顺势而为 借势赋能——元宇宙对港航物流业影响的思考

元宇宙的到来势必对人类社会和实物商品贸易物流产生深远影响。国家“十四五”发展规划和相关部委发布的有关支持数字产业发展的各类政策中，虽没明确以“元宇宙”概念进行产业布局，但相关政策推动方向却涵盖了元宇宙涉及到的各类技术体系。地方层面，不完全统计，目前至少30个省市政府相继发布了约90项明确支持元宇宙产业的政策。

港航物流业不必做冒进的探路人，但需要警觉元宇宙所引发的虚拟经济挑战，利用相关科技进步武装和提升自己。顺势而为、乘势而起，才能有后发先至、转危为机的成效。

元宇宙是人类社会数字化的延伸

元宇宙的横空出世，究竟只是互联网世界的一场狂欢，还是整个世界的巨大变革?是虚拟经济的代言人，还是实体经济的搅局者，会不会让服务于商贸的港航物流业受到影响?

元宇宙是人们利用信息技术创造的，与现实世界连通(映射或交换)的虚拟世界，是人类社会的数字化延伸。称其为“宇宙”是套用了科幻概念里“平行宇宙”的概念，“元”字则体现出其由基本要素构造而来的特点。

有学者将元宇宙的特征通过时空性、真实性、独立性、连接性四个方面去描述。时空性方面，元宇宙是一个空间维度上虚拟而时间维度上真实的数字世界;真实性方面，元宇宙中既有现实世界的数字化复制物，也有虚拟世界的创造物;独立性方面，元宇宙是一个与外部真实世界既紧密相连，又高度独立的平行时空;连接性方面，元宇宙是一个把社会关系、资金流动和物质映射连接起来的延伸世界。

笔者认为，要理解元宇宙，可从三个角度入手：

第一，元宇宙是一个复杂的仿真系统。元宇宙会遵循特定的规则和规律持续地运转和推演，包括但不限于物理规则、经济规则、法律规则、逻辑规则等。元宇宙可以包括现实世界的规则和事物，也将构造出现实世界不存在的规则和事物，还会将现实世界事物的投影和虚拟的事物放在一起进行推演和运算。其复杂性将超越人类已有的任何一种仿真模拟工具或游戏，是从构造一个世界的底层逻辑和基本规则开始仿真模拟，并且需要做到规则透明、可信、去中心。

第二，元宇宙是多类技术的集成。元宇宙的关联技术可能多达数百种，可明确分为四类：一是人机交互技术，不论是让人获取信息的沉浸式体验技术，还是让机器更懂人的图像识别、脑机接口、自然语言分析NPL等，本质上都是要让元宇宙与人建立互动;二是人工智能，元宇宙中虚构的人物需要模拟人类的智能，同时人工智能也可帮助人在元宇宙中提升认知和决策能力，因此会涉及机器学习、仿真技术、大数据技术、最优化技术等;三是物联网，元宇宙与真实世界的连通，既要通过传感器将真实世界的信息采集并在元宇宙中进行数字孪生复现，又要反向通过自动化控制技术将虚拟世界的指令在真实世界中执行，涉及移动网络、高速通信、边缘计算、传感技术、自动控制等多项技术;四是分布式技术，元宇宙需要大量算力、需要去中心化、共识机制、容灾备份，这些都可利用包括区块链、云计算、边缘计算等在内的分布式技术来解决。

第三，元宇宙需要与真实世界连通。元宇宙是人类社会的数字化延伸，需要连接真实世界的经济系统、社交系统、物质系统、时空系统等。一方面，元宇宙所创造的模拟时空，与沙盒仿真类游戏不同，它与现实世界的产权、资金和关系一致并可直接交互，这使得元宇宙绝不是一个游戏;另一方面，元宇宙又远大于现实世界，因为会引入虚拟人物、虚拟资产、虚拟服务等，这就需要区块链等技术解决虚拟资产的确权，需要人工智能技术来拟人，需要物联网和沉浸式技术建立虚拟与现实之间的通道等。

