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mars 2016

Les objets connectés automobiles, espoirs et réalités

Au cours des cinq dernières années, l’importation de solutions technologiques et d’équipements électroniques directement issus des télécommu­nications mobiles, ont transformé le véhicule communicant en un véhicule connecté, et bientôt un véhicule autonome c’est-à-dire asservi. Constructeurs et équipementiers auto­mobiles maîtrisaient déjà des fonctions de contrôle/commande relatives tant au confort qu’à la sécurité, mais dont l’asservissement demeurait hors de portée du conducteur (ABS, antipatinage, régulateur de vitesse éventuellement couplé à un radar de proximité, etc.). Progressivement un cer­tain nombre d’informations pertinentes sur l’environnement et la performance du véhicule durant son trajet ont été mises à la disposition de l’utilisateur via les interfaces initialement prévues pour sa distraction ou ses communications person­nelles (radio/CD/DVD, téléphone mobile, écran du GPS, affi­chage d’informations sur l’environnement) donnant naissan­ce à la famille des applications “d’infotainment” : conditions extérieures météorologiques ou de trafic, alertes sonores ou tactiles de dérive de la ligne de conduite (“lane change warning”), caméras de recul pour garer la voiture (“concierge par­king”), etc.

Ces applications sont aujourd’hui regroupées dans une famille dite “ADAS” pour “Automated Driver Assistance Systems”. La révolution en cours consiste à sortir du circuit fermé du véhicule seul incluant ses occupants, et de le connecter à son écosystème extérieur: infrastructures au sol, autres véhicules, services marchands divers, services de sécu­rité et d’assistance, etc. Simultanément la connectique embarquée permet la communication à double sens entre un terminal mobile (smartphone, tablette) et les différents calculateurs embarqués, les passagers pouvant ainsi soit col­lecter des informations qui dans le passé restaient stockées à bord et n’étaient récupérées que par les mécaniciens de maintenance, soit ajouter aux fonctionnalités livrées avec le véhicule des applicatifs extérieurs qu’ils ont téléchargés sur leur mobile (exemple : logiciels d’aide à l’écoconduite, de prévision de consommation, etc.) Le véhicule connecté méri­te alors son surnom de “smartphone sur roues”.

L’évolution naturelle de cet écosystème est le véhicule auto­nome, sans conducteur c’est dire totalement asservi par des systèmes non redondants de captures d’infos en continu assurant le parcours “à vitesse adaptée et en sécurité”: les premières expériences, réussies dès 2005, combinaient le GPS avec une caméra embarquée, un radar, un lidar et une reconnaissance

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Figure n°1 : Vision de l’automobile connectée par l’intégrateur de SW embarqués Broadcom



de formes, mais le système de contrôle/com-mande ne faisait qu’absorber de l’information externe passi­ve pour réguler vitesse, accélération, direction et assiette. Aujourd’hui le véhicule connecté puise à de nombreuses sources d’information externe et communique avec elles dans les deux sens.

De ce fait la voiture autonome, déjà au stade de prototype, est annoncée en série pour 2020 et sa généralisation pour 2035.

De fait, en octobre 2015 s’est tenu près du circuit de Formule 1 de Monza (Italie) le salon “Connected Automobile 2015”. Si le projet Google Car de voiture totalement autonome n’est pas encore finalisé, l’équipementier Bosch a bien présenté au salon CES (Consumer Electronics Show) de Las Vegas en jan­vier 2016 une automobile totalement connectée.

Le déploiement massif de telles fonctionnalités suppose la création préalable de réseaux télécom et Internet interfacés et intelligents, aptes à supporter de très hauts débits de don­nées dans les échanges “V2V” (vehicle to vehicle) et “V2I” (vehicle to infrastructure) qui constituent le cœur de cette révolution. La voiture connectée échange en effet en continu des informations avec d’autres véhicules (traffic, accidents, conditions météo) voire asservit sa vitesse et sa direction pour maintenir distances et angles de sécurité par rapport à celles qui la précèdent ou la suivent. Elle peut de même réagir à des informations spécifiques émises par des infra­structures au sol, par exemple des directives d’itinéraires, de tournées professionnelles, de temps de repos, de reporting périodique, dans le cas des véhicules de livraison, des poids lourds, des techniciens et commerciaux dans les zones qui leur sont assignées, etc.

