1. Manifeste pour un Internet Physique
Vers un développement durable et efficient
de la logistique globale :
Transformer la manière dont les objets physiques
sont déplacés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés
Professeur Benoit Montreuil
Chaire de Recherche du Canada en Ingénierie d'Entreprise
CIRRELT Centre interuniversitaire de recherche
sur les réseaux on d'entreprise, la logistique et le transport
Université Laval, Québec, Canada
Version 1.10: 2011-09-27
Une traduction de Mustapha Lounès et Benoit Montreuil
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2. Remerciements
Le Manifeste pour un Internet Physique
a bénéficié de nombreuses contributions de collègues estimés
Amérique
Centre de recherche CIRRELT:
• Teodor Crainic - UQAM
• Michel Gendreau - Université de Montréal
• Olivier Labarthe, Mustapha Lounès & Jacques Renaud - Université Laval
CICMHE, College-Industry Council for Material Handling Education:
• Russ Meller – University of Arkansas
• Kevin Gue & Jeff Smith – Auburn University
• Kimberley Ellis – Virginia Tech
• Leon McGinnis – Georgia Tech
• Mike Ogle – MHIA
Europe
• Éric Ballot, Frédéric Fontane – Mines ParisTech
• Rémy Glardon – EPFL
• Rene De Koster – Erasmus University
• Detlef Spee – Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistic
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3. Positionnement macroscopique
ASSERTION
La façon dont les objets physiques sont
transportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés
dans le monde entier n'est pas soutenable
économiquement, écologiquement et socialement
OBJECTIF
Permettre l’efficience et la durabilité globales
du transport, de la manutention, de l’entreposage,
de la réalisation, de l'approvisionnement et de l'utilisation
des objets physiques
VISION
Évolution vers un Internet Physique mondial
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4. L’inspiration pour la vision de l’Internet Physique
• Un superbe titre de première page
– Intéressant mais juste un état-de-l’art en
chaînes d’approvisionnement et logistique
– Il n’y avait rien sur ce que pouvait être un Internet
Physique selon ma perception
• La question ma vite passionné
Qu’est-ce que pourrait ou devrait être
un Internet Physique?
– Quelles en seraient les caractéristiques clés?
– Quelles habilités devrait-il offrir qui ne sont pas
atteignables aujourd’hui?
• Une autre question a vite fait surface:
Pourquoi aurait-on besoin d’un Internet Physique?
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5. Pourquoi avons-nous besoin d'un Internet Physique ?
Assertion
d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
La façon dont les objets physiques sont
transportés, manipulés, entreposés, réalisés, fournis et utilisés
dans le monde entier est inefficiente et insoutenable
économiquement, écologiquement et socialement
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6. Pourquoi devons-nous changer?
