Principes de l Internet Physique : une proposition

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1 Principes de l Internet Physique : une proposition Version 1.2 : Benoit Montreuil, CIRRELT, Université Laval, Québec, Canada Éric Ballot, CGS, Mines ParisTech, Paris, France Rémy Glardon, TRACE, EPFL, Lausanne, Suisse Leon F. McGinnis, Georgia Tech, Atlanta, USA De manière { assurer un développement cohérent et efficace de l Internet Physique dans l atteinte de ses objectifs, il est proposé que sa conceptualisation et sa réalisation s appuient sur treize principes, dont cinq principes fondamentaux et huit principes d organisation. Les deux sous-sections suivantes présentent ces principes. I. Principes fondateurs Cinq principes fondamentaux sous-tendent la conceptualisation et la réalisation de l Internet Physique. Ils ont une portée large et une grande profondeur. Ils sont des balises { ne jamais perdre de vue. 1. Principe d instrumentalité a. La métaphore de l Internet Physique n est pas une fin en soi, mais plutôt un instrument, moyen, un catalyseur, stimulant la pensée, la conception et l innovation, pour transformer la façon dont on transporte, manutentionne, stocke, approvisionne, réalise et utilise les biens physiques, dans une visée d amélioration significative et durable de la performance, soit conjointement sur les dimensions économique, sociétale et environnementale de ces activités. C est notamment l efficience économique ou environnementale qui sont en jeu mais également le service offert { la société { travers l efficience, la fiabilité et la résilience des flux et des réseaux. b. La métaphore de l Internet Physique ne doit pas devenir un ghetto intellectuel fermé et contraignant. Elle doit plutôt être inspirante, rassembleuse, porteuse. Il ne faut surtout pas hésiter à en repousser les limites, à explorer et à innover. 2. Principe de responsabilisation Le potentiel d amélioration de performances économiques, écologiques et sociétales de l Internet Physique est issu avant tout des concepts novateurs { la base de sa réalisation. Cependant, il ne pourra être entièrement matérialisé que

2 si les acteurs s engagent { l utilisation responsable des méthodes et des infrastructures selon les trois directions suivantes : a. Il revient aux utilisateurs et aux exploitants de concevoir, implanter et utiliser l Internet Physique afin de contribuer { l amélioration de performance durable. L Internet Physique fournit un cadre, une infrastructure, une architecture, mais en bout de ligne, ce sont les utilisateurs qui, en l utilisant au mieux, font la différence. b. Il revient aux utilisateurs de faire en sorte que leurs activités chargent le moins possible les moyens de l Internet Physique, par exemple { travers le déploiement de leurs actifs et de leurs produits, ainsi qu { travers la conception de leurs produits et services. c. Il revient aux exploitants (prestataires logistiques, fournisseurs de technologies, etc.) de viser à contribuer toujours au mieux aux gains de performance durable, notamment en termes d efficience, de fiabilité et de résilience des flux et des réseaux. C est leur responsabilité de s engager { améliorer et afficher ouvertement leurs performances, leurs capacités et leurs habiletés (ex: temps de transit, tolérance des dysfonctionnements locaux). 3. Principe de métasystémisation a. L Internet Physique doit être considéré dans une perspective de méta système, d un système de systèmes entrelacés à multiples couches. b. L Internet Physique vise une intégration cohérente entre des perspectives microscopique et macroscopique. Il doit englober par exemple les perspectives d un bien physique, d un l équipement, d une installation, d une entreprise et ainsi de suite. Les microsystèmes participent également à la cohérence de l ensemble. 4. Príncipe d ouverture a. L Internet Physique doit être fondamentalement ouvert, tant dans sa conceptualisation, sa réalisation, son exploitation que dans son utilisation. b. C est un système distribué, opéré par une multitude d exploitants interagissant de façon ouverte, sans liens de contrôle organisationnels fermés. Ultimement, il n existerait plus nulle part sur la planète de réseau logistique (au sens large) dédié par un opérateur { un donneur d ordre. 5. Principe d universalité a. L Internet Physique doit être conçu et considéré dans une perspective planétaire globale, avec une présence locale universelle. b. Il ne doit pas être pensé indépendamment par régions, industries ou groupes d entreprises, mais doit en être imprégné afin de générer des solutions { forte valeur ajoutée durable pour les régions, les industries et les groupes d entreprises.

