Les navettes autonomes deviennent de plus en plus courantes dans les parcs, les zones panoramiques, les aéroports et d'autres environnements contrôlés. Contrairement aux véhicules traditionnels, ces navettes sans conducteur reposent entièrement sur des systèmes intelligents embarqués et des plateformes basées sur le cloud pour la communication en temps réel. En tant qu'élément central de la communication du véhicule, le choix de la passerelle a un impact direct sur la fiabilité de l'ensemble du système. En discutant avec nos clients, nous avons remarqué que de nombreuses équipes investissent massivement dans le développement du véhicule mais négligent des détails critiques dans la sélection du système de communication, ce qui entraîne des pannes fréquentes du réseau pendant les opérations.

Exigences fondamentales en matière de communication pour les navettes autonomes

Les navettes autonomes ont des exigences plus élevées en matière de communication que les véhicules connectés standard. Sur la base de notre expérience de projet, trois aspects ressortent :

La redondance du réseau est essentielle. Lorsqu'ils circulent dans des parcs ou des campus, les véhicules traversent des tunnels souterrains, des bâtiments à structure métallique et des zones à forte densité d'arbres où la couverture du signal par un seul opérateur est souvent inadéquate. Lorsque la connectivité réseau diminue, les véhicules déclenchent des protocoles d'arrêt de sécurité, ce qui a un impact sur l'efficacité opérationnelle. Dans des scénarios plus graves, les véhicules peuvent ne pas recevoir de commandes critiques d'évitement d'obstacles de la part du nuage, ce qui crée des risques pour la sécurité.

Besoins complexes en matière de connectivité des appareils. Les navettes autonomes modernes embarquent de nombreux dispositifs : ordinateurs industriels principaux pour la prise de décision, LiDAR et radar à ondes millimétriques pour la perception de l'environnement, caméras multiples fournissant des données visuelles, unités informatiques périphériques traitant des informations en temps réel, modules de positionnement fournissant des données de localisation, et connexions aux systèmes de châssis du véhicule. Ces dispositifs nécessitent différents types d'interfaces, notamment des ports Ethernet, des ports série et des connexions par bus CAN.

Adaptabilité à l'environnement industriel. Les navettes autonomes doivent fonctionner à l'extérieur 24 heures sur 24, supporter la chaleur estivale et l'exposition au soleil, le froid hivernal et les vibrations permanentes. Les équipements de réseau grand public ne peuvent généralement pas assurer un fonctionnement stable à long terme dans ces conditions.

Architecture technique du SV900

Le SV900 est spécialement optimisé pour répondre aux exigences uniques des navettes autonomes.

 

Double redondance du réseau est la caractéristique principale de cet appareil. Le SV900 intègre deux modules de communication 5G indépendants, permettant un fonctionnement simultané en double 5G ou une configuration hybride 5G+4G. Les deux réseaux peuvent fonctionner en mode actif-standby ou en mode d'équilibrage de charge. Lorsqu'un réseau connaît une défaillance ou une dégradation du signal, le système bascule automatiquement sur le chemin alternatif, garantissant ainsi une communication ininterrompue. L'appareil prend également en charge les réseaux Redcap, une technologie 5G optimisée pour les scénarios IoT à vitesse moyenne avec une consommation d'énergie plus faible, ce qui est plus respectueux de la batterie pour les navettes électriques.

En ce qui concerne le choix du processeur, le SV900 utilise une architecture double cœur A53, un processeur de qualité industrielle entièrement validé qui atteint un excellent équilibre entre la stabilité et la gestion de l'énergie. Les passerelles pour véhicules diffèrent des routeurs domestiques : les performances maximales ne sont pas le principal critère ; c'est la stabilité à long terme qui compte le plus.

Configuration complète de l'interface est un autre avantage significatif. L'appareil dispose de cinq ports Gigabit Ethernet, tous équipés de connecteurs M12 de qualité aéronautique. Ces connexions à verrouillage fileté sont bien plus fiables que les ports RJ45 standard dans les environnements soumis aux vibrations des véhicules. Dans les déploiements réels, les clients connectent généralement les unités de calcul principales, les LiDAR, les caméras et les périphériques informatiques à des ports distincts, ce qui permet un échange de données à grande vitesse entre les appareils.

L'interface trois-en-un M12-X, qui intègre les protocoles RS232, RS485 et le bus CAN, est particulièrement remarquable. De nombreux clients utilisent l'interface CAN pour se connecter directement aux contrôleurs de châssis des véhicules et lire des données en temps réel telles que la vitesse du véhicule, l'état de la batterie et les paramètres de fonctionnement du moteur, sans nécessiter d'équipement de conversion de protocole supplémentaire, ce qui simplifie l'architecture du système.

L'appareil prend en charge les cartes SIM et les cartes ESIM. La capacité de provisionnement over-the-air des cartes ESIM rend le changement de fournisseur plus flexible, ce qui convient particulièrement aux projets nécessitant un déploiement dans différentes régions.

Application pratique Valeur des caractéristiques principales

Soutien au positionnement différentiel NTRIP est une fonction que les clients trouvent particulièrement utile. Les navettes autonomes ont des exigences élevées en matière de précision de positionnement. Le positionnement GPS standard présente des erreurs de l'ordre du mètre, ce qui ne permet pas de répondre aux exigences des passages étroits ou des scénarios d'amarrage précis. Le SV900 dispose d'un client NTRIP intégré qui peut se connecter directement aux serveurs des fournisseurs de services de positionnement différentiel, recevoir des données de correction différentielle et les transmettre de manière transparente au module de positionnement du véhicule, améliorant ainsi la précision du positionnement au niveau du centimètre. La configuration s'effectue via l'interface de gestion web de l'appareil en entrant l'adresse du serveur et les informations du compte - aucun développement supplémentaire n'est nécessaire.

Stockage local des journaux peut sembler simple, mais elle est cruciale pour l'audit de sécurité des véhicules autonomes. La mémoire FLASH intégrée à l'appareil enregistre les informations critiques, notamment les changements d'état du réseau, les statistiques de trafic, les redémarrages de l'appareil et l'état de la connexion NTRIP. Même en cas d'interruption temporaire du réseau, les données sont enregistrées localement et automatiquement téléchargées vers la plateforme de gestion une fois la connectivité rétablie. Ces données constituent un matériel de référence important pour l'analyse des comportements anormaux des véhicules et le dépannage des défaillances du système.

Contrôle de la qualité du réseau vérifie en permanence l'état de la connexion et les mesures de qualité des deux chemins du réseau. Grâce à des tests ping périodiques, à des statistiques sur la perte de paquets et à d'autres méthodes, le système peut identifier rapidement les problèmes de réseau, en déclenchant des commutateurs ou en envoyant des notifications d'alerte. Ce mécanisme de surveillance proactive est bien plus fiable que d'attendre passivement que des défaillances se produisent.

L'appareil prend en charge le verrouillage de la bande de fréquence et le verrouillage du système pour les modules 5G. Dans certains scénarios spécifiques, l'appareil peut être contraint de fonctionner sur des bandes de fréquences ou des systèmes de réseau particuliers, ce qui permet d'éviter l'instabilité causée par des changements fréquents.

Capacités d'intégration et d'extension des systèmes

Le SV900 fonctionne sur un système d'exploitation Linux, ce qui facilite grandement la personnalisation par le client. L'appareil est livré avec une documentation de développement complète et des kits de développement logiciel (SDK), ce qui permet aux clients de déployer leur propre logique commerciale sur la passerelle, comme le prétraitement local des données, l'inférence de l'IA en périphérie et la conversion de protocoles personnalisés. Cette ouverture signifie que la passerelle ne sert pas uniquement de dispositif de communication, mais qu'elle peut également prendre en charge des tâches informatiques.

