Luxoft と Vantage Power は AWS IoT テレメトリーでパワートレインの革新と安全を推進

「Luxsoft では Vantage Power と、AWS の活用で、ネット接続された車両からのデータを用いて、極めて大きなインサイトと価値を提供するソリューションを開発しました。複雑なデータは実用的な情報にわずか数秒で変換され、プラットフォームに表示されます。」

Sam Mantle、Managing Director of Digital Enterprise、Luxoft

大型車を低炭素経済に導入

世界中の政府機関から各地の支援団体では、環境の健康と安全のために企業が低炭素経済を促進するように求めています。自動車産業の車両、部品メーカーは電気自動車を推進してガソリンエンジンからの有害な排気ガスの削減を目指しています。

個人消費者向け、小型自動車向けの低炭素技術は年々順調に受け入れられて、さらなる開発を促進しています。これに比して、大型車両の分野では受入れは進まず、施術革新で後れを取っています。

各国政府、自治体では法律を制定して変化を加速しようとしています。例えばロンドンでは、2025 年までに排気ガスゼロのバスのみを購入することを決め、2020 年までに所有するバスをユーロ 6 標準に合わせて、すべての超低排気ゾーンでの車両をハイブリッドまたは電気車両にするようにしています。

大型車両と車両システムのメーカーでは新技術を獲得して、規制強化と需要の伸びに対応しようとしています。このため OEM メーカーでは従来の製品開発方法で何年もかけていた試験を行わずに、製品を早く市場に出す必要が出てくるでしょう。

このため OEM と車両運営組織では、新技術のデプロイ後にフィールドでトラッキング、モニタリングをするソリューションを求めています。これらの企業、組織では運営データを収集することにより、車両の寿命が来るまでに起こり得る問題を防止できます。トラッキングとモニタリングを行うことで、部品への高品質の保守、修理や、製品を改善する道筋のモデリング、それにコンプライアンスの実証を行えます。

Vantage Power ではパワートレイン、車両制御ソフトウェア、その他の既存システムに深く統合された車両テレメトリーシステムを構築して車両運営上の豊富なデータを収集し、車両と部品がどのように動作しているかに関する包括的な知見を得ようとしています。この企業ではリチウムイオン電池システムを緊密にモニタリングして、電池セルのレベルでの欠陥を早期に発見し、バス一台当たり 50,000USD 以上もするリチウムイオン電池交換費用を未然に防ごうとしようとしています。 

車両をクラウドに接続

Vantage Power では AWS パートナーネットワークのアドバンスコンサルティングパートナーAWS IoT コンピテンシーパートナーである Luxoft と共同で VPVision と呼ばれるテレメトリープラットフォームを作成し、これは AWS クラウドプラットフォームをネット接続された各車両にもたらします。VPVision は Vantage Power の消費者に、エンジン、電池、制御系統、発電機、モーターなどのパワートレイン部品に関する包括的な技術的理解を提供します。このシステムは具体的なエンジンと車両群に合わせて完全にカスタマイズできます。

VPVision はモノのインターネット (IoT) アーキテクチャーに基づいて構築されており、AWS IoT CoreAWS IoT Greengrass ML InferenceAWS IoT Analytics などの AWS IoT サービスを活用しています。これらのサービスは Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) と AWS Lambda に組み合わされており、毎分何百、何千ものデータポイントの処理を最適化し、セル接続の 1Hz の周波数でインサイトと予防的分析モデルを導き出して、これを車両群に配信してリアルタイムで予防的措置を取ることができます。 

ネット接続された車両群へのインサイトを提供

Luxoft では AWS IoT Analytics と IoT Greengrass ML を導入することで、ユーザーが各車両からの 6,000 を越すデータポイントへのレポートとインサイトを得られるようにしています。これを VPVision のバックエンドアーキテクチャーに加えることで、Vantage Power は実際のデータの履歴を用いて AWS で機械学習を構築、トレーニングし、また同時にこれを運行中に車両からのライブのデータストリームに試しています。Vantage Power では AWS の機械学習機能を活用することで、新しいアイディアをこれまでよりも早く着想、試験、導入する強力な環境へのアクセスを得ることができます。

Luxsoft のデジタルエンタープライズ担当役員の Sam Mantle 氏は「Luxsoft では Vantage Power と、AWS の活用で、ネット接続された車両からのデータを用いて、極めて大きなインサイトと価値を提供するソリューションを開発しました」と話しています。「複雑なデータは実用的な情報にわずか数秒で変換され、プラットフォームに表示されます。例えば、センサーはハイブリッド車両がいつ低排気ゾーンに入るかを知っていますので、その前に電池が完全に充電されているようにして、走行可能距離を伸ばし、汚染を削減できます。」

Vantage Power の CEO である Alex Schey 氏は「電池式の大型車両はますます増えていますが、どのような規模でもこれらを上手くデプロイ、維持するのは容易ではありません」と語っています。「運用中の電池からの実際のデータを用いることで、当社では故障モードを検出するモデルを今日可能な時期よりも数ヶ月早くクラウドで開発できました。このプラットフォームがあらゆる分野の電池技術で適用されて、大型電動車両を管理するより強力で迅速な方法をもたらせることを楽しみにしています。」

現在、VPVision は無料の技術サービスと共にスタンドアロンの製品として提供されており、大型車両メーカーとサブティア OEM が自身の製品に組み込めるようになっています。  

新技術の市場投入時間を短縮

リチウムイオン電池を最適に動作させるにはバランスを取ることが必要で、これには電池がある充電レベルに十分な時間留まっていなければなりません。VPVision を使うことで、Vantage Power では AWS IoT Analytics の一部である Sagemaker Notebooks を用いて機械学習モデルを開発し、自動的に車両のデータを分析し、バランスを行う最適な時間と場所を特定できるようにしています。車両が目的地に近づくにつれ、このモデルはモード動作を変更し、車両が駐車されるころには理想的な充電状態に達するようにします。これで電池の動作寿命は 10% 向上すると予測されています。この革新技術はクラウド上で開発され、実際のデータでライブで試験されており、デプロイ前に最適化、検証済みであるようにしています。

