Use of IoT for Refrigeration Equipment in a Selected Supermarket Chain

Thesis title: Využití IoT pro chladicí zařízení ve vybraném supermarketovém řetězci
Author: Juračková, Martina
Thesis type: Diplomová práce
Supervisor: Zimmermann, Pavel
Opponents: Pour, Jan
Thesis language: Česky
Abstract:
Tato práce je součástí řešení k projektu optimalizační úlohy českého supermarketového řetězce využívajícího IoT zařízení k monitoringu dění na prodejně. Zpracování tohoto business problému je poměrně obsáhlé, proto je rozdělené mezi dvě řešitelky. V první fázi projektu kolegyně Gorylová vytvořila prediktivní modely spotřeby elektrické energie a také identifikovala důležité faktory ovlivňující spotřebu supermarketu. V druhé fázi projektu, které se věnuje autorka tato práce, byla řešena úloha optimalizace nákladů supermarketu. S využitím SARIMAX modelů a Monte Carlo simulací odhadujeme očekávané náklady spojené se zkažením zboží. Na základě závěrů kolegyně Gorylové predikujeme prostřednictvím XGBoost modelu očekávané náklady na spotřebu energie. Celkový očekávaný náklad je pak součtem těchto dvou dílčích očekávaných nákladů, přičemž optimální nastavení teplot je pro supermarket takové, které generuje nejnižší celkové očekávané náklady. Jinými slovy pomocí metod strojového učení vytváříme algoritmus, který odhaduje celkové očekávané náklady supermarketu na chlazení a mražení odpovídající zadaným vstupním parametrům. Mezi vkládané parametry patří například nastavená teplota chlazení a mražení, teplota na prodejně, teplota v okolí prodejny či hodnota zboží.
Keywords: SARIMAX model; Monte Carlo simulace; optimalizace nákladů; strojové učení; CRISP-DM
Thesis title: Use of IoT for Refrigeration Equipment in a Selected Supermarket Chain
Author: Juračková, Martina
Thesis type: Diploma thesis
Supervisor: Zimmermann, Pavel
Opponents: Pour, Jan
Thesis language: Česky
Abstract:
This thesis is part of a solution to an optimization problem for a Czech supermarket chain that uses IoT devices to monitor in-store activity. The business problem is quite extensive, therefore it is divided between two authors. In the first part of the solution, author Gorylová created models predicting energy consumption and also identified key factors impacting the energy consumption of a supermarket. The second part of the solution which is provided by this author focuses on the optimization problem. Based on SARIMAX models and Monte Carlo simulations, we estimate expected costs associated with the possibility of goods spoiling. With the use of the findings of author Gorylová, we predict expected energy consumption costs via XGBoost model. Total expected cost is the sum of the two aforementioned expected costs and the supermarket's optimal temperature setting is the one that minimizes total expected costs. In other words with the help of machine learning methods, we develop an algorithm that estimates the total expected costs of a supermarket associated with refrigeration and freezing based on specific input parameters. The parameters include for example the setting of the temperature of refrigeration and freezing, inside temperature, outside temperature, or the value of goods.
Keywords: machine learning; CRISP-DM; SARIMAX model; Monte Carlo simulation; cost optimization

Information about study

Study programme: Data a analytika pro business
Type of study programme: Magisterský studijní program
Assigned degree: Ing.
Institutions assigning academic degree: Vysoká škola ekonomická v Praze
Faculty: Faculty of Informatics and Statistics
Department: Department of Information Technologies

Information on submission and defense

Date of assignment: 11. 1. 2024
Date of submission: 26. 6. 2025
Date of defense: 2025

Files for download

The files will be available after the defense of the thesis.

    Last update: