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"L’année 2020 sera décisive pour le déploiement de réseaux temps réel TSN et OPC UA dans l’industrie"

Publié le 22 janvier 2020 à 10:42 par Pierrick Arlot        Sous-système Kontron

[TRIBUNE] Cinq tendances technologiques vont marquer le secteur de l’industrie en 2020 : l’edge computing, les réseaux temps réel (dont la 5G), les nouveaux standards pour plates-formes embarquées, la cybersécurité et l’intelligence artificielle. Pour Hannes Niederhauser, le CEO de Kontron, la tendance continue à la numérisation dans les entreprises et les cycles d'innovation rapides et continus en matière de technologies informatiques et télécoms sont un gage de croissance, même si l'environnement économique devrait se durcir.

L'edge computing, terme générique qui recouvre tous les traitements réalisés en périphérie de réseau, reste indispensable à la transformation numérique de l'industrie liée aux solutions embarquées et IoT. De plus en plus de concepts bien connus dans le domaine du cloud et des centres de données, comme la virtualisation, la modularisation des logiciels au sein de conteneurs et les réseaux définis par logiciel, mais aussi l'intelligence artificielle, migrent vers les systèmes embarqués traditionnels, rendant les applications plus flexibles, plus évolutives et plus faciles à gérer. En conséquence, les besoins en plates-formes d’edge computing sont en constante augmentation et de nouveaux standards et produits sont nécessaires pour répondre à ces demandes.

Dans ce cadre, la demande en ordinateurs de périphérie puissants, issue de diverses industries aux exigences variées, génère la mise au point de plates-formes qui peuvent être utilisées pour l’edge computing haute performance en tant que serveurs embarqués de périphérie de réseau. Avec l'évolution du standard de module processeur COM Express vers la spécification COM-HPC, de nouvelles solutions avec une puissance de calcul plus élevée, des capacités mémoire plus importantes et des bandes passantes accrues pour le transfert de données deviennent possibles. En novembre 2019, le brochage de cette norme COM haute performance a été approuvé par le comité PICMG et la ratification de la version 1.0 est attendue dans le courant du premier semestre 2020.

D’un autre côté, la tendance ininterrompue à la mise en réseau et à la numérisation implique une demande soutenue en modules qui peuvent être utilisés pour l’intégration aisée d’objets, de machines, de capteurs et d’actionneurs. Pour cette raison, des initiatives de standardisation ont également été lancées pour des modules-systèmes SOM soudés pour applications d’entrée de gamme et à gros volume sensibles aux coûts. Une première spécification en ce sens est en cours d’élaboration par le comité SGeT ; elle est attendue mi-2020.

Plus généralement les infrastructures réseau temps réel constituent une fondation importante pour l’edge computing sur nos principaux marchés. Dans le secteur des communications mobiles sans fil, la tendance est bien évidemment tournée vers la 5G tandis que, dans le secteur filaire, c’est la communication temps réel reposant sur les normes TSN et OPC UA qui focalise l’attention. Avec ses temps de latence courts et donc ses capacités temps réel, la 5G est un complément idéal à la norme TSN filaire et je les perçois comme des technologies fondamentales non seulement pour l'industrie 4.0 mais aussi, notamment, pour les transports, l'automobile et le médical.

Sur le secteur des communications mobiles, les concepts et projets de réseau d'accès radio virtuel (vRAN) tels que l’OpenRAN dans le projet TIP (Telecom Infra Project) ouvrent la voie à des plates-formes réseau génériques et centralisées purement définies par logiciel. Le développement purement logiciel, rendu possible par ces concepts, garantit des cycles d'innovation plus rapides et une flexibilité maximale dans la mise en œuvre. Les nouveaux serveurs embarqués edge sont également de plus en plus utilisés dans cet environnement où ils contribuent à atteindre les niveaux de latences les plus faibles notamment pour les appareils IoT dans des environnements industriels, à réduire les connexions au réseau cœur et à accroître la sécurité en traitant les données au plus près des entreprises.

Dans le domaine filaire, la communication temps réel fondée sur les standards TSN et OPC UA évolue rapidement et 2020 sera l'année des normes TSN de niveau application. Je m'attends à ce que les profils d'application pour les marchés verticaux, tels que l'automatisation industrielle (profil TSN CEI/IEEE 60802) ou la communication automobile embarquée (802.1DG), actuellement en cours d'élaboration, soient dans un état très avancé au cours des prochains mois. Le sujet de la configuration réseau TSN peut également être conclu cette année, afin que rien ne s'oppose à une intégration rapide au sein de l'industrie. Par ailleurs, dans le domaine de la communication temps réel pour automatismes, OPC UA devient de plus en plus important en tant que protocole de machine à machine indépendant des constructeurs.

A noter aussi qu’en 2020, de nombreux investissements seront réalisés en Europe dans les infrastructures et les transports publics pour réduire les émissions de CO2. Avec Kontron Transportation (anciennement KAPSCH Carrier Com), nous jouons un rôle de premier plan au sein de projets de recherche et de comités de standardisation pour définir le futur système de communication pour le transport ferroviaire FRMCS, reposant sur la 5G, et le valider à travers différents projets pilotes. Avec des solutions logicielles innovantes dans les domaines des applications critiques, des communications mobiles et de l'IoT, Kontron se pose ainsi en partenaire fiable au-delà de la « simple » numérisation du trafic ferroviaire.

En 2020, on va également constater une augmentation de la demande en solutions matérielles et logicielles aptes à répondre aux exigences élevées des applications d’intelligence artificielle et bâties sur des processeurs spécialement conçus à cet effet. L'acquisition de Habana Labs par Intel montre que les développements progressent très rapidement et justifient des investissements massifs. Je m'attends au départ à ce que la demande provienne principalement des domaines de la vision, de la reconnaissance intelligente de motifs avec traitement vidéo et/ou d’image et de l’autonomie des robots et des véhicules.

Parallèlement à l'augmentation des exigences en termes de performances et de mobilité des solutions et systèmes, les besoins en sécurité croissent également. Cela s'applique non seulement aux systèmes IT, mais également aux machines, capteurs et actionneurs liés à l'informatique au sein l'environnement de production. L’offre en la matière que Kontron propose depuis des années s’inscrit parfaitement dans cette tendance. Nous proposons des fonctions telles que le démarrage sécurisé et mesuré, l'attestation à distance et le déploiement de logiciels chiffrés via la prise en charge de modules matériels de confiance TPM.

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