Фрагмент для ознакомления
1
Глава 1. Теоретические основы Интернета вещей 3
1.1.Понятие и архитектура Интернета вещей 3
1.2. Технологии и протоколы IoT 3
Глава 2. Основные концепции управления цепями поставок 7
Глава 3. Применение Интернета вещей в цепях поставок 15
3.1. Снабжение и производство 15
3.2. Логистика и транспортировка 16
Глава 4. Влияние Интернета вещей на эффективность цепей поставок 17
4.1. Повышение прозрачности и управляемости 17
4.2. Снижение издержек и повышение скорости 18
4.3. Повышение качества и устойчивости 18
Глава 5. Практические примеры внедрения IoT в цепи поставок 5.1. Пример внедрения IoT в цепи поставок в розничной сети 19
5.2. Пример внедрения IoT в цепи поставок логистической компании. 23
5.3. Пример внедрения IoT в цепи поставок производственной компании. 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30
Фрагмент для ознакомления
2
ВВЕДЕНИЕ
Современные цепи поставок сталкиваются с рядом вызовов, связанных с необходимостью повышения эффективности, снижения издержек и улучшения качества обслуживания клиентов. Актуальность данной темы вызвана тем , что Интернет вещей (IoT) предлагает новые возможности для решения этих задач за счет интеграции цифровых и физических миров, что позволяет улучшить мониторинг, управление и оптимизацию всех звеньев цепи поставок.
Тема использования Интернета вещей (IoT) в управлении цепями поставок является относительно новой, но активно развивающейся областью, которая привлекает внимание как исследователей, так и практиков. В этой главе будет подробно рассмотрено текущее состояние исследований и разработок в данной области, основные достижения и направления для будущих исследований.
Целью исследования является изучение влияния технологий Интернета вещей на управление цепями поставок, выявление преимуществ и проблем, а также рассмотрение практических примеров внедрения IoT в различных отраслях.
Основные задачи исследования:
1. Изучить теоретические основы Интернета вещей и его ключевые компоненты.
2. Рассмотреть основные концепции и модели управления цепями поставок.
3. Проанализировать способы применения IoT в различных звеньях цепи поставок.
4. Оценить влияние IoT на эффективность и устойчивость цепей поставок.
5. Проанализировать реальные кейсы внедрения IoT и их результаты.
Глава 1. Теоретические основы Интернета вещей
1.1.Понятие и архитектура Интернета вещей
Интернет вещей (IoT) - это сеть физических устройств, оснащенных датчиками, программным обеспечением и другими технологиями, которые позволяют им собирать и обмениваться данными через интернет. Основными компонентами IoT являются:
1. Устройства и датчики - физические объекты, которые собирают данные.
2. Связь - технологии, обеспечивающие передачу данных (Wi-Fi, Bluetooth, 5G и др.).
3. Обработка данных - системы и алгоритмы, которые анализируют полученные данные.
4. Интерфейсы и приложения - пользовательские и управленческие интерфейсы для взаимодействия с системой.
1.2. Технологии и протоколы IoT
Для работы IoT используются различные технологии и протоколы, такие как:
- RFID (Radio Frequency Identification) - для автоматической идентификации и отслеживания объектов.
- LPWAN (Low Power Wide Area Network) - для связи на больших расстояниях с низким энергопотреблением.
- MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) и CoAP (Constrained Application Protocol) - протоколы для передачи данных между устройствами.
RFID (Radio Frequency Identification) — радиочастотная идентификация. Позволяет вести автоматический учёт товаров/грузов в пределах склада без непосредственного участия человека.
Работа RFID-системы строится на использовании специальных RFID-меток и устройств, считывающих информацию, хранящуюся в RFID-метке.
RFID-метка (или RFID-tag) состоит из микрочипа, в котором хранятся данные и антенны. RFID-метки встречаются в различном исполнении. Наибольшее распространение приобрели метки в виде этикеток. Для печати символьной информации на таких метках используются специальные принтеры со встроенными кодерами. Встречаются также метки в пластиковых корпусах.
Для записи/чтения информации с RFID-метки используется RFID-считыватель (reader), соединённый с внешней антенной. Встречаются также считыватели в виде терминалов сбора данных.