En ce qui concerne les fonctions réseau, l'appareil prend en charge les protocoles de routage dynamique OSPF et RIP, ce qui permet de créer des topologies de réseau de flotte complexes. La fonctionnalité de routage de politique peut diriger différents trafics professionnels vers différentes liaisons réseau en fonction de conditions telles que le type de données et les adresses source-destination. Par exemple, le trafic de vidéosurveillance peut utiliser des liaisons 5G à large bande passante tandis que les commandes de contrôle utilisent un autre chemin réseau à faible latence.

La fonctionnalité VLAN permet de diviser le réseau du véhicule en plusieurs sous-réseaux logiquement isolés, tels que les réseaux de gestion, les réseaux d'entreprise et les réseaux de transmission vidéo, améliorant ainsi la sécurité du réseau et l'efficacité de la gestion. L'appareil prend en charge les modes VLAN balisés et non balisés avec une excellente compatibilité.

La fonctionnalité VPN prend en charge plusieurs protocoles, notamment PPTP, L2TP, IPSEC, OPENVPN, GRE, GRETAP et Vxlan, ce qui permet d'établir des tunnels cryptés entre les véhicules et le nuage afin de protéger la sécurité de la transmission des données. Cette fonctionnalité est essentielle pour les applications exigeant une grande sécurité des données.

L'appareil prend également en charge le mode pont, ce qui permet d'attribuer directement l'IP publique obtenue par la numérotation 5G aux appareils en aval, simplifiant ainsi la configuration du réseau. La fonction 5GLAN utilise les réseaux 5G des opérateurs pour établir des réseaux locaux, ce qui permet une communication à faible latence entre les véhicules ou entre les véhicules et l'infrastructure.

Des modules de positionnement GPS/BeiDou et des modules WLAN en option complètent les fonctionnalités de l'appareil. Les modules de positionnement peuvent fournir des informations de base sur la localisation des véhicules, tandis que les modules WLAN offrent un accès de secours au réseau dans des zones spécifiques telles que les stations de recharge ou les parkings.

Gestion des opérations Commodité

Le SV900 prend en charge le protocole SNMP, ce qui permet de l'intégrer aux systèmes de gestion de réseau d'entreprise existants. Il fonctionne également avec la plateforme Star Cloud STARDEVICEMANAGER, propriété de Starlink, qui assure la gestion centralisée des appareils, la distribution de la configuration, la surveillance de l'état et les mises à jour du micrologiciel. Pour les clients qui exploitent des flottes à grande échelle, une plateforme de gestion unifiée réduit considérablement les coûts d'exploitation.

L'appareil peut être configuré et redémarré à distance, ce qui réduit la fréquence des opérations de maintenance sur site. L'interrogation des informations sur l'état de l'appareil et l'établissement de rapports permettent au personnel d'exploitation de surveiller en temps réel l'état du réseau de véhicules, l'intensité du signal et l'utilisation du trafic.

Résumé des scénarios d'application

D'après notre expérience, le SV900 est particulièrement bien adapté à ces scénarios :

Les services de navette sur route fermée dans les parcs et les zones panoramiques, où l'état des routes est relativement contrôlé mais où la stabilité des communications est essentielle. Les véhicules de navette des aéroports et des gares ferroviaires à grande vitesse qui nécessitent des arrêts fréquents et un accostage précis. Les véhicules de transport automatisés dans les parcs logistiques et les ports qui doivent traiter de grands volumes de données vidéo et de capteurs. Les bus de banlieue des parcs industriels qui doivent répondre à des exigences strictes en matière de sécurité et de fiabilité.

Les systèmes de communication pour les navettes autonomes sont un élément essentiel de toute solution de conduite autonome. Une passerelle de véhicule bien conçue et riche en fonctionnalités peut améliorer de manière significative la stabilité du système et l'efficacité opérationnelle. L'accent mis par le SV900 sur la redondance du réseau, la richesse de l'interface, la fiabilité industrielle et l'exhaustivité fonctionnelle répond aux besoins réels d'applications spécialisées telles que les véhicules autonomes. Si vous travaillez sur des projets connexes, nous vous recommandons d'évaluer minutieusement l'architecture de votre système de communication et de sélectionner l'équipement qui répond vraiment à vos besoins.