Inefficience logistique et insoutenabilité
ÉCONOMIQUE
Logistique: un fardeau de 10-20% du PIB de la plupart des pays
Le fardeau logistique mondial croît plus vite que le commerce mondial
ENVIRONNEMENT
Un des plus grands pollueur, consommateur d’énergie
et émetteur de gaz à effets de serre
Une contribution négative en progression
alors que les buts des nations visent de fortes réductions
SOCIAL
Un manque d’accessibilité et de mobilité rapide, fiable et abordable
des biens physiques dans la vaste majorité de la population du monde
Des conditions de travail logistique trop souvent précaires
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7. Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
Nous menant vers un mur de façon percutante
1. Nous expédions de l’air et de l’emballage
2. Le voyage vide est la norme plutôt que l'exception
3. Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes
4. Les produits sont entreposés où on n’a pas besoin,
très souvent non disponibles rapidement où ils sont nécessaires
5. Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés
6. Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés
7. Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment le besoin
8. Les produits se déplacent inutilement à travers le monde
9. Le transport intermodal rapide et fiable
est encore un rêve ou une plaisanterie
10. L'approvisionnement de produits vers les villes,
à l’intérieur et à partir de celles-ci est un cauchemar
11. Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes
12. L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier
13. L'innovation est étouffée
Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,
currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf
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8. Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
Nous menant vers un mur de façon percutante
1. Nous expédions de l’air et de l’emballage
‒ Les camions et leur remorques, les wagons et les conteneurs
sont souvent à moitié vides au départ, avec une part
substantielle du non-vide remplie par de l'emballage
2. Les voyages à vide sont la norme plutôt que l’exception
‒ Les véhicules et les conteneurs reviennent souvent vides, ou
font de longs détours pour trouver des chargements de retour
‒ Les véhicules pleins au départ deviennent de plus en plus
vides au fur et à mesure de leurs tournées de livraison
3. Les camionneurs sont devenus les cowboys modernes
‒ Beaucoup sont toujours sur la route,
souvent loin de la maison pour de longues durées
‒ Leur santé et leur vie sociale et familiale sont précaires
‒ En général, les travailleurs logistiques, dont les
manutentionnaires, ont des positions tout aussi précaires
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9. Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
Nous menant vers un mur de façon percutante
4. Les produits dorment entreposés où on n’a pas
besoin, souvent non disponibles rapidement où
ils sont nécessaires
‒ Les fabricants, distributeurs, détaillants et
utilisateurs stockent tous des produits, souvent en
grande quantité, à travers leurs réseaux d’entrepôts
et de centres de distribution,
néanmoins les niveaux de service et les temps de
réponse aux utilisateurs locaux sont contraignants et
risqués
5. Des installations de production
et d’entreposage peu ou mal utilisés
‒ La plupart des entreprises investissent dans
des installations productives ou logistiques qui sont
la plupart du temps sous-utilisées ou mal utilisées,
traitant des produits qu’il serait préférable de traiter
ailleurs, entraînant une multitude de voyages inutiles
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10. Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
Nous menant vers un mur de façon percutante
6. Tellement de produits
ne sont jamais vendus ou jamais utilisés
‒ Une portion importante
des produits de consommation fabriqués
n’atteint jamais à temps le marché approprié,
ceux-ci finissant invendus ou inutilisés,
Rusting new cars in disused airfield tandis qu'ils auraient été nécessaires ailleurs
7. Les produits n'arrivent pas chez ceux
qui en ont vraiment besoin
‒ C'est particulièrement vrai
dans les pays moins développés et
les zones de catastrophes et de crises
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11. Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
Nous menant vers un mur de façon percutante
8. Les produits se déplacent inutilement,
sillonnant la planète
‒ Les produits parcourent couramment
des milliers de kilomètres/milles
qui auraient pu être évités
s’ils étaient fabriqués ou assemblés
plus près de leur lieu d'utilisation
9. Le transport intermodal rapide et fiable est
encore un rêve ou une plaisanterie
‒ Même s’il existe quelques superbes exemples,
en général la synchronisation est si lamentable,
les interfaces si mal conçues,
que les itinéraires intermodaux sont
souvent inefficients et risqués
en coût et en temps
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12. Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
Nous menant vers un mur de façon percutante
10.L'approvisionnement de produits vers les villes, à
l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar
‒ La plupart des villes ne sont pas conçues et équipées pour
faciliter le transport, la manutention et l’entreposage de
marchandises,
rendant cauchemardesque l’approvisionnement
des entreprises et des consommateurs
11.Réseaux insécurisés et fragiles
‒ Il y a extrême concentration d’opérations dans un nombre
restreint d’installations de production et de distribution
centralisées, avec mouvements le long
d’un espace étroit de routes à fort trafic
‒ Cela rend les chaînes d’approvisionnement et les réseaux
logistiques de plusieurs entreprises non sécurisées
contre les actes de vol et de terrorisme, et fragiles face aux
catastrophes naturelles et aux crises de demande
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13. Symptômes d’inefficience logistique et d’insoutenabilité
Nous menant vers un mur de façon percutante
12.L’automatisation et les technologies intelligentes sont
difficiles à justifier
‒ Les véhicules, les systèmes de manutentions et
les installations opérationnelles doivent s’adapter à
une grande variété de matériaux, de formes et de charges
unitaires, avec chaque acteur décidant indépendamment et
localement de sa part du puzzle
‒ Ceci rend difficile à justifier les technologies connectives
intelligentes (ex. RFID), l’automatisation systémique de la
manutention et du transport ainsi que les logiciels de
pilotage intelligence collaborative
13. L’innovation est étouffée
‒ Le manque de normes et de protocoles génériques,
de transparence, de modularité
et d’une infrastructure systémique ouverte
est un criant goulot d’étranglement de l’innovation
‒ Ceci rend l'innovation de rupture si difficile,
justifiant le focus sur une innovation epsilon marginale
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14. Cartographie des symptômes d’inefficience & d’insoutenabilité
par rapport aux facettes économiques, environnementales et sociales
environnemental
économique
sociétal
Symptômes de non-durabilité
1 Nous expédions de l’air et de l’emballage
2 Le voyage vide est la norme plutôt que l'exception
3 Les camionneurs sont devenus des cowboys modernes
Les produits sont entreposés où l’on n’a pas besoin, souvent non disponibles rapidement où ils sont
4
nécessaires
5 Des installations de production et d’entreposage peu ou mal utilisés
6 Beaucoup de produits ne sont jamais vendus ou jamais utilisés
7 Les produits n'arrivent pas chez ceux qui en ont vraiment besoin
8 Les produits se déplacent inutilement, sillonnant la planète
9 Le transport intermodal rapide et fiable est encore un rêve ou une plaisanterie
10 L'approvisionnement de produits vers les villes, à l’intérieur et à partir de celles-ci, est un cauchemar
11 Les réseaux ne sont ni sécurisés ni robustes
12 L’automatisation et les technologies intelligentes sont difficiles à justifier
13 L'innovation est étouffée
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15. Accéder à l’objectif global menant vers
l’efficience et de la durabilité logistiques globales
Objectif Environnemental
Réduire d’un ordre de grandeur et de façon durable
les émissions de gaz à effet de serre, la consommation d'énergie
et la pollution induites par la logistique
Objectif Économique
Réduire d’un ordre de grandeur et de façon durable
le fardeau économique globale de la logistique tout en
engendrant des gains substantiels de productivité d’affaires
Objectif Sociétal
Accroitre de façon substantielle et durable la qualité de vie
des travailleurs logistiques, ainsi que celle de la population mondiale
en améliorant l’accessibilité et la mobilité des objets physiques
Note: Logistique est à partir d’ici dans son sens large incluant le transport, la manutention, l’entreposage, l’approvisionnement, la réalisation (production, assemblage, finition,
personnalisation, recyclage) et l’utilisation
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16. L’Internet Digital
Exploiter la Métaphore l'autoroute de l'information
Il y a quelques décennies, la communauté des technologies de l’information
et des communications était coincé dans un énorme confusion inefficiente et
insoutenable en raison de millions d’ordinateurs déconnectés
Lorsqu’elle cherche une façon
de conceptualiser comment elle doit se transformer,
elle s'est basée sur une métaphore du transport physique et de la logistique :
Construction de l'autoroute de l'information
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17. L’Internet Digital
Extension au delà de la Métaphore de l‘Autoroute de l‘Information
Ils ont réalisé leur pari et sont allés encore beaucoup plus loin,
remodelant complètement la manière dont
le calcul et la communication digitaux sont actuellement effectuées
Ils ont inventé l'Internet, ouvrant la voie vers le World Wide Web
Ils ont permis la construction
d’un réseau d'infrastructure distribué et ouvert
qui révolutionne actuellement
tellement de facettes de notre réalité sociétale et économique
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18. L‘Essence de l'Internet Digital
Pour l'utilisateur, l'Internet Digital
permet de façon transparente
l'interconnexion entre des réseaux,
autorisant ainsi la transmission
de paquets de données formatés
de façon standard
leur permettant de transiter à travers
des équipements hétérogènes
respectant le protocole de TCP/IP
References: Kurose J., Ross K. and Wesley A. “Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet”, 3rd edition., July 2004.
