Luxoft y Vantage Power permiten lograr la innovación y la seguridad del tren motriz con la telemetría de AWS IoT

“Junto con Vantage Power y la tecnología de AWS, Luxoft ha desarrollado una solución que puede ofrecer información y ventajas increíbles mediante el uso de los datos de los vehículos conectados. En cuestión de segundos, se transforman datos complejos en información procesable y esta se muestra en la plataforma”.

Sam Mantle, director general de Digital Enterprise en Luxoft

La introducción de los vehículos pesados a la economía con baja emisión de carbono

Los órganos de representación de todo el mundo, desde grupos gubernamentales hasta organizaciones de defensa locales, insisten en que las empresas encuentren formas de fomentar una economía con baja emisión de carbono en pos de la salud y la seguridad del medio ambiente. Muchos fabricantes de vehículos y piezas en el sector del transporte se han comprometido a reducir las emisiones nocivas de los motores a gasolina mediante la inversión en la adaptación de los vehículos para que puedan funcionar con electricidad.

La adopción de tecnologías con baja emisión de carbono entre los sectores comerciales privados y de trabajo liviano ha aumentado con los años, y esto promueve un mayor desarrollo. En comparación, el sector de vehículos pesados ha ido lento en este sentido, lo que ha provocado un retraso en la innovación.

Los gobiernos están aprobando legislación para motivar el cambio. Londres, por ejemplo, se ha comprometido a comprar solo autobuses con cero emisiones para el año 2025, a actualizar su flota de autobuses para que cumplan con la norma Euro VI para el año 2020 y a garantizar que todos los vehículos en la zona de emisiones ultrabajas sean híbridos o totalmente eléctricos.

Los fabricantes de vehículos y sistemas de vehículos pesados quieren lanzar nuevas tecnologías al mercado rápidamente para responder al aumento de demanda y de legislación. Esto significa que muchos fabricantes de equipos originales (OEM) podrían enviar productos antes de lo habitual, sin necesidad de años de pruebas que respalden los flujos de productos más consolidados.

Esto deja a los OEM y a los operadores en la búsqueda de una solución para hacer seguimiento y monitorizar su nueva tecnología in situ después de la instalación. Al recopilar datos operativos, pueden evitar posibles problemas que puedan surgir durante la vida útil del vehículo. El seguimiento y la supervisión permiten un servicio de reparaciones de alta calidad de las piezas, la elaboración de modelos de situaciones que pueden mejorar los productos y la prueba de conformidad.

Vantage Power quería un sistema de telemetría de los vehículos que se integrara a pleno en el tren motriz, en el software de control del vehículo y en otros sistemas existentes para recopilar datos operativos variados que podrían usarse para contar el historial completo sobre el desempeño de los vehículos y de las piezas. Querían crear una forma de monitorizar de cerca sus sistemas de baterías de iones de litio para ayudar a los clientes a detectar defectos en las celdas con anticipación y mitigar problemas. Así, se podría evitar el posible reemplazo de una batería de este tipo que puede costar más de 50 000 USD por autobús.  

Conexión de los vehículos con la nube

Vantage Power trabajó con Luxoft, un socio consultor avanzado de la red de socios de AWS y socio con competencia en IoT de AWS para crear una plataforma de telemetría llamada VPVision, la cual lleva la plataforma de la nube de AWS a cada vehículo conectado. VPVision ofrece a los clientes de Vantage Power una comprensión técnica integral de los componentes del tren motriz, incluidos motores, baterías, sistemas de control, generadores eléctricos y motores. El sistema se puede personalizar por completo para motores y flotas específicos.

VPVision se desarrolló en torno a la arquitectura del Internet de las cosas (IoT) y aprovecha los servicios de IoT de AWS, incluidos AWS IoT Core, AWS IoT Greengrass ML Inference y AWS IoT Analytics. Estos servicios se combinan con Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) y AWS Lambda para optimizar el procesamiento de cientos de miles de puntos de datos por minuto, a una frecuencia de 1 Hz a través de la conectividad celular, con el objetivo de obtener información y modelos de análisis predictivos que luego se pueden distribuir a los vehículos para tomar medidas preventivas en tiempo real.  

