Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

1. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique Aldo CEA, Eddy BAJIC Université Henri Poincaré NancyI Centre de Recherche en Automatique de Nancy – CRAN – UMR CNRS 7039 Aix-en-Provence, 21 octobre 2004

2. Plan • Problématique scientifique • Problématique industrielle en logistique • Approche Produit Intelligent et Services • Etat de l’art • Infrastructure de Services Ambiants • Technologie UPnP • Interactions dans la Chaîne Logistique • Cases d’études • Conclusions et perspectives Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

3. 1. Problématique scientifique • Nouvelles capacités attendues pour un produit dans son cycle de vie : • Capacités de communication, de gestion de l’information, de perception et d’action. • Demandes du marché chaque jour plus exigeantes : • Connaître l’état d’un produit ; • Personnaliser un produit ; • Tracer les interventions sur le produit ; • Assurer la distribution du produit ; • Permettre l’accessibilité aux informations caractéristiques ou liées au produit ; • Offrir de nouveaux services associés au produit. • Mutation d’un produit en produit intelligent ou objet communicant. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

4. 2. Problématique industrielle en logistique • Les problématiques industrielles peuvent se regrouper sous les trois termes suivants: • La compétitivité d’une entreprise: Vers l’amélioration des indicateurs de performance. • La Traçabilité: Accessibilité à une information fiable pour la prévision, la rétroaction et l’optimisation des processus. • La Qualité comme moyen méthodologique pour être compétitif. • Transformation d’un Objet Physique en Acteur Communicant s’appuyant sur la Technologie de l’Identification Automatique par Radio Fréquence (RFID). Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

5. 3. Approche Produit intelligent et Services (1) • Postulat de notre travail: • « Le produit est un acteur qui gère son évolution en coopération avec les différents acteurs de la chaîne logistique » • Acteurs de la chaîne logistique: Fournisseur, producteur, distributeur, consommateur. • Interaction produit - acteur en fonction du cycle de vie du produit. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

6. 3. Approche Produit intelligent et Services (2) - Produit Physique: objet matériel caractérisé et identifié par des informations de nature intrinsèque. - Produit Virtuel: Artefact du produit représenté par un Système d’information, des ressources et des mécanismes de décision. - Processus: Activités d’information, de décision et d’action associées a un système matériel, logiciel et humain et liées a un produit. - Interaction: Mécanisme d’échange entre un produit et un processus. - Services: Ressource matérielle et/ou logiciel qui offre une fonctionnalité caractéristique disponible localement ou à travers un réseau. - Acteur: Producteur / Prestataire de service ou Consommateur / Client des services. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

7. 4. Etat de l’art: Produit intelligent et Services • Produit Intelligent (C.Y.Wong et al., 2002): Un objet dual physique et virtuel, doté de capacités de mémorisation, de communication, d’action, de décision, qui lui permettent de: • Posséder une identification unique; • Communiquer avec son environnement; • Mémoriser et gérer des informations propres; • Disposer d’un langage de dialogue et d’échange de ses informations et états; • Participer aux processus de décision durant son évolution; • Surveiller et contrôler son environnement. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

8. 4. Etat de l’art: Objet communicant • Produit intelligent, smart object, objet communicant: Synonymes • « Objet qui interagit avec son environnement physique, avec d’autres objets communicants et les utilisateurs humains, doté de la capacité d’acquérir, recevoir et distribuer une information dans un environnement proche ou distant, et doté decapacité de réaliser et/ou de faire réaliser par d’autres objets des actions diverses » (G. Kintzig et al., 2002) • Produit passif: Il répond a des sollicitations des processus. Par exemple: Identification du produit par étiquette électronique, recherche d’informations sur Internet. (Cea et Bajic, 2004) • Produit actif: Le produit initie des demandes, des actions vers le processus hôte. Par exemple dans l’utilisation, la maintenance, le stockage et le recyclage du produit. (Cea et Bajic 2004) Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

9. 4. Etat de l’art: Technologie RFID • Identifier un produit physique au moyen d’un certain identificateur. (D. Paret, 2001) • Étiquetés électroniques: écriture et lecture de données, identifications simultanées de tags, opération à distance. • Tags passifs et actifs. • Un système RFID est composé de: • Une étiquette électronique • Une antenne • Un contrôleur • Un logiciel Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

10. 4. Etat de l’art: Ubiquitous computing • Nouveau paradigme des technologies de l’information qui repose sur trois principes: (G. Kintzig et al., 2002) • technologie invisible ou transparente, • technologie disponible partout, • renforcement du couplage des mondes réel et informationnel. • De nombreux projets sont menés dans le prolongement de cette approche ubiquiste: • Projet « The Disappearing Computer » : Samrt-its, Smart-things, …. http://www.disappearing-computer.net/ • Projet «  Scalex Museum » : Information numérique additionnel associée aux oeuvres dans le musée. http://www.scalex.info/ Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

11. 4. Etat de l’art: Approche ePCGlobal http://www.epcglobalinc.org/ • Architecture de système d’information dans laquelle les produits son identifies avec un code unique sur 96 bits appelé code ePC (electronic produc code). • Un lecteur RFID lit le code du produit, et un programme informatique appelé SAVANT permet d’accéder aux informations associées au produit au travers d’une recherche Internet. • L’ Object Name Server (ONS) permet trouver l’information associée au produit. • Le « produit virtuel » est contenue dans un fichier PML (Physical Markup langage) codé en XML (eXtende Markup Langage) L’objet est un « pointer » vers un SI : Entité passive Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

12. 5. Architecture des Services Ambiants • Le Produit Intelligent est un Fournisseur de Services (entité passive) ou un Demandeur de Services (entité active). • Services Ambiants: Une vue abstraite de un système représentant la gestion d’information, l’invocation d’actions et la gestion de messages entre acteurs dans une réseau ambiant. • Une architecture des Services Ambiants pour un produit intelligent a besoin de: l’identificationdu produit; la localisation du produit ; l’identificationdes sources d'information ; la découverte des services et la notification d'événements. • Les architectures de Services plus connues sont Jini, UPnP, OSGi, CORBA. • Protocoles de services: Saludation, SDP, SLP, WSDA. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

13. 6. Technologie UPnP (1) www.upnp.org • UPnP (Universal Plug and Play) est un architecture ouverte et distribuée pour la gestion de dispositif dans un réseau informatique. • Entités: Dispositif (Device) et Point de Contrôle (Control Point) • Dispositif: Entité contrôlé et commandé par des points de contrôle. • Service: Définis par des actions et des variables d'état. • Point de Contrôle: Entité capable de découvrir et de contrôler les dispositifs. (Jeronimo and Weast, 2003) Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

14. 6. Technologie UPnP (2) • Un point de contrôle peut: • récupérer la liste des services ; • récupérer la description des services (fichier XML) ; • invoquer des actions afin de contrôler un service ; • être souscrit aux événements d’un service. • Fonctionnalités en UPnP: • Auto - configuration dans la réseau ; • Description des dispositifs et des services ; • Annonce et découverte de dispositifs ; • Contrôle ou invocation d'actions ; • Souscription et réception des notifications ; • Présentation ou interface d'application. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

15. 6. Technologie UPnP (3) • La figure montre dans la partie supérieure l'identification du dispositif dans le réseau et sa découverte par le mécanisme de recherche et les requêtes d’un Point de Contrôle. Le dispositif informe sa description et les événements souscrits • Dans la partie inférieure, un point de contrôle est identifié dans le réseau et effectue des recherches de nouveaux dispositifs, en obtenant sa description et ensuite, il invoque des actions, et effectue des suscriptions. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

16. 7. Interactions dans la Chaîne Logistique: Une proposition méthodologique • Nous proposons dans notre approche une vue ubiquiste transférée au domaine de la chaîne logistique s’appuyant en trois acteurs : produit, processus, utilisateur. • Dans le cycle de vie d’un produit, les interactions entre acteurs peuvent survenir entre : • le produit et le processus • le produit et l’utilisateur, • le produit et l'environnement • un produit et un autre produit. • Les interactions entre les acteurs dans les différentes phases de son cycle de vie, requièrent divers services spécifiques. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