3 II. Principes d Organisation S appuyant sur les principes fondateurs, huit principes d organisation guident l ensemble des intervenants dans leur contribution { la conception, { l élaboration, { l implantation, { l exploitation et { l amélioration continue de l Internet Physique. 1. Principe d interconnectivité a. L interconnectivité universelle des éléments de l Internet Physique est une visée fondamentale et continue pour tous ses intervenants, dont les fournisseurs de technologie, les prestataires de services et les utilisateurs. b. L interconnectivité s exprime autant au plan physique que digital, chaque élément de l Internet Physique étant connecté et accessible { travers l Internet Digital. c. Cette interconnectivité fonctionnelle est illustrée par les conteneurs de l Internet Physique (ou -containers) qui exploitent une interface standardisée permettant leur transfert par tout type de moyen de transport, de manutention ou de stockage habilités pour l Internet Physique, indépendamment de leur degré d automatisation. En retour, il est attendu de cette standardisation le développement de moyens de plus en plus adaptés. 2. Principe d uniformité a. Les éléments de l Internet Physique sont aussi fonctionnellement uniformes que possible. Ils se distinguent par des configurations particulières d aptitudes, de capacités et d offres de service, exploitant des fonctions définies de façon aussi uniforme que possible. Il en est de même des protocoles qui doivent être aussi génériques que possibles afin d éviter leur multiplication { outrance et de favoriser une simplicité d utilisation. b. L uniformité s applique aussi aux multiples réseaux de l Internet Physique, lesquels sont conceptuellement équivalents, même s ils opèrent { des échelles distinctes. Ainsi un réseau { l intérieur d un centre opérationnel d une installation sur un site particulier est équivalent sur le plan conceptuel à un réseau intercontinental. 3. Principe d accessibilité a. Les services des éléments de l Internet Physique sont accessibles { tous par défaut. Il en est de même pour l information dynamiquement renouvelée { propos de leurs aptitudes, leurs capacités et leurs performances de service. b. Il peut cependant exister des restrictions d aptitude et de capacité, liées au service, à la sécurité ou à des usages privés ou restreints, par exemple associées à des réseaux privés virtuels mis en place dynamiquement pour des approvisionnements particulièrement critiques. 4. Principe d unicité a. Les adresses de l internet Physique de chaque expéditeur et de chaque destinataire sont uniques. Celles-ci spécifient une interface avec l Internet

4 Physique et non une organisation ou un lieu géographique fixe. C est la résolution de l adresse qui permet de localiser géographiquement l interface spécifiée. b. Tout conteneur de l Internet Physique se voit attribuer lors de son assemblage un identifiant unique. C est { travers cet identifiant qu il est reconnu, suivi et adressé dans son cheminement dynamique à travers l Internet Physique. 5. Principe d encapsulation a. Le contenu d un conteneur y est encapsulé et l Internet Physique n interagit nullement avec ce contenu, se limitant à manipuler les conteneurs habilités pour l Internet Physique et { interagir avec eux { travers leurs interfaces mécaniques (référence, préhension), électriques si nécessaire, ainsi qu informationnelles. Le seul cas d interaction de l Internet Physique avec un contenu est lorsque celui-ci est lui-même un conteneur habilité pour l Internet Physique. b. L encapsulation du contenu participe { la sécurité des biens par la banalisation extérieure du conteneur et la vérification de l intégrité du conteneur. 6. Principe d agentification a. Chaque conteneur de l Internet Physique est un agent proactif autonome, doté de facultés de raisonnement et de communication, notamment à travers les technologies connectives telles le RFID et les GPS, ainsi qu { travers l Internet Digital. Il peut ainsi être en relation avec son propriétaire, avec le prestataire logistique en ayant la responsabilité, les divers prestataires responsables des éléments de l Internet Physique { travers lesquels il se déplace et séjourne, ainsi qu avec les agents logiciels les représentant. b. Le conteneur interagit également avec tout produit qu il contient s il est luimême agentifié et que le conteneur a reçu la permission pour ce faire par le propriétaire du produit. Cette interaction est restreinte au conteneur et à son contenu et n est pas prise en compte explicitement par l Internet Physique dont les éléments n interagissent pas avec ce contenu. Cette interaction conteneur-contenu résulte en une possibilité d accès { des données du contenu pour l expéditeur ou les ayants droits permettant notamment de gérer l intégrité du contenu et la traçabilité. Par exemple, le conteneur garde la mémoire des ouvertures et des fermetures et permet des fonctions de suivi et de traçabilité évoluées. 7. Principe de contractualisation a. Un conteneur de l Internet Physique est nécessairement couvert par au moins un contrat auquel est attaché entre autres un mode de rémunération de ses fournisseurs de services. b. Par sa nature physique, l Internet Physique ne peut prendre en compte un conteneur que s il est { tout moment pris en charge par ses fournisseurs de services IP suivant un contrat prédéfini et mis en oeuvre par un événement

5 de l Internet physique tel un début ou une fin de déplacement, de transit ou de stockage. 8. Principe de certification a. L internet Physique s appuie sur des certifications de ses ressources (conteneurs, SI, routes, villes, ports, véhicules, systèmes de manutention, etc.), de ses protocoles, de ses processus et de ses fournisseurs de solutions et services. b. Ces certifications focalisent à la fois sur les aptitudes acquises et démontrées et sur les performances réalisées une fois les entités mises en service. Elles sont dynamiques, renouvelées régulièrement. Elles sont aussi à multiples niveaux, allant de ceux de base aux plus évolués. Elles sont enfin à multiples facettes. Par exemple, une facette de certification peut être associée à la sécurité des conteneurs ou au traitement de conteneurs aux caractéristiques spécifiques, dont ceux contenant des matières dangereuses. Remerciements La réalisation de ce document fut supportée par le programme PREDIT français INNOFRET dans le cadre du projet OpenFret, ainsi que par la Chaire de recherche du Canada en Ingénierie d Entreprise. Invitation aux commentaires Ce document est le deuxième jet d un travail de longue haleine visant { asseoir les principes fondamentaux de l Internet Physique. Les auteurs sont conscients que la liste de principes énoncés pourra faire l objet d amélioration au fil des ans. Tous les commentaires et les suggestions constructifs sont les bienvenus. Ils peuvent être ouvertement exprimés à travers le site