Parziale L., Britt D.T., Davis C., Forrester J., Liu W., Matthews C. and Rosselot N. “TCP-IP Tutorial and Technical Overview”, 2006. http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/gg243376.pdf
“Interconnection of access networks, MANs and WANs “, http://images.google.ca/imgres?imgurl=http://www.exfo.com/
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19. Que proposons-nous pour relever
le grand défi de la logistique?
Vers un Internet Physique
Utiliser l’Internet Digital comme une Métaphore pour le Monde Physique
Bien qu'il existe des différences fondamentales
entre le monde physique et le monde de l'information,
l’initiative de l'Internet Physique
a pour but d’exploiter la métaphore de l'Internet
afin de proposer une vision
pour une solution durable
et progressivement déployable
aux problèmes globaux liés à notre façon
de transporter, manutentionner, entreposer,
réaliser, approvisionner et utiliser
les objets physiques à travers la planète
Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,
currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf
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20. Exposition des caractéristiques clés
de la Vision de l’Internet Physique
Évolution vers un Internet Physique mondial
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21. Qu’est-ce que l’Internet Physique?
Un système logistique global ouvert
fondé sur l’interconnectivité
physique, digitale et opérationnelle
habilitée par
de l’encapsulation, des protocoles et des interfaces
Physical Internet: PI, π
Version actuelle de la définition pratique pour l’Internet Physique, élaborée conjointement par Benoit Montreuil, Éric Ballot et Russ Meller
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22. L’énoncé d’intention
de l’Internet Physique
L’Internet Physique habilite
un Web Logistique efficient et durable
Physical Internet: PI, π
Version actuelle de la définition pratique pour l’Internet Physique, élaborée conjointement par Benoit Montreuil, Éric Ballot et Russ Meller
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23. Positionnement de l’Internet Physique
World Wide Web (WWW)
Internet Digital
Paquets informationnels digitaux Grille
électrique
intelligente
Connexion d'objets physiques par WWW (Smart Grid)
Internet des choses
Réseaux d'objets intelligents Internet
Énergétique
Supply Web Ouvert Paquets
Internet Physique d’Énergie
Paquets Physiques Intelligents
Schéma original de Benoit Montreuil, 2010, Physical Internet Manifesto, www.physicalinternetinitiative.org
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24. Caractéristiques clés
de la Vision de l’Internet Physique
1. Viser l’interconnectivité universelle
2. Utiliser un cadre conceptuel multi-niveaux unifié
3. Prioriser la fiabilité et la résilience maillées des réseaux
4. Encapsuler les marchandises dans des conteneurs modulaires verts mondialement
standardisés
5. Passer des systèmes de manutention et de stockage de marchandises
aux systèmes de manutention et de stockage de conteneurs
6. Exploiter des conteneurs intelligents réseautés encapsulant des objets intelligents
7. Activer et exploiter un web de mobilité ouvert et global
8. Activer et exploiter un web d’approvisionnement ouvert et global
9. Déployer des certifications d’habilité et le monitoring ouvert de performance
10. Concevoir des produits adaptés aux conteneurs afin de minimiser la perte d’espace
11. Minimiser les déplacements et les stockages physiques en transmettant digitalement
les connaissances et en matérialisant les produits aussi localement que possible
12. Stimuler l’innovation de modèles d’affaires
13. Habiliter l'innovation infrastructurelle ouverte
Montreuil B. (2011) Towards a Physical Internet: Meeting the Global Logistics Sustainability Grand Challenge, Logistics Research,
currently available as online publication, 2011-02-12, http://www.springerlink.com/content/g362448hw8586774/fulltext.pdf
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25. Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?