Información sobre una flota conectada

Luxoft introdujo AWS IoT Analytics y IoT Greengrass ML, lo que permite a los usuarios recibir reportes e información sobre más de 6000 puntos de datos de cada vehículo. Al agregar esta tecnología a la arquitectura de backend de VPVision, Vantage Power puede desarrollar y entrenar modelos de aprendizaje automático en AWS utilizando datos históricos del mundo real mientras los prueba simultáneamente en transmisiones de datos en directo desde vehículos en funcionamiento. Al conectarse a las capacidades de aprendizaje automático de AWS, Vantage Power puede acceder a un entorno potente para concebir, probar y lanzar nuevas ideas más rápido que nunca.

“Junto con Vantage Power y la tecnología de AWS, Luxoft ha desarrollado una solución que puede ofrecer información y ventajas increíbles mediante el uso de los datos de los vehículos conectados”, dice Sam Mantle, director general de Digital Enterprise en Luxoft. En cuestión de segundos, se transforman datos complejos en información procesable y esta se muestra en la plataforma. Por ejemplo, los sensores saben cuándo un vehículo híbrido ingresa a una zona de bajas emisiones y garantizan que la batería esté completamente cargada con anticipación, lo que amplía la autonomía y reduce la contaminación”.

“Los vehículos pesados que funcionan con baterías son cada vez más comunes, pero la instalación y el mantenimiento a escala con éxito sigue siendo un desafío”, dice Alex Schey, director general de Vantage Power. “Mediante el uso de datos del mundo real que recopilamos de las baterías en funcionamiento, hemos desarrollado un modelo que detecta un modo de falla en la nube meses antes de lo que podemos prever hoy. Estamos entusiasmados por cómo esta plataforma se puede aplicar a la tecnología de las baterías en todos los sectores para lograr una forma más sólida y ágil de administrar vehículos eléctricos de trabajo pesado”.

En la actualidad, VPVision se ofrece como un producto independiente con servicios de ingeniería complementarios que permiten que los fabricantes de vehículos pesados y de subconjuntos originales integren sus propios productos.  

Agilización del tiempo de comercialización de las innovaciones

Las baterías de iones de litio deben calibrarse para mantener un equilibrio y lograr un rendimiento óptimo. De esta manera, la batería se mantiene a un cierto nivel de carga durante un período de tiempo suficiente. Con VPVision, Vantage Power desarrolló un modelo de aprendizaje automático utilizando los Notebooks de Sagemaker, parte de AWS IoT Analytics, para analizar automáticamente los datos de un vehículo e identificar el momento y la ubicación ideales para lograr el equilibrio. A medida que el vehículo se acerca a su destino, el modelo cambia el modo de operación y de esta forma garantiza que se alcance el estado de carga ideal en el momento en que se estaciona el vehículo. Esto amplía la duración de la batería en aproximadamente un 10 %. Esta innovación se desarrolló en la nube y se probó en datos en directo del mundo real y esto garantizó que se optimizara y se validara antes de la implementación.

Vantage Power utiliza VPVision para impulsar su negocio mediante la agilización del tiempo de comercialización de las innovaciones en más de 6 meses, los controles de seguridad y conformidad mediante el análisis predictivo y la reducción de los costos a través de diagnósticos remotos e informática de borde.  

Controles de seguridad y conformidad mediante el análisis predictivo

El uso de AWS IoT Analytics para admitir la arquitectura de backend de VPVision garantiza que los clientes puedan recopilar y procesar los datos que necesitan para identificar y abordar posibles problemas de seguridad y conformidad de cada vehículo.

Vantage Power y Luxoft desarrollaron un modelo de aprendizaje automático que analizó miles de millones de puntos de datos recopilados de una flota de autobuses de dos pisos conducidos durante más de un año en condiciones reales. Estos autobuses utilizan el nuevo sistema de tren motriz híbrido de Vantage Power con baterías de iones de litio para vehículos pesados, el cual consta de miles de celdas individuales. Si alguna de estas celdas sufre una falla conocida, como una descarga excesiva, se reduce la carga almacenada, lo que puede hacer que disminuya el rendimiento de todo el paquete y afectar el funcionamiento del vehículo. Al comprender las instancias conocidas de la falla, el modelo ahora puede detectar un alto nivel de descarga un mes antes que con técnicas anteriores. Cuando ocurrió una falla, se diagnosticó antes de prestar asistencia al vehículo, lo que ayudó a garantizar una respuesta efectiva con un tiempo de inactividad mínimo.  

