Luxoft et Vantage Power s’appuient sur AWS IoT et la télémétrie pour fournir plus d'innovation et de sécurité en matière de motorisation

« En collaboration avec Vantage Power et à l'aide d'AWS, Luxoft a développé une solution capable d'offrir une valeur et des analyses incroyablement poussées à partir des données de véhicules connectés. En quelques secondes, des données complexes sont transformées en informations concrètes et affichées sur la plateforme. »

Sam Mantle, directeur général de l'entreprise numérique chez Luxoft

Les véhicules utilitaires lourds entrent dans l'économie des faibles émissions de carbone

Des agences gouvernementales aux associations locales, les entreprises du monde entier sont poussées à trouver de nouvelles façons de soutenir une économie à faible émission de carbone afin de préserver l'environnement et la santé publique. De nombreux constructeurs automobiles et fabricants de pièces dans le secteur des transports se sont engagés à réduire les émissions nocives des moteurs thermiques en investissant dans l'électrification des véhicules.

L'adoption de technologies à faible émission de carbone dans les flottes de véhicules classiques et d'utilitaires légers a augmenté au fil des années et a contribué au développement de ces technologies. En revanche, le secteur des véhicules utilitaires lourds a tardé à s'engager dans cette voie, avec comme conséquence un retard technologique dans cette niche.

De nombreux gouvernements adaptent leur législation pour favoriser un changement dans ce domaine. Ainsi, la ville de Londres s'est engagée à n'acheter que des bus zéro émission d'ici 2025, à mettre à niveau sa flotte de bus selon la norme Euro VI d'ici 2020 et à faire en sorte que tous les véhicules circulant dans sa zone à très faibles émissions soient à motorisation hybride ou entièrement électrique.

Les constructeurs de véhicules utilitaires lourds et des composants associés souhaitent bénéficier d'une mise sur le marché plus rapide des nouvelles technologies, afin de pouvoir s'adapter aux exigences des nouvelles législations et du marché en général. Concrètement, de nombreux fabricants d'équipements d'origine (OEM) étudient la possibilité de commercialiser leurs produits plus rapidement, en s'épargnant les années d'essais comme pour des processus plus traditionnels.

Les OEM et les exploitants sont donc à la recherche d'une solution qui leur permettra de suivre et de contrôler leurs nouvelles technologies sur le terrain après leur déploiement. Avec cette collecte des données opérationnelles, ils pourront empêcher des problèmes susceptibles de survenir pendant la durée de vie du véhicule. Le suivi et le contrôle des pièces permettent d'en faciliter l'entretien, de modéliser des scénarios pour améliorer les produits et d'offrir une garantie de conformité.

Vantage Power était à la recherche d'un système de télémétrie pour véhicules pouvant être intégré en profondeur dans le groupe moteur, l'ECU et d'autres systèmes existants dans le but de collecter des données opérationnelles détaillées. Ces informations seraient ensuite utilisées pour analyser les performances globales des véhicules et des pièces. L'entreprise souhaitait développer une solution permettant de surveiller de près ses systèmes à batterie lithium-ion, afin d'aider ses clients à détecter rapidement les cellules défaillantes et à limiter les pannes. En effet, le remplacement d'une batterie lithium-ion peut coûter plus de 50 000 USD par bus.  

Connexion des véhicules au Cloud

Vantage Power a travaillé avec Luxoft, un partenaire consultant avancé du réseau de partenaires AWS doté de la compétence AWS IoT, pour créer une plateforme de télémétrie baptisée VPVision qui permet de connecter chaque véhicule au Cloud AWS. VPVision offre aux clients de Vantage Power des informations techniques complètes sur les composants du groupe moteur, y compris les moteurs, les batteries, les systèmes de contrôle et les générateurs électriques. Ce système est entièrement personnalisable pour l'adapter à des moteurs et à des parcs de véhicules spécifiques.

Avec une architecture reposant sur l'Internet des objets (IoT), VPVision exploite les services IoT d'AWS, notamment AWS IoT Core, AWS IoT Greengrass ML Inference et AWS IoT Analytics. Ces services sont combinés avec Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) et AWS Lambda pour optimiser le traitement de plusieurs centaines de milliers de points de données par minute, transmis par voie cellulaire à une fréquence de 1 Hz, afin de générer des conclusions et des modèles d'analyse prédictive qui pourront être distribués aux véhicules pour prendre des mesures préventives en temps réel.  