1. Viser l’interconnectivité universelle
Les centres logistiques, les transporteurs et les systèmes
de haute performance,
rendent rapide, bon marché, facile et fiable,
l’interconnexion des objets physiques
à travers des modes et des routes,
visant comme cible prioritaire l’interconnexion universelle
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26. Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?
2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié
Réseau Intra-Centre Inter-Processeurs
Centre 1
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
de départ
d’arrivée
Station
Station
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
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27. Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?
2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié
Réseau Intra-Installation Inter-Centres
Installation 1
Centre 1 Centre 4
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
d’arrivée
d’arrivée
Station
Station
de sortie
de sortie
Station
Station
Distributeur externe
Distributeur interne
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Centre 2 Centre 5
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 3 Équipement 5
Équipement 1
d’arrivée
d’arrivée
Station
Station
de sortie
de sortie
Station
Station
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Centre 3 Centre 6
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
d’arrivée
d’arrivée
Station
Station
de sortie
de sortie
Station
Station
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
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28. Centre 1
Installation 3 Centre 4
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
Station
de sortie
Station
de sortie
Station
d’arrivée
Station
d’arrivée
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Centre 2 Centre 5
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
Station
de sortie
Station
de sortie
Station
d’arrivée
Station
d’arrivée
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Centre 3 Centre 6
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
Station
de sortie
Station
de sortie
Station
d’arrivée
Station
d’arrivée
Distributeur interne
Distributeur externe
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Distributeur interne Distributeur interne
Station Station Station Station Station Station
d’arrivée d’arrivée d’arrivée d’arrivée d’arrivée d’arrivée
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Centre 1
Centre 1
Centre 3
Centre 2
Centre 3
Centre 2
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Station Station Station Station Station Station
de sortie de sortie de sortie de sortie de sortie de sortie
Station Station Station Station Station Station
d’arrivée d’arrivée d’arrivée d’arrivée d’arrivée d’arrivée
Site 1
Installation 2
Installation 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 2
Équipement 1
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Équipement 4
Équipement 3
Centre 5
Centre 5
Centre 6
Centre 4
Centre 6
Centre 4
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Équipement 6
Équipement 5
Station Station Station Station Station Station
de sortie de sortie de sortie de sortie de sortie de sortie
Distributeur externe Distributeur externe
Centre 1
Installation 4 Centre 4
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
Station
de sortie
Station
de sortie
Station
d’arrivée
Station
d’arrivée
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Centre 2 Centre 5
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
Station
de sortie
Station
de sortie
Station
d’arrivée
Station
d’arrivée
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Réseau Intra-Site Inter-Installation
Centre 3 Centre 6
Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5 Équipement 1 Équipement 3 Équipement 5
Station
de sortie
Station
de sortie
Station
d’arrivée
Station
d’arrivée
Distributeur externe
Distributeur interne
Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6 Équipement 2 Équipement 4 Équipement 6
Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?
2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié
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29. Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?
2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié
-transits et -hubs
Réseau
Intra-Urbain
Inter-Site
Vers la logistique
urbaine durable
habilitée par l’Internet
Physique
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30. Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?
2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié
Québec, Canada
Réseau
Intra-État -transits et -hubs
Interurbain
Nord-est américain,
U.S.A.
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31. Que vise-t-on dans la conception de l’Internet Physique?
2. Adopter un cadre conceptuel multi-niveaux unifié
Réseaux Intercontinentaux mondiaux
Réseaux Intra-Continentaux Inter-États
Réseaux Intra-Pays Inter-États
Réseaux Intra-États Interurbains
Réseaux Intra-Urbains Inter-Installations
Réseaux Intra-Installation Inter-Centres
Réseaux Intra-Centres Inter-processeurs
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