Vantage Power は VPVision を用いて、新しい革新技術の上市時間を 6 ヶ月以上早め、予測的分析を用いて安全とコンプライアンスコントロールを提供し、遠隔診断とエッジコンピューティングでコストを削減することで、ビジネスを推進しています。 

予測的分析で安全性とコンプライアンスのコントロールを提供

AWS IoT Analytics を用いて VPVision のバックエンドアーキテクチャーをサポートすることで、顧客は個々の車両の安全姓とコンプライアンスに関する問題を特定、対処するために必要とするデータを収集、処理できます。

Vantage Power と Luxoft は 2 階建てバス群を実際の条件で 1 年以上運転する中で収集した何十億ものデータポイントを分析した機械学習モデルを開発しました。これらのバスは Vantage Power の、何千もの個々のセルからなるリチウムイオン電池を用いた大型車両用の新しいパワートレインを使用しています。これらのセルの何れかが過自己放電と呼ばれる故障を起こすと、充電された電力が減り、そのために電池パック全体の性能が損なわれて車両の運転に支障を来す恐れがあります。このモデルでは故障の既知の事例を理解することで、重度の自己放電を従来の技術よりも一ヶ月早く検出できるようになりました。もし故障が発生した場合は車両に接する前に診断ができ、このため効果的に対応し、ダウンタイムを削減できます。 

遠隔診断とエッジコンピューティングでコストを削減

AWS で構築された機械学習モデルはエッジデバイスにデプロイして、クラウドのトランザクションとコンピューティングコストを削減できます。Vantage Power と Luxoft は診断モデルを作成し、これは車両のデータを分析し、対処すべき問題があった場合にこれを報告してくれます。このため、従来モニター、管理、スケジュール、部品調達、修理、そして車両運転再開までに要していた管理業務を削減できます。例えば、冷蔵トラックが予期せず冷蔵を停止してしまった場合、貨物の温度が既定の温度を超えて廃棄処分となったときの損害額は 4 万 USDにも上ることがあります。こうした高額の損害となるブレークダウンはエッジに予測的障害分析をデプロイすることで回避でき、運営に影響を与えるような問題発生を防ぐことができます。  

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Vantage Power について

Vantage Power は大型車両のパワートレインをネット接続、電化する技術を設計、製造しています。当社の技術は車両運営企業の既存の車両群に後付けで組み込み、または車両メーカーには OEM ソリューションとして取り入れられます。ロンドンに本拠を構える当社では、自社のリチウムイオン電池パックを搭載した電化パワートレインソリューションを 2 階建てバス向けに設計、製造しています。 

課題

政府、自治体では変化を促進する規制を定めて、超低排気ゾーンでの車両が 2025 年までに厳しい排気ガス制限を満たすことを求めることが多くなっています。大型車両と車両システムのメーカーでは新技術を獲得して、規制強化と需要の伸びに対応しようとしています。このため OEM メーカーでは従来の製品開発方法で何年もかけていた試験を行わずに、製品を早く市場に出す必要が出てくるでしょう。

このため OEM と車両運営組織は共に、部品のデプロイ後にフィールドでトラッキング、モニタリングをするソリューションを求めています。これらの企業、組織では運営データを収集することにより、車両の寿命が来るまでに起こり得る問題を防止できます。このため部品への高品質の保守と修理、現在と次世代製品を改善する道筋のモデリング、それに政府機関に車両群のコンプライアンスを証明することができます。 

ソリューション

AWS パートナーネットワークの一員である Luxoft は Vantage Power と共同で包括的なテレメトリ-システムである VPVision を作成し、これは個々の車両コンポーネントの動作に対する深い技術的な理解をリアルタイムで与えてくれます。VPVision は最新の AWS IoT、ビッグデータ、高度な分析、機械学習、エッジコンピューティングを用いてハイブリッドと電気的パワートレインと車両システムに組み込まれ、部品の動作を顧客がモニター、モデル、調節できるようにします。VPVision は AWS IoT Core、AWS S3、Amazon SageMaker、AWS IoT Greengrass、AWS Athena に接続することにより、顧客が革新技術をより早く上市できるようにし、個々の車両にまで安全姓とコンプライアンスのコントロールをもたらし、遠隔診断とエッジコンピューティングでコスト削減のお役に立ちます。 

利点

Vantage Power は VPVision を用いて、新しい革新技術の上市時間を 6 ヶ月以上早め、予測的分析を用いて安全とコンプライアンスコントロールを提供し、遠隔診断とエッジコンピューティングでコストを削減することで、ビジネスを推進しています。Vantage Power はまたその顧客が規制要件を満たすお役に立とうとしています。 

Luxoft について

Luxoft は世界的なテクノロジーサービス、コンサルティングパートナーで、5 大陸、22 ヶ国の顧客にそれぞれ合わせたテクノロジーソリューションを提供しています。Luxoft は 2000 年創立で、優秀な技術と業界に対する深い専門知識を組み合わせて、ビジネスの課題を推進するテクノロジーソリューションを提供、配備しています。Luxoft のグローバルチームは戦略、コンサルティング、エンジニアリングサービスを組み合わせて、ビジネスの変革、顧客エクスペリエンスの強化、運営効率の促進を可能にするテクノロジーを活用します。Luxoft の現在のクライアントは 280 社にのぼり、車両、財務サービス、医療、ライフサイエンス、通信、その他の産業にわたっています。