Luxoft 和 Vantage Power 透過 AWS IoT 遙測技術,促進動力傳動的創新和安全

「Luxoft 與 Vantage Power 合作,利用 AWS 開發出一種解決方案:使用連網車輛的資料,提供絕佳的深入分析與價值。只要幾秒的時間,複雜的資料就會轉化為可行動的資訊,在平台上顯示出來。」

Luxoft 數位企業常務董事 Sam Mantle

將重型車輛引入低碳經濟

從政府團體到地方倡議組織,全球各地有越來越多的民眾堅決要求企業拿出方法來推動低碳經濟,以促進環境的健康與安全。在運輸界,已經有許多汽車和零組件製造商開始投資車輛電氣化,致力於減少燃油引擎的有害排放。

多年來,私用與輕型商用車輛製造商採用低碳技術的比例日漸增加,帶動了多項發展;相較之下,重型車輛產業遲遲未能跟上這股風潮,導致在創新方面相對停滯。

各國政府正積極通過立法來推動變革。以倫敦為例,當地政府承諾在 2025 年之前只購買零排放巴士,2020 年之前全面升級巴士車隊,讓巴士能符合歐盟六號標準,另外,也承諾確保所有超低排放區域的車輛都是混合動力車或全電動車。

重型車輛和車輛系統製造商希望能盡快讓新技術上市,以因應越來越多的新法規和需求。許多原始設備製造商 (OEM) 可能會因此比以往更早出貨,不像一些比較穩健的產品生產流程要經過多年的測試,

也因如此,OEM 和營運商必須尋找解決方案,在部署新技術後能實地追蹤及監控。藉由收集車輛運作的資料,他們能夠有效預防車輛使用期間可能發生的潛在問題;藉由追蹤及監控則能妥善維護零組件,也能將各種情境建立成模型,協助改善產品,而且也可以證明車輛合規。

Vantage Power 理想中的車輛遙測系統,能與動力傳動、車輛控制軟體和其他現有系統進行深層整合,以便收集大量運作資料,用於分析車輛和零組件完整運作情形。他們希望打造出一套方法來密切監控鋰離子電池系統,協助客戶及早發現電池方面的缺陷並緩解問題,從而避免更換鋰離子電池的高額成本 (每台巴士可能需要花費 50,000 USD 以上)。 

將車輛連接到雲端

Vantage Power 與 AWS 合作夥伴網路高級諮詢合作夥伴AWS IoT Competency 合作夥伴 Luxoft 合作,共同打造出 VPVision 遙測平台,為每台連網車輛提供 AWS 雲端平台。VPVision 讓 Vantage Power 的客戶從技術角度全面瞭解動力傳動部件,包括引擎、電池、控制系統、發電機和馬達等等。這個系統可根據特定引擎和車隊量身打造。

VPVision 以物聯網 (IoT) 架構為建置基礎,利用 AWS 各項 IoT 服務,包括 AWS IoT CoreAWS IoT Greengrass ML InferenceAWS IoT Analytics。這些服務與 Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) 和 AWS Lambda 結合,最佳化每分鐘數十萬個資料點的處理速度 (1hz 頻率行動數據連線能力),以取得深入洞見和預測性分析模型,然後再將這些資料分送到車輛,好讓車輛及時採取預防措施。 

針對連網車隊提供深入分析

Luxoft 推出了 AWS IoT Analytics 和 IoT Greengrass ML,讓使用者能夠從每輛車接收到超過 6,000 多個資料點的報告和深入分析。在 VPVision 的後端架構新增這項服務,讓 Vantage Power 能夠使用真實的歷史資料在 AWS 上建置和訓練機器學習模型,同時針對運作車輛傳來的即時資料流進行測試。Vantage Power 藉由連接 AWS 機器學習功能,得以進入強大的環境,從新創意的構思、測試到推出,縮短整個流程的時間。

Luxoft 數位企業常務董事 Sam Mantle 說:「Luxoft 與 Vantage Power 合作,利用 AWS 開發出一種解決方案:使用連網車輛的資料,提供絕佳的深入分析和價值。只要幾秒的時間,複雜的資料就會轉化為可行動的資訊,在平台上顯示出來。例如,感應器知道混合動力汽車何時進入低排放區域,確保事前將電池充滿電、擴大行車範圍並減少污染。」

Vantage Power 執行長 Alex Schey 認為:「電池驅動的重型車輛越來越普遍,但要成功大規模部署及保養這些車輛,仍然是一項挑戰。根據供電中的電池提供的真實資料,我們開發出一種模型,能夠比現在的技術要早好幾個月偵測出雲端中的故障模式。我們很高興這個平台能夠應用於各領域的電池技術,透過更健全靈活的方式,管理電動重型車輛。」

今天 VPVision 這項獨立產品提供免費工程服務,讓重型商用車製造商和下游 OEM 能夠整合自家產品。  

加速新創技術的上市時間

鋰離子電池必須兼顧各項條件,才能發揮最佳效能;為此就必須讓電池有足夠的充電時間以達到一定的電量。藉由 VPVision 這項產品,Vantage Power 得以使用 Sagemaker 筆記本 (AWS IoT Analytics 的一部分) 開發出一套機器學習模型,以自動分析車輛資這兩個條件,找出理想的結果。車輛接近目的地時,模型會改變模式操作,以確保車輛停駛前達到理想的電力狀態。此舉可將電池的使用壽命延長約 10%。這項創新是在雲端開發,並針對即時的實際資料進行測試,確保在部署之前完成優化和驗證。