总的来说，元宇宙的实现极其复杂，其发展应该是循序渐进的，是在共享数字基础设施、标准及协议的基础上，由众多系统、平台、网络不断融合、迭代升级才有可能最终成形。

港航物流业数字化转型加快推进

港航物流业数字化转型正在推进，与元宇宙应用仍有很大距离。当前整个港航物流业还处于数字化转型的启动阶段，难以落地元宇宙应用。但是，在个别港航物流应用场景中，数字孪生、虚拟现实、增强现实、仿真计算等技术要素已经得到一定的应用探索。

据《全球港航信息化发展报告2021版》显示，港航物流业的数字化转型要依次经历业务上线、运营增效、智慧经营三个阶段。业务上线是指业务所涉及的信息要通过数字系统流转和处理，主要有体系标准制定、数字基建完善、服务入口前置、信息互联共享;运营增效是利用数字技术的特点，让其对企业的运营能力直接赋能，提升企业在业务自动化、精细化、协同化方面的实际能力，达到超越同行的卓越绩效水平;智慧经营要引入人工智能、大数据、数字孪生等手段，让数字化系统具备学习、优化、革新的智慧经营能力，实现智能决策、自主运行、模式重构、生态协作等创新发展能力。

当前，港航物流业数字化转型总体还处于业务上线阶段，也有部分场景开始探索与元宇宙概念相关的一些技术应用。

数字孪生和虚拟现实(VR)技术已在港口探索应用。将港区生产计划、车辆监控、航道监控、船舶监控、气象传感和物联网数据等多模态数据融合，一些港口已在探索通过数字孪生技术辅助港口经营决策。例如，上海海事大学技术转移企业咪啰科技研发了超大型集装箱码头数字孪生管控系统，采用了高保真建模、虚实融合、港口数据关联谱图、效率预警引擎等技术，实现了码头运行情况复现、生产指标监测、机械配置优化、智能决策验证与故障预判等功能。相关成果已应用到上港洋山港四期自动化集装箱码头、南通吕四自动化集装箱码头等地。上海国际航运研究中心的“海上交通数字孪生VR系统”则实现了码头靠离泊作业、主要进出港航道、锚地船供作业的数字孪生，除了船舶和码头，还提供气象、洋流、潮汐等多种海况的第一人称视角的VR可视化，可用于海上交通流管理、事故场景还原、仿真预测等方面。

人工智能(AI)和增强现实(AR)技术已在船舶辅助驾驶方面应用。该领域目前主要是通过红外摄像AI视频识别算法与传统的雷达、AIS数据融合，并将水面航道和船舶分布等驾驶辅助信息通过AR技术叠加在驾驶台的操控系统上。一方面，商船三井的BELUGA ACE系统、雷松公司的ClearCruise AR系统、古野的EnVision系统、俊泰行的FLIR系统在积极探索AR导航辅助，把AIS、雷达等信息通过地理坐标的转换映射到视频画面，在驾驶画面上叠加其他船舶的位置、航速、距离等信息;另一方面，中交大数据的AR船舶智能导航系统、上海迈润科技的船舶态势感知系统、奥卡的AI海上避碰系统等则利用了人工智能视觉识别技术克服了雷达和AIS的识别缺陷，主动通过AI技术识别视频中的水面目标、推算距离和方位等，在多模态数据融合识别方面走在了前列。特别是迈润科技还将该技术成功应用于船舶可视化靠泊辅助、航道安全预警、智能船舶感知系统等场景之中。