RFID системы подразделяются по частоте:
• низкочастотные (125-134 кГц) LF (Low Frequency);
RFID системы данной частоты имеют расстояние считывания до 70 см. В основном применяется для чипирования животных.
• высокочастотные (13,56 МГц) HF (High Frequency);
Стандарты ISO 14443 (proximity карты) и ISO 15693 (vicinity карты). Используются стандартизированные алгоритмы шифрования. Введена возможность чтения множества меток одновременно (система антиколлизий). Дальность чтения не большая: до 100 см. Существуют проблемы со считыванием при наличии воды, металла. Применяется в логистике и системах контроля доступа.
• ультравысокочастотные (860-960 МГц) UHF (Ultra High Frequency);
Современная, перспективная и всё более используемая частота в логистике и промышленности. В Европе используется радиочастотный спектр с частотой 865-868 МГц, мощность сигнала до 0,5 Вт, в CША частоты 903-928 МГц, мощность сигнала до 1 Вт. Ключевые стандарты в данной области - EPC и ISO 18000-6. Дальность чтения значительно больше, чем у предыдущих систем: до 400 см. Большинство проблем ,связанных с наличием в среде воды и металла, решаются в данной системе.
• микроволновый RFID (2,4-2,483 ГГц)
Общепринятых стандартов почти не существует, в основном это закрытые решения конкретного производителя. Дальность чтения: до 800 см. Системы мало распространены.
LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) — подход в радиосвязи, применяемый для устройств и крупных беспроводных сетей телеметрии. Его особенностью является низкое энергопотребление и широкий территориальный охват .
Любые существующие беспроводные технологии передачи данных обладают такими характеристиками как дальность, скорость и энергоэффективность. Причем одновременно можно соответствовать лишь 2-м из 3-х.
Технология LPWAN обеспечивает энергоэффективную передачу данных на большие расстояния.
MQTT — это протокол обмена сообщениями по шаблону издатель-подписчик (pub/sub). Первоначальную версию в 1999 году опубликовали Энди Стэнфорд-Кларк из IBM и Арлен Ниппер из Cirrus Link. Они рассматривали MQTT как способ поддержания связи между машинами в сетях с ограниченной пропускной способностью или непредсказуемой связью. Одним из первых вариантов его использования было обеспечение контакта фрагментов нефтепровода друг с другом и с центральными звеньями через спутники.
Протокол Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) используется в течение многих лет, но сейчас он особенно актуален благодаря взрывному росту IoT: и потребительские, и промышленные устройства внедряют распределённые сети и граничные вычисления (, а устройства с постоянной трансляцией данных становятся частью повседневной жизни.
Это означает, что лёгкие, открытые и доступные протоколы со временем станут ещё важнее. В этой статье приводится концептуальное погружение в MQTT: как он работает, как используется сейчас и как будет использоваться в будущем.
С учётом суровых условий эксплуатации протокол сделан маленьким и лёгким. Он идеален для устройств слабой мощности и с ограниченным временем автономной работы. К их числу сейчас относятся и вездесущие смартфоны, и постоянно растущее число датчиков и подключённых устройств.
Таким образом, MQTT стал протоколом для потоковой передачи данных между устройствами с ограниченной мощностью CPU и/или временем автономной работы, а также для сетей с дорогой или низкой пропускной способностью, непредсказуемой стабильностью или высокой задержкой. Именно поэтому MQTT известен как идеальный транспорт для IoT. Он построен на протоколе TCP/IP, но есть ответвление MQTT-SN для работы по Bluetooth, UDP, ZigBee и в других сетях IoT, отличных от TCP/IP.
MQTT — не единственный в своём роде протокол обмена сообщениями pub/sub в реальном времени, но он уже получил широкое распространение в различных средах, которые зависят от межмашинной связи. Среди его сверстников — Web Application Messaging Protocol, Streaming Text-Oriented Messaging Protocol и Alternative Message Queueing Protocol.
MQTT станет логичным выбором для тех разработчиков, которые хотят создавать приложения с надёжной функциональностью и широкой совместимостью с подключёнными к интернету устройствами и приложениями, включая браузеры, смартфоны и устройства IoT.
Глава 2. Основные концепции управления цепями поставок
2.1. Понятие и структура цепи поставок
Цепь поставок включает все этапы, через которые проходит продукт от производителя до конечного потребителя, включая поставщиков, производителей, дистрибьюторов и розничных продавцов.