Reducción de costos mediante diagnósticos remotos e informática de borde

Los modelos de aprendizaje automático que se desarrollan basándose en AWS se pueden implementar en dispositivos de borde para reducir las transacciones en la nube y los costos informáticos. Vantage Power y Luxoft crearon un modelo de diagnóstico que analiza los datos en el vehículo e informa cuando hay un problema que requiere atención. Esto minimiza la carga administrativa que se experimentaba tradicionalmente en la monitorización, la administración, la programación, el aprovisionamiento de piezas, la reparación y la puesta en marcha nuevamente de los vehículos más rápido. Por ejemplo, si un camión refrigerado deja de enfriar inesperadamente, los costos pueden ascender a 40 000 USD si la temperatura de la carga supera un umbral y el stock se debe desechar. Se pueden evitar averías costosas mediante la implementación de análisis predictivos de fallas en el borde y se evita que los problemas emergentes afecten las operaciones.  

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Sobre Vantage Power

Vantage Power diseña y fabrica tecnologías que conectan y adaptan trenes de motrices de vehículos pesados para que funcionen con electricidad. Su tecnología atrae a los operadores de flotas porque es una solución para el reacondicionamiento de vehículos existentes y a los fabricantes de vehículos porque es una solución para OEM. Con sede en Londres, la compañía diseña y fabrica soluciones de trenes motrices adaptados para que funcionen con electricidad y que se usan en autobuses de dos pisos junto con sus propios paquetes de baterías de iones de litio.  

Desafío

Los gobiernos están aprobando legislación para motivar el cambio, lo cual, a menudo exige que todos los vehículos de la zona de emisiones ultrabajas tengan que cumplir con las estrictas regulaciones de control de emisiones para el año 2025. Los fabricantes de vehículos y sistemas de vehículos pesados quieren lanzar nuevas tecnologías al mercado rápidamente para responder a la creciente demanda y legislación. Esto significa que muchos fabricantes de equipos originales (OEM) podrían enviar productos antes de lo habitual, sin necesidad de años de pruebas que respalden los flujos de productos más consolidados.

Esto deja a los OEM y a los operadores en la búsqueda de una solución para hacer seguimiento y monitorizar in situ los componentes después de la instalación. Al recopilar datos operativos, pueden evitar posibles problemas que puedan surgir durante la vida útil del vehículo. Esto permite un servicio de reparaciones de alta calidad de piezas, la elaboración de modelos de situaciones que pueden mejorar la actual y la próxima generación de productos, así como ofrecer pruebas a las agencias gubernamentales de que su flota cumple con los requisitos.  

Solución

Luxoft, parte de la red de socios de AWS, se asoció con Vantage Power para crear VPVision, un sistema de telemetría integral que proporciona una amplia comprensión técnica de cómo funcionan los componentes individuales del vehículo en tiempo real. VPVision utiliza los últimos servicios de AWS IoT, big data, análisis avanzado, aprendizaje automático e informática de borde, y se integra en sistemas de vehículos y sistemas de trenes motrices híbridos y eléctricos para permitir a los clientes monitorizar, elaborar modelos y ajustar el rendimiento de sus componentes. VPVision se conecta con AWS IoT Core, AWS S3, Amazon SageMaker, AWS IoT Greengrass y AWS Athena, y de esta forma ayuda a los clientes a llevar las innovaciones al mercado más rápido, ofrece controles de seguridad y de conformidad de un vehículo individual y reduce los costos a través de diagnósticos remotos y la informática de borde.  

Beneficio

Vantage Power utiliza VPVision para impulsar su negocio mediante la agilización del tiempo de comercialización de las innovaciones en más de 6 meses, los controles de seguridad y conformidad mediante el análisis predictivo y la reducción de los costos a través de diagnósticos remotos e informática de borde. Vantage Power también espera ayudar a sus clientes a cumplir con los requisitos legislativos. 

Sobre Luxoft

Luxoft es un socio global de servicios y consultoría de tecnología que ofrece soluciones tecnológicas personalizadas a clientes en 22 países de los cinco continentes. Luxoft fue fundada en el año 2000 y combina la excelencia en ingeniería con una vasta experiencia en la industria para ofrecer e implementar soluciones tecnológicas que impulsan el cambio comercial. Mediante una combinación de servicios estratégicos, de consultoría e ingeniería, los equipos globales de Luxoft utilizan la tecnología para permitir la transformación del negocio, mejorar las experiencias de los clientes y aumentar la eficiencia operativa. Luxoft cuenta con más de 280 clientes activos y se especializa en la industria automotriz, de servicios financieros, atención médica, ciencias biológicas, telecomunicaciones y otras.