SWITCH : Faire converger des métiers pour créer des « Smart Tunnels »
Lancé en 2021, le projet SWITCH a pour objectif de concevoir, développer et valider une solution « Smart Tunnel » intégrée pour les constructeurs et les exploitants de tunnels routiers. Rencontre avec Jérôme Buquet, Head of Innovation de SEE Telecom, l’entreprise leader du projet.
Le projet SWITCH rassemble des disciplines très diverses. Comment avez-vous imbriqué toutes ces compétences pour mener ce projet ?
Chaque partenaire est venu avec ses spécificités.
Côté industriel, nous retrouvons SEE Telecom, acteur majeur dans la couverture radio des tunnels routiers et des métros, Euranova, partenaire expert en Data Science et Icoms Detections, filiale d’un groupe canadien expert en radar micro-onde. Du côté académique, il y a l’UCLouvain avec le laboratoire de cryptographie, l’UNamur qui a pris en charge les aspects juridiques au niveau de la gestion des données collectées et l’UMONS qui se penche sur la couche physique des communications filaires et sans fil.
Tous ces partenaires se sont réunis autour d’un constat : depuis 20 ans, des réseaux radios dédiés aux tunnels sont essentiellement déployés autour des communications critiques (pompiers, police). Pour rappel, avant la catastrophe du Mont Blanc en 1999, aucune obligation de couverture radio en tunnel n’existait. Cette catastrophe a démontré l’importance de faire dialoguer toutes les équipes de secours et, surtout, de mettre en place des moyens de communication à l’intérieur des tunnels. C’est ainsi que des lois ont été votées pour contraindre les exploitants des tunnels à disposer d’une couverture radio au sein de leurs infrastructures.
Pendant longtemps, il y avait surtout des technologies telles que la radio VHF (Very High Frequency), puis le réseau TETRA (Terrestrial Trunked Radio – pour les services de secours et de sécurité) fin des années 1990. Depuis plus de 15 ans, on a également vu apparaître de nouvelles technologies radios, bas débit et haut débit. Je citerai, à titre d’exemple, l’IoT (Internet of Things) pour récolter des données à partir de capteurs, le 4G privé et le 5G privé pour les communications opérationnelles ou encore le GNSS (Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) qui regroupe notamment le système américain GPS (Global Positioning System) et le système européen GALILEO pour la navigabilité avec la géolocalisation. En d’autres termes, de nouveaux « cas d’emploi » peuvent véritablement voir le jour au bénéfice des exploitants, mais aussi des utilisateurs.
Avec SEE Telecom, l’atout du consortium est de placer dans des tunnels des câbles rayonnants. Il s’agit d’un câble coaxial, suspendu à une quinzaine de centimètres du plafond. Celui-ci est percé sur toute sa longueur, ce qui le transforme en antenne répartie et permet une communication radio homogène, fiable et sans interruption dans les espaces confinés. Contrairement à ce que l’on trouve sur les antennes de téléphonie mobile, le câble est « large bande » et ne se limite donc pas à la transmission une seule technologie sans fil.
Dans le cadre du projet SWITCH, nous analysons des « cas d’emploi » possibles. Par exemple, mettre des capteurs IoT dans les tunnels afin de mesurer la température, l’humidité, la concentration en gaz, etc. Toutes ces informations sont utiles pour surveiller le tunnel et détecter diverses problématiques : présence trop importante de NOx ou de CO2, trop de poussières. Lorsque l’information est disponible à temps, il devient possible de prendre des mesures ad hoc, comme mettre des ventilateurs en marche ou en demander une diminution de la vitesse. Cela permet également de prévenir les accidents et l’usure.
Autre exemple, les poussières qui sont émises dans ces infrastructures sont très corrosives et abîment le béton. Cela nécessite une vraie surveillance. L’avantage des capteurs sans fil, c’est qu’ils sont alimentés par batteries avec une très grande autonomie. Ils sont ainsi facilement déployables sur des tunnels existants ou à venir. Ils peuvent être utilisés pour récolter divers types de données : hygrométrie, température, inclinaison (pour prévenir des chutes), etc.
Toutes ces données sont ramenées dans Digazu, un système qui utilise des technologies de pointe pour gérer le stockage et le traitement de données. L’aspect du traitement des données est pris en charge par Euranova, selon les scénarios d’utilisation proposés par SEE Telecom et qui sont en ligne avec les besoins des membres de l’Advisory Board. Ensuite, il faut protéger ces données. C’est là que l’UCLouvain entre en jeu pour les chiffrer et les authentifier, de façon que ces données ne soient récupérables et modifiables que par l’exploitant. Et enfin, il faut s’assurer que le traitement de ces données soit fait en conformité avec les règlementations applicables en la matière, en ce compris le RGPD (Règlement Général sur la Protection des Données), c’est le travail de l’UNamur.
En fait, c’est un projet de convergence entre des technologies anciennes qui perdurent, mais qui évoluent, et auxquelles on va ajouter de nouvelles technologies comme l’IoT, du haut débit, etc. L’intérêt pour les exploitants est d’avoir un réseau privé et qu’ils puissent exploiter toutes ces informations pour faire de la donnée intelligente (smart data) qui va permettre d’améliorer la gestion de l’infrastructure et diminuer les coûts via la maintenance prédictive.
Où en êtes-vous aujourd’hui ?