Ceci suppose à la fois des architectures réseaux interconnec­tées et des moyens de calcul en temps réel puissants. La vision actuelle des équipementiers est que ces calculs ne seront pas déportés dans le “cloud”comme aujourd’hui pour des opérations massives mais sédentaires, mais plutôt dans un “fog”de réseaux intelligents se succédant dans l’espace en fonction du déplacement du véhicule.

Plusieurs programmes de standardisation visent à assurer cette interconnexion des réseaux, par exemple le projet “Mirror Link” de standardisation des interfaces entre smart-phone et véhicule, mais des solutions encore plus perfor­mantes émergent déjà et pourront s’imposer à leur tour comme standard de fait. De même au niveau des protocoles de communication des objets connectés embarqués, la com­pétition entre Lora et Sigfox bat encore son plein, avec un avantage pour

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Figure n°2 : Architecture fonctionnelle des réseaux du véhicule connecté selon Alcatel-



ce dernier: mais si la portée de ces solutions devient acceptable pour communiquer avec le véhicule en marche, les débits demeurent encore très faibles. En revanche au niveau du HW les solutions de généralisation des capteurs MEMS et des RFID “intelligents” s’imposent sans conteste.

Toutefois la généralisation du véhicule connecté, si elle est techniquement faisable et en voie de réalisation, pose encore plusieurs questions économiques et éthiques dont les réponses sont déterminantes pour l’acceptation par le consommateur final:

  • Quels sont les plafonds admissibles pour les “coûts de fonc­tion” des applicatifs proposés, nécessairement répercutés dans le prix de vente du véhicule ? De même que peu de clients étaient prêts en 2000 à payer 1 500 € un appuie-tête à commande électrique, on peut supposer que le marché paie le “juste prix”des fonctionnalités directement liées à la sécurité active mais soit plus réticent vis-à-vis des fonctions avancées d’”infotainment” ou de télécommunications per­sonnelles des passagers?
  • Dans le cas des flottes commerciales, poids lourds et véhi­cules de services, la connaissance instantanée de la posi­tion et du trajet du véhicule débouche rapidement sur l’op-timisation de son itinéraire voire sur un routage “impératif” dicté par la hiérarchie. La perte d’autonomie de décision du chauffeur salarié, bien que déjà avérée dans les dispositifs de surveillance passive des poids lourds, peut éventuelle­ment déclencher des réactions individuelles de défiance ou de révolte face à des applications perçues comme du “flicage”.
  • Enfin la sécurité des communications échangées devient un facteur critique dans la mesure où certains applicatifs permettent déjà de contrôler à distance un véhicule, et où des informations critiques sur l’environnement et le trafic peuvent déclencher automatiquement freinage, accéléra­tion, changement de direction, etc. L’irruption de hackers malveillants dans les réseaux, détournant des véhicules ou émettant des informations volontairement fausses, pour­rait avoir des conséquences matérielles catastrophiques en quelques minutes. Jusqu’où l’utilisateur final sera-t-il dispo­sé à laisser un asservissement diriger son véhicule et à quel seuil placera-t-il l’exigence de retour à la commande manuelle?

Tous ces thèmes sont détaillés dans les articles qui suivent: description positive des fonctionnalités du véhicule connec­té, zoom sur les capteurs qui permettent ces fonctionnalités, et réflexions sur l’écosystème du véhicule connecté, ses technologies capacitantes, et ses risques... Bonne lecture à tous ! ■

Auteur

Philippe est MBA d’University of Chicago, Booth School of Business.
Après une carrière double, industrielle (Aluminium Pechiney, SAFT, Faurecia, Thomson) et de Conseil (Bain & Cie, CSC Index, Braxton/Deloitte) il est cofondateur en 2009 du cabinet Winnotek spécialisé en valorisation de l’innovation, stratégies de Propriété Intellectuelle et montage de projets R&D collaboratifs. Voir les 14 autres publications de l'auteur

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