Is blockchain vereist voor physical internet?

Blockchain is een familie van technologieën voor de ontwikkeling en het onderhoud van ‘distributed ledgers’, te vertalen als gedecentraliseerde, gerepliceerde databases. De bekendste toepassing betreft cryptomunten zoals bitcoin. Daar wordt de technologie gebruikt om transacties af te handelen, gebaseerd op een ‘proof-of-work’ consensusmechanisme (bitcoin mining), nodig omdat bitcoin over een publiek netwerk gaat waarin deelnemers vrij kunnen participeren.
 
In supply chain toepassingen wordt blockchain veelal geassocieerd met ‘traceability’ of naspeurbaarheid. Het gaat om private netwerken waarin deelnemers toelating nodig hebben en het consensusmechanisme gebaseerd is op het eenvoudige ‘proof-of-stake’. Vaak wordt dat ingezet om voor artikelen de oorsprong te verifiëren, de verwerking, het transport, de kwaliteit, duurzaamheid en eerlijke handel. Bekende toepassingen zijn te vinden in de koffiehandel en de diamanthandel, waarbij verschillende deelnemers in de keten hun database-informatie “openbaar” zetten zodat deze kan worden gebruikt voor de naspeurbaarheid en het creëren van visibiliteit. De snelheid waarmee die informatie kan worden gedeeld, kan helpen om vraag en aanbod beter op mekaar af te stemmen zodat de variabiliteit in de keten beter onder controle kan worden gehouden. Die techniek kan ook administratieve processen helpen vereenvoudigen en versnellen en maakt het bijvoorbeeld mogelijk betaling automatisch vrij te geven als alle beschikbare informatie dat toelaat, bijvoorbeeld na analyse van schok- of temperatuursensoren.

​Physical internet (PI)

In transport verwijst het fysieke internet naar de combinatie van digitale transportnetwerken die worden ingezet om de werkelijke transportnetwerken te vervangen. Het PI verplaatst goederen van de bron naar de bestemming zoals het digitale internet gegevens verplaatst. Dat gaat niet rechtstreeks van de zender naar de ontvanger, maar verloopt via meerdere knooppunten die behoren tot onderling verbonden netwerken. Daardoor kunnen ingekapselde of gecodeerde datapakketten via een open netwerk van elk punt naar elk ander punt ter wereld worden verzonden. Overgebracht naar fysieke goederen, definiëren Ballot, Montreuil en Meller (The Physical Internet – 2015) het PI als: “Een wereldwijd logistiek systeem gebaseerd op de onderlinge verbinding van logistieke netwerken door een gestandaardiseerde set samenwerkingsprotocollen, modulaire containers en slimme interfaces voor meer efficiëntie en duurzaamheid.”
 
Het fysieke internet gaat dus over een netwerk waarin capaciteit wordt gedeeld en wordt ingezet volgens de ‘wet van de minste weerstand’. Vandaag kunnen we transport vergelijken met een taxirit: je vraagt je transport aan, dat komt voorgereden en wordt gerealiseerd. Het maakt daarbij niet uit waar de taxi leeg staat, die moet dan maar zelf voor een vervolg zorgen of leeg terug rijden. Het fysieke internet kunnen we vergelijken met een busrit: je koopt je ticket, stapt in en wordt, desnoods via verschillende wissels van buslijn, naar je bestemming gebracht. Daarbij stappen onderweg nog reizigers op die ook ergens een bestemming hebben.
Physical Internet is dus als openbaar vervoer voor cargo. Je laat weten waar je naartoe moet, koopt je ticket en wordt via een netwerk dat capaciteit optimaal toewijst, naar je bestemming gebracht. In de praktijk wil dat dus zeggen dat de logistiek dienstverleners hun capaciteit aan een ‘gemeenschap’ afgeven.
 
Alex Van Breedam stelt dat het fysieke internet niet één groot ‘internet’ gaat worden zoals we dat kennen, maar zal groeien vanuit kleinere samenwerkingsverbanden of communities die hun volumes zullen bundelen, bijvoorbeeld tussen de Benelux en Spanje. Op die manier gaat men de juiste capaciteit gepast inzetten. Wil je tot de community behoren, dan betaal je lidgeld en zal de community de cargo consolideren en de capaciteit invullen. De community manager zorgt voor voldoende capaciteit door transporteurs en logistiek dienstverleners voor de community te certificeren. Door de grote, gebundelde volumes zal dergelijke community veel efficiënter en duurzamer het transport kunnen inzetten.

​Visie: PI combineren met blockchain

Hoewel het PI-concept steeds meer aandacht krijgt, zijn er nog steeds essentiële belemmeringen voor een betrouwbare uitvoering van open logistieke netwerken. Zij houden verladers en logistieke bedrijven tegen om over te stappen van hun huidige onafhankelijke distributienetwerken naar het physical internet.
 
