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Sujet de Thèse : Vers le conteneur intelligent au service de l’Internet Physique
Dates : 2017/10/01 - 2020/09/30
Directeur(s) CRAN : Patrick CHARPENTIER , Nicolas KROMMENACKER
Description : L’Internet Physique a pour but de transformer globalement la manière dont les objets physiques sont manipulés, déplacés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés. L’introduction de ce nouveau paradigme est liée au constat sans ambiguïté réalisé sur la non durabilité de la logistique actuelle [Ballot et al., 2014]. L’Internet Physique cherche à concilier les objectifs économiques, environnementaux et sociétaux des chaines logistiques, en s’inspirant du modèle d’infrastructure distribué et ouvert de l’Internet. Les initiateurs de ce paradigme proposent ainsi un écosystème logistique différent, à savoir : « Un système logistique mondial ouvert exploitant des réseaux d’approvisionnement interconnectés qui utilisent un ensemble de protocoles collaboratifs, de conteneurs modulaires et d’interfaces intelligentes standards pour accroître l’efficience et la durabilité » [Ballot, 2012].
L’une des caractéristiques importante de l’Internet Physique est liée à l’encapsulation des marchandises dans des conteneurs modulaires standardisés (à l’image des paquets de données sur l’Internet). Ces conteneurs, dénommés PI-Conteneurs, sont ensuite manipulés, entreposés, routés, expédiés… à travers des infrastructures logistiques (PI-Hubs) organisées à la manière de l’Internet avec ses routeurs. Pour ce faire, il est nécessaire que les conteneurs, outre leur standardisation, puissent être des éléments actifs de l’automatisation de la chaîne ainsi créée. L’ « intelligence » introduite au niveau des conteneurs peut prendre différentes formes, et être supportée par différentes technologies. Dans le contexte de l’Internet Physique, et plus globalement de la logistique, les cibles applicatives telles que l’identification des conteneurs, leur localisation, la surveillance de leur contenu, leur sécurité, … sont visées en fonction de la nature des marchandises conteneurisées. L’automatisation de l’Internet Physique lors des phases de manipulation, entreposage, routage, … concerne donc ces conteneurs standards et génériques.
Les travaux déjà engagés au CRAN (thèse de Hoa Tran Dang) visent à obtenir un modèle 3D du contenu d’un conteneur par le biais d’une instrumentation de type WSN. Celui-ci est potentiellement utilisable pour plusieurs services évoqués précédemment (localisation des colis dans le conteneur, intégrité du conteneur, …)
Le travail proposé dans le cadre de cette thèse constitue une suite à ces premiers travaux où la problématique générale posée est celle de l’auto-contrôle du conteneur intelligent, ainsi que son potentiel d’utilisation dans le contrôle des flux. L’objectif est ici d’aboutir à un modèle physique, informationnel et comportemental d’un conteneur « générique » dans le cadre de l’internet physique.
Deux axes de travail se dégagent de cette problématique :
- Le premier concerne l’objet conteneur intelligent dans l’objectif d’un auto-contrôle. Comment assurer une autonomie sensorielle, d’actionnement et énergétique du conteneur ? Quels services ou fonctions doit-il être capable de mettre en œuvre pour son autocontrôle (auto-checking, monitoring divers (répartition des masses, surveillance température, …)).
- Le second concerne les interactions du conteneur intelligent avec son environnement (autres conteneurs, conteneur de niveaux différents, pi-hubs, …). Quels services peut-il offrir à son environnement (Contraintes on-line du chargement, aide à la construction de modèle (eg : sur la base des traces des conteneurs) ? Quels services l’environnement peut-il offrir au conteneur ?
Ces deux axes concourent tous deux à la conception d’un conteneur intelligent où les aspects physiques, informationnels et comportementaux du conteneur ne peuvent être étudiés de manière séparés.
Bibliographie :
Ballot E. (2012): L’internet physique : appliquer les principes d’internet à la logistique (interact.net)
Ballot E., B. Montreuil, R.D. Meller (2014): The Physical Internet: the network of the logistics networks. La Documentation Française. Paris.
Mots clés : Internet Physique, Conteneurs intelligents, Virtualisation 3D, Réseau de Capteurs sans Fils
Département(s) :
Ingénierie des Systèmes Eco-Techniques
Financement : En recherche de financement actuellement
Publications : hal-01243693v1, hal-01243693v1, hal-01243713v1    + CRAN - Publications