Des analyses détaillées pour chaque flotte connectée

Luxoft a intégré les services AWS IoT Analytics et IoT Greengrass ML, permettant ainsi aux utilisateurs de recevoir des rapports et des analyses portant sur plus de 6 000 points de données pour chaque véhicule. L'intégration de cette fonctionnalité à l'architecture backend de VPVision offre à Vantage Power la possibilité de créer et de former des modèles de machine learning sur AWS, à partir de données historiques prélevées en conditions réelles, tout en les testant simultanément sur des flux de données émis en continu par les véhicules actuellement en service. Grâce aux capacités de machine learning d'AWS, Vantage Power a accès à un environnement puissant qui lui permet de concevoir, de tester et de lancer de nouvelles idées plus rapidement que jamais.

« En collaboration avec Vantage Power et à l'aide d'AWS, Luxoft a développé une solution capable d'offrir une valeur et des analyses incroyablement poussées à partir des données de véhicules connectés, explique Sam Mantle, directeur général de l'entreprise numérique chez Luxoft. En quelques secondes, des données complexes sont transformées en informations concrètes et affichées sur la plateforme. Par exemple, les capteurs détectent le moment où un véhicule hybride entre dans une zone à faibles émissions et veillent à ce que la batterie soit entièrement chargée à l'avance, afin de prolonger l'autonomie et de limiter la pollution. »

« Les véhicules utilitaires lourds à batterie sont de plus en plus courants, mais leur déploiement et leur maintenance à grande échelle restent difficiles, poursuit Alex Schey, directeur général de Vantage Power. Grâce aux données prélevées en conditions réelles sur les batteries actuellement en service, nous avons développé un modèle capable de détecter un mode de défaillance dans le Cloud avec plusieurs mois d'avance par rapport à aujourd'hui. Nous sommes ravis d'assister à l'utilisation de cette plateforme avec les batteries des véhicules de tous les secteurs d'activité, afin de donner naissance à une nouvelle façon plus fiable et plus agile de gérer les véhicules utilitaires lourds à motorisation électrique. »

Aujourd'hui, VPVision est proposé sous la forme d'un produit autonome et comprend des services techniques gratuits qui permettent aux constructeurs de véhicules utilitaires lourds et aux OEM d'y intégrer leurs propres produits.  

Une commercialisation plus rapide pour les nouvelles innovations

Les batteries lithium-ion doivent être équilibrées pour offrir des performances optimales, en maintenant un certain niveau de charge pendant une durée suffisante. Avec VPVision, Vantage Power a développé un modèle de machine learning avec les blocs-notes SageMaker, qui font partie d'AWS IoT Analytics, pour analyser automatiquement les données d'un véhicule et identifier le moment et le lieu idéaux pour l'équilibrage. Quand le véhicule approche de sa destination, le modèle ajuste le mode de fonctionnement pour faire en sorte que le niveau de charge optimal soit atteint avant le stationnement du véhicule. Cette procédure permet de prolonger la durée de vie de la batterie d'environ 10 %. Cette innovation a été développée dans le cloud et testée sur des données recueillies en temps réel sur des véhicules en service, afin de confirmer son optimisation et de valider le modèle avant son déploiement.

Vantage Power utilise VPVision pour dynamiser son activité. Grâce à ce système, la procédure de mise sur le marché des nouvelles innovations a été raccourcie de plus de 6 mois, des contrôles de sécurité et de conformité basés sur les analyses prédictives ont été mis en place, et les coûts ont été réduits grâce à l'utilisation des diagnostics à distance et de l'informatique de périphérie.  

Les analyses prédictives au service des contrôles de sécurité et de conformité

L'utilisation d'AWS IoT Analytics pour soutenir l'architecture backend de VPVision permet aux clients de collecter et traiter les données dont ils ont besoin pour identifier et corriger les problèmes de sécurité et de conformité potentiels pour chaque véhicule.

Vantage Power et Luxoft ont développé un modèle de machine learning qui a analysé plusieurs milliards de points de données recueillis sur un parc de bus à impériale utilisés en conditions réelles pendant plus d'un an. Ces bus utilisent le nouveau groupe moteur hybride de Vantage Power, doté de batteries lithium-ion spécialement conçues pour les véhicules utilitaires lourds et dotés de milliers de cellules individuelles. Si une de ces cellules connait une défaillance connue sous le nom d'auto-décharge excessive, la charge qu'elle emmagasine diminue, avec comme conséquence des performances diminuées pour toute la batterie et un comportement suboptimal pour le véhicule. Grâce à l'analyse des cas avérés de cette défaillance, le modèle peut désormais détecter les auto-décharges élevées un mois plus tôt par rapport aux techniques précédemment utilisées. Quand une panne avait bien lieu, le diagnostic était déjà établi avant la réparation du véhicule, afin d'offrir une prise en charge rapide et une interruption minimale.  