PI wordt vaak voorgesteld als gebaseerd op een gecentraliseerde platformoplossing en gecentraliseerd databeheer dat vertrouwt op een betrouwbare derde partij om alle PI-deelnemers met elkaar te verbinden voor vertrouwen, samenwerking en efficiëntie tussen organisaties. Een gecentraliseerd platform zou in tegenspraak zijn met het gedecentraliseerde principe van wederzijds voordeel van PI, aangezien het platform een ​​macht van verborgen centralisatie zou creëren, wat zou kunnen leiden tot een monopolie voor de platformaanbieder.
Standaard samenwerkingsprotocollen, gebaseerd op open logistieke referentiemodellen, worden voorgesteld om de integriteit van het netwerk, de routering en het beheer van de zendingen te regelen. Een dergelijke protocolstack zou houvast bieden om processtromen binnen PI te organiseren, maar is niet in staat naleving door de leden in een onbetrouwbare omgeving te garanderen. Het biedt ook geen bescherming tegen leden die hun monopolistische macht uitbuiten. Om een ​​implementatie van PI en de acceptatie ervan in de huidige logistieke netwerken mogelijk te maken, is er dus een sterke behoefte aan een gedecentraliseerde oplossing die een raamwerk biedt voor de ‘governance’ en procesuitvoering in het PI.
 
Stefan Creemers gelooft dat die problemen op te lossen zijn door blockchain-technologie te implementeren boven op het fysieke internet. Blockchain heeft als kenmerken decentralisatie, vertrouwen en interconnectiviteit en kan zo de barrières overwinnen die momenteel de acceptatie van het PI-concept in de weg staan. Een synergetische toepassing van blockchain en PI zou kunnen leiden tot autonome en gedecentraliseerde logistieke stromen die met maximale kostenefficiëntie opereren in een betrouwbaar, transparant en collaboratief netwerk. Een op blockchain gebaseerd raamwerk voor de implementatie van het fysieke internet kan een ontwerparchitectuur bouwen voor de governance, het beheer en de procesuitvoering van onderling verbonden netwerken die zijn afgestemd op de vereisten van het concept. In feite zou blockchain dus de rol van onafhankelijke en betrouwbare orkestrator op zich nemen.

​Visie: blockchain komt te vroeg voor PI

Het fysieke internet vereist verschillende lagen van beheer. Helemaal onderaan zijn er de voertuigen die de goederen fysiek verplaatsen. Er boven ligt een netwerk van platformen en hubs om de verschillende ‘nodes’ in het transportnet aan mekaar te knopen. Het fysieke internet vereist boven het transportnetwerk een vlotte, veilige en confidentiële data-uitwisseling. Een volgende vereiste is een wettelijk kader dat de samenwerking vastlegt. Op basis daarvan kunnen de samenwerkingsmodellen van het fysieke internet draaien.
 
Het is de overtuiging van Alex Van Breedam dat we, zeker in het begin, niet één groot fysiek internet zullen hebben, maar wel communities rond sectoren of geografieën. Die communities kunnen dan onderling consolideren tot grotere samenwerkingsverbanden om op termijn misschien te evolueren naar een groot platform. Een community vereist een onafhankelijke en objectieve community manager, die op termijn wel door IT-systemen zal kunnen worden vervangen. Maar daar zijn we nu nog niet aan toe omdat het vertrouwen er niet is.
 
Blockchain zou vertrouwen moeten opbouwen via replica’s van databases op verschillende plaatsen. Maar vertrouwen is er tussen mensen en organisaties en moet ook juridisch worden vastgelegd. Iedereen wil weten wie met de winsten van de samenwerking gaat lopen en of deze fair worden verdeeld. In principe zouden we blockchain kunnen inzetten om voor gebruik gemeenschappelijke capaciteit te bundelen, maar we zijn er nog niet klaar voor. Data delen vraagt governance en dat gaat nu nog niet via IT-systemen gebeuren. Puur academisch gesteld zal blockchain inderdaad die governance ook kunnen overnemen, maar in de praktijk zal dat (nog) niet werken.

​Mens blijft belangrijk

Puur vanuit een conceptuele benadering van zowel blockchain als physical internet zouden we kunnen besluiten dat om capaciteit te delen tussen verschillende partijen in een netwerk (zowel aanbieders van transport als verladers), en dat op een gecontroleerde en rechtvaardige manier te doen, een combinatie aangewezen is. Samenwerking vereist governance en ook daar zou conceptueel blockchain kunnen helpen. Echter, de visie dat samenwerken op vertrouwen hoort gebaseerd te zijn en dat vertrouwen iets is wat je tussen mensen opzet, is vandaag wellicht de correcte benadering. De physical internet orkestrator zal, weliswaar ondersteund door IT-systemen, nog steeds een menselijk gestuurde organisatie zijn, die waakt over de basisregels van een rechtvaardige, toekomstgerichte samenwerking.