Vantage Power 利用 VPVision 將全新創新技術的上市時間有效縮減 6 個月以上,使用預測性分析提供安全和合規方面的控制,並透過遠端診斷和邊緣運算降低成本,因此成功帶動了業績成長。 

使用預測性分析提供安全和合規方面的控制

使用 AWS IoT Analytics 支援 VPVision 的後端架構,確保客戶可以收集和處理所需的資料,以識別和解決每台車輛各自在安全和合規方面的潛在問題。

Vantage Power 和 Luxoft 開發了一套機器學習模型,這套模型分析了針對在實際條件下駕駛超過一年的雙層巴士車隊收集到的數十億個資料點。這些巴士採用 Vantage Power 最新推出的混合動力傳動和適用於重型車輛的鋰離子電池 (其中包括數千顆獨立電池)。如果其中有任何一顆電池遇到自放電過度的故障情況,會使儲存電量減少,進而導致整組電池效能降低,並影響車輛運作。藉由瞭解已知的故障實例,模型能比現有技術提早一個月偵測到自放電較高的情況。在電池真的故障時,模型會在車輛故障前診斷出來,有助於確保問題獲得有效處理,縮短停駛時間。 

透過遠端診斷和邊緣運算降低成本

建置在 AWS 上的機器學習模型可以部署到邊緣裝置,以減少雲端交易和運算成本。Vantage Power 和 Luxoft 打造出診斷模型,能夠分析車上資料,並在需要注意時回報問題。如此可大幅減輕傳統上在監控、管理、調度、零組件供應和修理方面的管理負擔,而租用的車輛也能更快重新投入服務。舉例來說,一台冷凍車意外停止制冷,如果貨物溫度超過閾值時,庫存會因此而報廢,這種情況下成本損失可能高達 40,000 USD。將預測性故障分析部署到邊緣,並防止逐漸浮現的問題影響營運,可以避免代價高昂的故障事件。  

進一步了解

進一步了解 AWS 上的 IoT 技術

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關於 Vantage Power

Vantage Power 專門設計和製造技術,能夠連接重型車輛的動力傳動,並為其提供電氣化。他們的技術吸引了車隊營運業者和車輛製造商:車隊營運業者將這項技術視為現有車輛的改造解決方案,車輛製造商則將之視為原始設備製造商 (OEM) 解決方案。Vantage Power 公司總部位於倫敦,他們使用自家的鋰離子電池組為雙層巴士設計和製造電動動力傳動解決方案。 

挑戰

各國政府正在積極通過立法來推動變革;通常會要求所有超低排放區域的車輛必須在 2025 年之前達到嚴格的排放控制法規要求。重型車輛和車輛系統製造商希望能盡快讓新技術上市,以因應越來越多的新法規和需求。許多原始設備製造商 (OEM) 可能會因此比以往更早出貨,不像一些比較穩健的產品生產流程要經過多年的測試,

也因如此,OEM 和營運商必須尋找解決方案,在部署車用零組件後實地追蹤及監控。藉由收集車輛運作的資料,他們能夠有效預防車輛使用期間可能發生的潛在問題,如此將能妥善維護零組件,也能將各種情境建立成模型,協助改善現有產品及下一代產品,另外也能向政府機構證明車隊完全符合相關規定。 

解決方案

Luxoft (AWS Partner Network 的合作夥伴 ) 與 Vantage Power 合作,共同打造出全方位遙測系統 VPVision,能針對各個車用零組件的即時運作情況提供深入的技術分析。VPVision 採用最新的 AWS IoT、大數據、進階分析、機器學習和邊緣運算服務,並將之整合到混合動力和電動動力傳動以及車輛系統中,讓客戶能夠監控、建立模型和調整零組件的效能。藉由連接至 AWS IoT Core、AWS S3、Amazon SageMaker、AWS IoT Greengrass 和 AWS Athena,VPVision 能夠協助客戶有效縮減創新技術的上市時間,為個別車輛提供安全和合規方面的控制,並透過遠端診斷和邊緣運算降低成本。 

優勢

Vantage Power 利用 VPVision 將新創技術的上市時間加快 6 個月以上,使用預測性分析提供安全和合規方面的控制,並透過遠端診斷和邊緣運算降低成本,因而成功帶動業績成長。Vantage Power 也希望能幫助客戶遵循法規要求。 

關於 Luxoft

Luxoft 是一家全球技術服務和諮詢合作夥伴,為五大洲 22 個國家的客戶提供客製技術解決方案。Luxoft 成立於 2000 年,將卓越的工程技術與深厚的產業專業知識互相結合,提供並實施推動企業變革的技術解決方案。Luxoft 的全球團隊結合了策略、諮詢和工程服務,利用技術實現業務轉型、提升客戶體驗並改善營運效率。Luxoft 擁有超過 280 家往來客戶,專業領域更是遍及汽車、金融服務、醫療保健、生命科學、電信和其他產業。