多个国家，但这种跨境物流没有严格的边境管控，欧盟国家之间的税收、安全通关，几乎是单一货币。相比之下，大湾区的跨境贸易和物流的性质，涉及严格的安全边境检查和控制、税务申报和清关，以及多种货币兑换。

第三，尽管欧盟最近的PI项目，都有提及“数字化”，涉及物联网、数字孪生和信息—物理系统，但它们主要关注的，还是物料流动的“物理”特性，“数字化”不是PI的支柱。没有数字化的基础设施，也就没有明确突出“像收发电邮一样收发货件”的初衷，严重限制了创新和突破的空间。

最后，我们香港大学研发团队联合PI创始人和其他教授专家，提出PI与互联网相融合，形成Cyber-Physical Internet，也就是“元联网”的设想。在20世纪六七十年代，研发人员借用邮局收发信件物件的一些技巧，最终成功研究开发了互联网(Internet)。今天，我们反过来借用互联网的一些核心技术，来构建“元联网”。

（由黄国全教授的5位博士生罗浩/孔祥天瑞等创办的“逗号科技”，是中国乃至亚洲第一家PI企业。在逗号科技主办/ 孔祥天瑞博士主持的首届虹桥·CPIC论坛第三场“PI数智化及跨行业落地实践”论坛上，黄国全教授及联想全球供应链数字化转型物流领域高级经理郝佳、国药控股股份有限公司物流事业部总经理马建聪、国控广东物流有限公司总经理梁颖康、溢达集团中国区物流总监赵军、顺丰供应链首席数字官孙伟、德坤集团满运科技总经理范基元、逗号科技董事长罗浩等，纷纷畅谈了各自所在企业的PI实践…）

元联网有以下四大基础支柱：

第一个支柱，是数字化架构。其主要目的，是用智能感知和物联网技术，把物流系统中的基本元件(人/机/物/单)进行数字孪生，形成“元体(Meta Twins)”。元体由三部分组成——物体元件、数字孪生，以及链接两者的智能螺栓(digital thread)。在元联网里，配置元体(比如叉车、货车或装卸台)与在互联网上配置打印机相似，分为两步：首先是配置“装卸台元体”(类似打印机)的网路，然后配置“装卸台元体”的工作特性。

元体的引入，不仅形成了数字和物理的两个空间，而且这两个空间高度纠缠，可以从一个空间的状态来分析推断另一个空间的状态，从而实现物流网络系统的实时性、透明度和韧弹性(resilience)。

第二个支柱，是网络配置协议(CPI Protocols Suite)。借用互联网的构思，元联网可以有三种典型的网络配置——广域元联网、局域元联网和区域元联网。

广域元联网，主要用于跨境物流和干线物流；局域元联网，主要用于工厂、仓库、配送中心、商场等内部物流(intra-logistics)；区域元联网，是典型的轴辐式(Hub-and-spoke)物流网络，比如一个配送中心为一个城市或其某个片区提供物流服务。

就像TCP/IP(Transportation Communication Protocol /Internet Protocol)网络配置协议，是互联网的关键，元联网也需要有一套类似的并能涵盖信息流和物流两层的TCP/PIP(Transportation Communication Protocol/Physical Internet Protocol)网络配置协议。在此基础上，我们建立元联网路由器使用的路由表和路由协议，从根本上改革物流运营的计划、调度和执行。

（在黄国全教授的“元联网”构想中，有“四大基础支柱”：由物体元件(Meta Twins)/数字孪生/链接两者的智能螺栓(digital thread)三部分组成的数字化架构，包括广域元联网/局域元联网/区域元联网三种典型的网络配置构建的网络配置协议(CPI Protocols Suite)，以及伙伴关系协议和决策应用(decision Apps)……）

元联网的第三个支柱，是伙伴关系协议。Ping(呯)是互联网的一种基本工具，用来测试数据包(data packet)能否透过IP协议，到达目标主机，以及往返时间。现行的智能交通系统和主流地图服务平台(如Google Map和百度地图)，都已提供类似“呯”的工具，在目前的交通状态和采用特定交通模式来往的情况下，指定目的地的路径和时间。

不过，元联网测试物流单位负荷(unit load)能否透过PIP到达目的地，要复杂很多，主要是因为空间因素瞬间多变，路由表的形成和路由协议，需要分析大量的实时数据。互联网价值链中，供求双方的定价和分成机制已经发展成熟。相比起来，元联网的市场机制还是个未知数，物流业现有的定价和分成机制，是否能够被沿用，以及应该如何拓展，等等这些都有待深入探讨。

元联网是数据驱动的，各个环节都会使用大量的实时数据，这也要求各环节必须采集和共享网络数据。数据提供者承担了数据收集、上载和分享的成本，却分享不到数据使用者的得益，不能达成元联网价值链的均衡，导致整个元联网价值链的断裂。元联网作为典型的去中心化解决方案，必须建立一套持份者激励机制，确保数据的实时性、准确率和真实性。

元联网的第四个支柱，是决策应用(decision Apps)。打个比方，互联网上信息交互传输决策和邮局收发信件的决策是完全不同的，因此可以说，元联网上收发货件的决策与目前物流系统决策应该完全不同。元联网的透明度和可追踪性，可以用于消除或大幅降低物流系统中的多变性和不定性，元联网的路由表和路由协议，具有高度的数据智力，实现从随机决策到随机应变决策的蜕变。

（因为有了“元联网”，世界就会完全不同……）

元联网不能消除或避免全球供应链的干扰和中断，但可以为随机应变赋能。新冠病毒大流行期间，工厂关闭，城市封锁，飞机停飞，港口堵塞，跨境封关，造成物流资源紧缺，海运和空运成本多倍上升；与此同时，社交距离的限制，大幅提升社区对物流服务的需求。

互联网在这机遇与挑战并存的关头，发挥了巨大的作用，社区大规模使用在线应用软件和聊天平台，较快地寻找到了解决方案，并迅速进入疫后新常态。但国际贸易与全球物流，还在探索全球供应链的新常态。

元联网将会是不可或缺的及时答案。

互联网和智能手机，影响了人们工作和生活的方式；元联网，将影响人们为工作和生活收发货件的方式。