Des coûts réduits grâce aux diagnostics à distance et à l'informatique de périphérie

Les modèles de machine learning créés sur AWS peuvent être déployés sur des périphériques de périmètre pour limiter les coûts de calcul et de transfert inhérents au cloud. Vantage Power et Luxoft ont créé un modèle de diagnostic qui analyse les données collectées sur les véhicules et envoie un signalement si un problème doit être traité. Cela permet de limiter la charge administrative généralement liée à la surveillance, la gestion, la programmation, l'approvisionnement, la réparation et la remise en service accélérée des véhicules. Par exemple, si le système de refroidissement d'un camion frigorifique connait une panne inopinée, cette panne peut coûter jusqu'à 40 000 USD si la température de la cargaison dépasse un seuil spécifique et que le stock doit être détruit. Les pannes coûteuses peuvent être limitées en déployant un système d'analyse prédictive des pannes en périphérie, afin d'éviter que des problèmes émergents aient un impact sur les opérations.  

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À propos de Vantage Power

Vantage Power conçoit et fabrique des technologies utilisées pour connecter et électrifier les groupes moteur des véhicules utilitaires lourds. Ses technologies sont proposées aux exploitants de parcs de véhicules pour moderniser les véhicules existants, ainsi qu'aux constructeurs de véhicules comme solution OEM. Basée à Londres, l'entreprise conçoit et produit des solutions de groupe moteur électrique pour les bus à impériale avec ses propres batteries lithium-ion.  

Le défi

Les gouvernements du monde entier adaptent leur législation pour encourager le changement, notamment en stipulant que tous les véhicules circulant dans les zones à très faibles émissions devront respecter des normes d'émission rigoureuses d'ici 2025. Les constructeurs de véhicules utilitaires lourds et des systèmes associés souhaitent bénéficier d'une mise sur le marché plus rapide des nouvelles technologies, afin de pouvoir s'adapter aux exigences des nouvelles législations et du marché en général. Concrètement, de nombreux fabricants d'équipements d'origine (OEM) étudient la possibilité de commercialiser leurs produits plus rapidement, en s'épargnant les années d'essais typiques des processus plus traditionnels.

Les OEM et les exploitants sont donc à la recherche d'une solution qui leur permettra de suivre et de contrôler leurs composants sur le terrain après leur déploiement. Avec cette collecte des données opérationnelles, ils pourront empêcher des problèmes susceptibles de survenir pendant la durée de vie du véhicule. Cela permet de faciliter l'entretien des composants, de modéliser des scénarios pour améliorer les produits et d'offrir une garantie de conformité du parc automobile à destination des agences gouvernementales.  

Solution

Luxoft, société membre du réseau de partenaires AWS, s'est associé à Vantage Power pour créer VPVision, un système de télémétrie complet qui offre des données techniques approfondies sur les performances des composants de chaque véhicule en temps réel. S'appuyant sur AWS IoT et sur les derniers services de Big Data, d'analytique avancée, de machine learning et d'informatique en périphérie, VPVision s'intègre aux groupes moteur et aux systèmes des véhicules hybrides et électriques pour permettre aux clients de surveiller, de modéliser et d'ajuster les performances de leurs composants. Grâce à sa connexion aux services AWS IoT Core, AWS S3, Amazon SageMaker, AWS IoT Greengrass et AWS Athena, VPVision aide les clients à commercialiser plus rapidement leurs innovations, à instaurer des contrôles de sécurité et de conformité pour chaque véhicule et à réduire les coûts avec les diagnostics à distance et l'informatique en périphérie.  

Avantage

Vantage Power utilise VPVision pour dynamiser son activité. Grâce à ce système, la procédure de mise sur le marché des nouvelles innovations a été raccourcie de plus de 6 mois, des contrôles de sécurité et de conformité basés sur les analyses prédictives ont été mis en place, et les coûts ont été réduits grâce à l'utilisation des diagnostics à distance et de l'informatique de périphérie. Vantage Power prévoit également d'aider ses clients à respecter les exigences règlementaires. 

À propos de Luxoft

Luxoft est un partenaire consultant et fournisseur international de services technologiques. L'entreprise propose des solutions technologiques sur mesure à ses clients dans 22 pays et sur 5 continents. Depuis sa création en l'an 2000, Luxoft combine une ingénierie d'exception avec une grande expertise en son domaine, afin de créer et de mettre en œuvre des solutions technologiques qui favorisent l'innovation. Combinant des services de conseil, de stratégie et d'ingénierie, les équipes internationales de Luxoft utilisent les nouvelles technologies pour soutenir la transformation métier, optimiser l'expérience client et renforcer l'efficacité opérationnelle. Avec plus de 280 clients actifs, Luxoft se spécialise dans les secteurs de l'automobile, des services financiers, de la santé, des sciences de la vie, des télécommunications et d'autres domaines.