Nous avons pris le temps de nous connaître et de bien comprendre quels étaient les enjeux et les métiers de chacun et nous avons abouti à la création de l’architecture du projet, ainsi que la mise en place de quelques « Proof Of Concept » (POC).
Outre les compétences réunies dans le cadre de ce projet, nous pouvons compter sur la présence d’un Advisory Board très actif. On y retrouve notamment le SPW Mobilité et Infrastructures, Bruxelles-Mobilité, VINCI Autoroutes, le tunnel du Mont Blanc, Eiffage Autoroute et le CETU (Centre d’Étude des Tunnels, du Ministère français en charge des Transports). Leur présence dans le projet est une véritable plus-value. Nous leur avons soumis différentes propositions de « cas d’emploi » et ce sont eux, en tant qu’utilisateurs, qui ont établi les priorités.
Aujourd’hui, non seulement, nos cas d’emploi sont défendus par ces organismes, mais ils nous proposent aussi des futures expériences. Je pense par exemple à Eiffage Autoroute et Vinci Autoroutes qui ont proposé d’accueillir un POC autour des datas dans des tunnels que SEE Telecom leur a équipés. Il y a également le tunnel du Mont Blanc qui a déjà été le lieu d’expériences de Platooning (Convoi ou peloton routier dont le véhicule de tête retransmet toutes les informations aux véhicules qui le suivent). Ce système commence à fonctionner sur les routes, nous menons des expériences avec eux dans le tunnel parce que c’est un des plus longs et surtout parce qu’il est international. Un test de couverture GPS y est également mené pour des cas d’emploi très particuliers de géolocalisation de poids lourds, que nous dévoilerons en temps utile. Du coup, il faut être certain d’avoir des interopérabilités européennes. Avec Vinci Autoroutes, nous travaillons sur une détection de piétons dans les tunnels. Il faut les détecter et leur envoyer les secours avant qu’il n’arrive un accident, il y a souvent des drames.
J’aimerais également citer le SPW en la personne de M. Rudi Noël, responsable d’exploitation et chef de projet des techniques électromécaniques du tunnel de Cointe à Liège. Il nous autorise à utiliser le tunnel pendant deux ans comme un laboratoire pour tester nos développements.
Notre premier POC concerne l’installation de capteurs IoT et l’utilisation de Radar micro-onde en tunnel (et non pas à l’air libre, c’est là l’innovation d’Icoms Detection). Les capteurs viennent d’être installés en octobre et le radar le sera très prochainement. C’est évidemment une aide considérable pour nous de pouvoir bénéficier du soutien d’une infrastructure wallonne et locale. Nous aurons ainsi le premier « Smart Tunnel » réalisé à Liège ! Sur les 2 ans, nous y déploierons toutes les technologies, en commençant par une zone locale et qui sera ensuite élargie à l’ensemble du tunnel.
Qu’en est-il du véhicule autonome ?
C’est une extension naturelle que nous prenons en considération. C’est ce que l’on appelle le V2X (Vehicle-to-everything) que l’on peut remplacer par V2V (Vehicule-to-Vehicule) ou bien par V2I (Vehicule-to-Infrastructure). La voiture ou le camion va pouvoir discuter avec les autres voitures ou avec l’infrastructure (ici, le tunnel). Nous aurons des statistiques, mais aussi des données de sécurité. Si un véhicule est estimé trop chaud, il peut lui être par exemple recommandé de s’arrêter pour refroidir avant de rentrer dans le tunnel, ce qui peut éviter un incendie dramatique.
S’il se passe quelque chose dans le tunnel, il sera possible d’avertir les voitures de façon automatique et de les arrêter. Cela existe déjà pour les trains.
Pour y parvenir, il faut effectivement que les infrastructures soient prévues pour dialoguer avec ces voitures connectées. Pour le moment, on en parle beaucoup, mais les standards d’interconnexion n’ont pas encore été établis. Il n’en reste pas moins qu’on garde bien tout cela à l’esprit.
Quels avantages avez-vous eus de passer par le Pôle MecaTech dans le cadre de ce projet ?
Le Pôle MecaTech, tout comme le pôle Logistics in Wallonia, a joué le rôle d’accélérateur. Sur le plan financier évidemment en nous permettant d’accéder à des subsides de la Région Wallonne pour l’innovation, mais pas seulement. Comme expliqué plus haut, nous avons rassemblé autour de ce projet des métiers très différents. Il y a un comité de pilotage qui se réunit toutes les semaines. Au début, nous ne parvenions pas à nous comprendre tant nos disciplines respectives étaient différentes : chiffrement, data science, aspects juridiques, etc. Puis nous avons appris à nous connaître, à nous apprivoiser, à dialoguer, à intégrer les enjeux des uns et des autres, et ce, au bénéfice de tous. Sans ce projet, nous n’aurions pas pu nous rencontrer, faire jaillir des idées et créer des cas d’emploi.
Il y a eu la rencontre avec les partenaires, mais aussi avec les utilisateurs à travers l’Advisory Board. Pour moi, l’innovation, c’est vraiment ça. C’est l’interconnexion entre différents mondes pour faire émerger de nouveaux produits.
Je remercie vivement les Pôles MecaTech et Logistic in Wallonia ainsi que la Région Wallonne pour le soutien qu’ils nous ont apporté.
Jérôme Buquet, Head of Innovation de SEE Telecom