Основные элементы цепи поставок:
1. Снабжение - закупка сырья и комплектующих.
2. Производство - процесс создания готовой продукции.
3. Логистика - транспортировка и хранение товаров.
Фрагмент для ознакомления
3
1. Алексеев, А.А., Иванов, И.И. (2021). Интернет вещей и его роль в управлении цепями поставок. Журнал логистики и управления цепями поставок, 3(1), 45-60.
2. Белов, С.В. (2020). Применение технологий IoT в логистике и управлении цепями поставок. М.: Издательство Московского университета.
3. Васильев, Д.Н., Смирнова, Е.П. (2019). Влияние Интернета вещей на эффективность логистических операций. Логистика и управление цепями поставок, 2(4), 33-47.
4. Григорьев, П.С. (2022). Преимущества и вызовы внедрения IoT в логистике. Санкт-Петербург: Издательство Политехнического университета.
5. Демидов, В.М., Петров, А.К. (2023). Интеграция IoT-систем в логистические процессы. Логистика сегодня, 1(2), 24-39.
6. Забродин, М.И. (2018). Современные технологии в управлении цепями поставок. М.: Научная книга.
7. Иванова, О.Л., Сидоров, В.П. (2021). Влияние цифровых технологий на логистические процессы. Управление цепями поставок, 3(3), 18-32.
8. Калинин, А.В. (2020). Цифровая трансформация логистики с использованием IoT. Вестник транспортных систем, 5(1), 40-55.
9. Лебедев, К.А. (2019). Инновационные подходы к управлению цепями поставок с применением IoT. Логистика и транспорт, 7(2), 50-65.
10. Макарова, Н.Н., Орлов, Д.В. (2022). Интернет вещей в управлении запасами и логистикой. М.: Издательство "Логистик-Профи".
11. Николаев, Р.С. (2021). Автоматизация складских операций с использованием IoT. Журнал автоматизации и управления, 4(2), 67-81.
12. Ольшанский, И.В., Баранов, С.Н. (2023). IoT в управлении цепями поставок: практика и перспективы. Вестник инноваций и технологий, 6(3), 45-60.
13. Павлов, А.А. (2020). Технологии Интернета вещей в логистике. Санкт-Петербург: Логистика-Питер.
14. Романов, В.К., Смирнов, И.И. (2021). Применение RFID и IoT в управлении запасами. Вестник логистики, 3(1), 55-70.
15. Семенов, В.Н. (2018). Интернет вещей: будущее логистики. М.: Логистическая наука.
16. Тарасов, Е.П., Соколов, М.Г. (2022). Цифровые технологии в логистике: Интернет вещей и управление цепями поставок. Логистика будущего, 8(1), 30-45.
17. Уваров, П.В. (2019). Влияние IoT на управление транспортными потоками. Журнал транспортных технологий, 2(4), 24-39.
18. Федоров, А.Н. (2021). Применение IoT для улучшения прозрачности цепей поставок. Логистика и инновации, 9(2), 48-63.
19. Харитонов, С.А. (2023). Интернет вещей и его применение в логистике. М.: Транспортное издательство.
20. Чижов, Д.А. (2020). Влияние Интернета вещей на логистические процессы и управление запасами. Логистические решения, 5(3), 30-45.
Онлайн-ресурсы
1. "IoT in Supply Chain Management" (2021). [SupplyChain247](https://www.supplychain247.com/article/iot_in_supply_chain_management)
2. "The Impact of IoT on Supply Chains" (2022). [McKinsey & Company](https://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/the-impact-of-the-internet-of-things-on-supply-chain)
3. "How IoT Is Revolutionizing Supply Chain Management" (2021). [Forbes](https://www.forbes.com/sites/forbestechcouncil/2021/09/15/how-iot-is-revolutionizing-supply-chain-management)
4. "The Role of IoT in Modern Supply Chains" (2020). [Deloitte Insights](https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/internet-of-things/iot-supply-chain-management.html)
5. "IoT Applications in Supply Chain Management" (2022). [Gartner](https://www.gartner.com/en/documents/iot-applications-in-supply-chain-management)
6. https://asoft.by/
7. https://habr.com/ru/articles/463669/
8. https://supplychains.ru/2014/01/23/lean-supply-chain