虚拟现实技术已大量在港航业务操作培训应用。新加坡东太平洋航运公司通过船员LNG加注VR培训节省了75%的培训成本，大宇造船开发成立了VR涂装教育培训中心可以模拟出与实际使用喷雾进行作业时相同的效果，温特图尔发动机有限公司通过虚拟现实机房Xpert的全任务机舱模拟器(FMS)实现了对船员涉及发动机和机舱各种故障的培训，中国石化燃料油公司通过船供油操作规范VR仿真系统提升供油人员服务能力，大连海事大学智龙科技开发的全船消防多人协同VR训练平台提供了低成本、高效率、常态化的培训方案。

综上所述，港航物流领域的数字化应用场景仅涉及到部分元宇宙的关联技术，除了港航业本身数字化水平的制约原因以外，元宇宙技术本身的成熟度也是一种制约。

最有可能突破的应用场景

元宇宙会抑制实物商品贸易物流需求。元宇宙以云为基础进行货币虚拟化、消费品虚拟化，长期看有可能抑制实体消费，而实物贸易的抑制最终会导致港航物流业务规模的滞涨。当然，这个过程并非一蹴而就，而是需要数十年时间逐渐呈现出来。并且，港航物流业的存在意义是不受威胁的，因为现实世界里资源转移的需求永恒存在。

对港航物流业，粗放和规模化不是未来，高质量和精细化才是未来。港航物流业终究是要放弃单纯依靠规模经济进行竞争模式，转而寻求通过在有限的业务规模中挖掘高附加值服务需求来进行竞争。元宇宙确实有可能影响深远，也有可能被新的概念取代，但港航物流作为依托于实物贸易的服务产业，其核心价值必然是服务品质、标准和体验。港航物流业可以一起参与元宇宙相关技术升级带来的红利，用数字化技术为业务赋能。下列应用场景，将有可能是港航物流业与元宇宙关联技术应用结合的突破点：

第一，沉浸式远程控制作业。不论是操控港口吊机、驾驶船舶、维修轮机，还是仓库作业，一些过去需要人们亲临现场劳作的场景，都将有可能转变为人们在虚拟沉浸式环境里进行远程控制作业，在数字孪生环境下的所有操作都将控制远在另一地点的真实事件的发生，让人们仿佛身临其境但又舒适愉快的完成工作。

第二，繁重枯燥的工作交给虚拟人物。元宇宙中创造出的虚拟人物，具有人工智能的学习能力，并能够记住海量的业务知识，可以让虚拟人物作为港航物流从业者的工作助手，帮助处理繁琐的沟通联络、账单核对、申请填报等工作，当前流程自动化机器人(RPA)技术就是这种应用的萌芽。

第三，超仿真业务规划。利用实现港航物流场地、载具、路线和设备等在元宇宙中的数字孪生模拟，就有可能通过仿真运算模拟现实世界正在发生的事件，并以更快计算速度提前预知拥堵、故障、闲置、危险等情况的发生，对不准确的规划、不合理的计划、不可靠的操作、不可控的过程进行提前介入和干预，从而提供更优化、更顺畅、更可靠的设计和方案。

第四，虚拟化物流组织。利用元宇宙所带来的社会经济关系变化，更多自由职业的港航物流人，可在更加自组织的环境下相互配合来完成一个传统物流业务。社会物流资源能在元宇宙统一操作和分配规则下进行运营的自由组合，从而可以形成覆盖全国、甚至全球的物流服务网络。

第五，虚拟交付取代真实交付。有时购买行为并不代表实物商品的拥有者想要立即得到它，元宇宙可能创造出一种虚拟物流交付，即在你真的需要得到实物之前先持有虚拟物品，成为一种真正意义上的“按需分配”。

第六，沉淀优质数据和智慧经营。元宇宙的发展会让更多物流业务的流转和交易在线上达成，这就会及时、全面、准确地将对应的数据沉淀下来，大数据分析技术将据此而大显身手，以更为精细、实时、多维的计算来为经营决策提供有效支持，通过全面洞悉的数据驾驶舱，港航物流的决策者将以“分秒级”效率完成经营决策和判断，从而在市场竞争中保持主动。