17. 7. Proposition méthodologique: • Intégration effective entre un produit physique et sa contrepartie virtuelle. (Cea and Bajic, 2004) • Basée en la intégration de la technologie RFID et UPnP. • Trois cases d’application: • Objet Passif dans une réseau UPnP. • Objet Actif dans une réseau UPnP. • Objet comme un Dispositif UPnP. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

18. 7. Exemple: Classes de Services pour un produit intelligent dans une entrepôt. • Architecture UPnP dans une Entrepôt. • Produit comme entité active et passive. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

19. 8. Cases d’études • Deux projets expérimentaux pour formaliser et implémenter le concept de produit intelligent et les interactions produit- processus. • Ensemble de services centralisés sur un produit durant la phase après vente de son cycle de vie. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

20. 8.1 Gestion et traçabilité de produits intelligents appliqués à l’approvisionnement (1) • Application dans le domaine des produits alimentaires • Ensemble de services centralisés: • identification des produits; • exploitation des caractéristiques des produits; • vérification de la date limite de consommation des produits; • assistant pour l’exploitation du produit: une aide de recettes de cuisine en fonction de la disponibilité des produits; • traçabilité pour l’approvisionnement des produits. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

21. 8.1 Gestion et traçabilité de produits intelligents appliqués à l’approvisionnement (2) Diagramme de classes UML décrivant la gestion d’approvisionnement de produits intelligents Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

22. 8.1 Gestion et traçabilité de produits intelligents appliqués à l’approvisionnement (3) • Cette démonstration met en évidence une interaction intelligente utilisateur–produit. • Le produit n’est plus une entité physique mais un composant doté d’une finalité déterminée, contrainte et contextuelle : sa consommation culinaire. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

23. 8.2 Système d’information augmentée de produit ou le « Poster Intelligent » (1) • Poster: information limitée à sa surface portante. • On peut envisager de « naviguer » sur le poster pour avoir plus d’information, et rentrer en relation avec ses concepteurs, voire à proposer des modifications ou extensions. • Poster avec un système d’information augmentée ambiante et des services associés. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

24. 8.2 Système d’information augmentée de produit ou le « Poster Intelligent » (2) Diagramme de Classes UML support de l’interaction avec le produit poster intelligent Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

25. 8.2 Système d’information augmentée de produit ou le « Poster Intelligent » (3) • Ce démonstrateur met en évidence une augmentation des caractéristiques intrinsèques d’un produit, par une information vivante et dynamique dans un environnement d’interaction sans contact, piloté par des services contraints par les profils des acteurs. • Les capacités offertes du produit sont adaptés aux niveaux des utilisateurs, et leurs permet d’être en contact avec les autres acteurs intervenus sur le produit. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

26. 9. Conclusions et perspectives (1) • Notion de service associé à un produit permettant de transformer un simple produit porteur d’information en un acteur d’une infrastructure de services ambiants. • Le produit n’est plus seulement une entité physique mais un composant doté d’une finalité déterminée, contrainte et contextuelle. • Le produit peut invoquer ou offrir des services dans son environnement. • La RFID constitue une solution industrielle émergente pour la mise en œuvre de ces nouvelles interactions et nouveaux services. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

27. 9. Conclusions et perspectives (2) • Une Architecture de Services Ambiant permet développer les fonctionnalités requises par un produit intelligent dans un rôle de prestataire des services ou de demandeur des services. • UPnP est un technologie qui supporte les interactions de un produit intelligent dans son cycle de vie, assurant interopérabilité entre les acteurs et utilisant les standards Internet pour établir les communications. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

28. 9. Conclusions et perspectives (3) • Ce travail se poursuit par la spécification et la modélisation dans une architecture de services ambiants UPnP (Universal Plug and Play) pour un produit intelligent selon: • Les acteurs; • Les processus de la chaîne logistique; • Les phases du cycle de vie du produit. • L’évaluation et la simulation des interactions produit - processus s’appuieront sur la chaîne de modélisation et simulation UML et UPnP. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique

29. Merci de votre attention. Objets Communicants et Interactions par les Services dans la Chaîne Logistique