ITS Coopératifs :la normalisation au service de l'interopérabilité et un meilleur partage de l'information Thierry Ernst Mines ParisTech Thierry.Ernst@Mines-ParisTech.fr Conférence Véhicule Connecté CGEDD 21 mai 2014
ITS : Diversité des usages Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 2 2
ITS: Diversité des technologies et scénarios Diversité de stations ITS Véhicules (particulier, bus, camions, motos, ) Infrastructure (routière, urbaine) serveurs, nomades Diversité de technologies d'accès privées et publiques : WiFi véhiculaire, WiFi urbain, DSRC, cellulaire, satellite, ) Diversité de scénarios de communications V2X, R2V, V2C, C2R,... Diversité d'usages Sûreté routière, Gestion du trafic routier, gestion des transports publics, gestion du transport de fret, Confort et mobilité des voyageurs Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 3 3
ITS : Diversité des solutions Solutions existantes propriétaires ou dédiées (pas de standard de communication commun, pas d'interopérabilité) Conçues avec une technologie d'accès et un boîtier spécifiques pour un usage pré-déterminé Ne permettant pas l'échange de données avec d'autres systèmes (pas d'enrichissement mutuel) Solutions ITS actuelles (silos) Gestion Sûreté Mobilité Gestion Sûreté Sûreté Mobilité e.g. Sûreté ecall e.g. e.g. e.g. Car2Car ecall e.g. e.g. Télépéage Car2Car ecall navigation Télépéage ecall navigation Protocoles Protocoles Protocoles Protocole Protocoles Protocoles Protocoles Protocole dédiés dédiés dédiés propriétaire dédiés dédiés dédiés propriétaire Interface Interface Interface Interface Interface Interface Interface Interface radio radio radio radio radio radio radio radio dédiée dédiée dédiée dédiée dédiée dédiée dédiée dédiée Boîtier. DSRC Boîtier. G5 (11p) Boîtier 2G Boîtier 2G/3G Standards ITS futures (ITS Coopératifs) Gestion Sûreté Gestion Sûreté Trafic Mobilité routière Trafic Mobilité routière routier routier Services et protocoles Services et protocoles de communication communs de communication communs Radio Radio Radio Radio Radio Radio courte Moyenne Longue courte Moyenne Longue portée portée portée portée portée portée Boîtier multi-technos (11p, 11n, 3G/4G, 802.15.4) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 4 4
ITS Coopératifs : permettre l'interopérabilité Coopération entre stations infrastructure routière, véhicules, serveurs et nomades pour plus de sûreté, une meilleure gestion du trafic et une meilleure mobilité des biens et des personnes Transports multimodaux, marchandises, véhicules électrique, vulnérables,... Cadre réglementaire & normes (EU : Directive ITS / Mandat Comment satisfaire l'interopérabilité entre usages ayant des besoins fonctionnels différents? Coopération Architecture de communication générique et normalisée ISO CEN ETSI [ISO 21217] associant communications courtes et longues portées et permettant e partage et l'enrichissement des données Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 5 5
ITS Coopératifs: Standards Effort de normalisation initié dans ISO TC204 WG16 (CALM) [en 2001], complété par projets européens (CVIS, SafeSpot, Coopers, GeoNet, COMeSafety) [2006-2010], ETSI TC ITS / CEN TC 278 / ISO TC 204 (WGs 16, 17 & 18) [depuis 2010] Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 7 7
ITS Coopératifs: Architecture [ISO 21217] EC ITS Directive & Mandat de standardisation M/453 (2009-2012) >65 normes ISO, CEN, ETSI ETSI/ISO Architecture «ITS Station» de référence supportant une diversité : Stations ITS (véhicule, routière, centrale, personnelle) Applicatons (sûreté routère, geston du trafc, mobilité/confort) Facilites : services partagés (alertes, positonnement, cartographie Protocoles de communicaton : IPv6 (bout en bout) & non-ip (ad-hoc) Accès (802.11p, 2G/3G, 802.11n) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 8 8
ITS Coopératifs : Communications Hybrides Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 9 9
ITS Coopératifs : Exemple (démo YoGoKo) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 10 10
ITS Coopératifs : Véhicule électrique Station de recharge électrique / Station ITS routière Station ITS centrale Internet ETSI G5 (EU 11p 5.9 GHZ) POI / E.V Charging Spot (3G / 11n / 11p) Besoins de communications Véhicule à distance : déterminer les points de recharge électrique et les réserver => communications longue portée Véhicule à station : accroche auto-guidée / paiement => communications courte portée Centre de gestion :collecte d'info pour optimiser la recharge (heure / puissance) en fonction de production d'électricité => courte et longue portée Smart phone à véhicule : déterminer autonomie, etc. => courte & longue portée Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 11 11
ITS Coopératifs: Conclusions Nouveau paradigme présentant de nombreux avantages économiques et sociétaux Un vrai partage de l'information Pour une meilleure sécurité routière Pour une meilleure gestion du trafic routier Pour une meilleure mobilité des biens et des personnes Convergence / inter-opérabilité Des différents secteurs des ITS (fret, transport public,..) Avec secteurs non ITS (smart cities, smart grids) Besoin de tests pilotes à grande échelle Participation française : timorée / savoir-faire IPv6 Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 12 12
ITS Coopératifs: Recommandations Ne pas s'enfermer dans la vision uniquement centrée sur le véhicule La solution doit pouvoir satisfaire tous les types d'usages. Surtout ceux impliquant de l'infrastructure! La solution déploiyée doit pouvoir être étendue Importance d'ip et donc d'ipv6 (savoir faire français) Cycle de vie des technologies d'accès (11p) très court Réfléchir au potentiel offert par les nouveaux standards Possibilités de développer de nouveaux marchés Importance des données : rôle primordial de ceux qui les détiennent Importance de participer aux travaux ISO TC204 WG18 Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 13 13
Standards ITS : Liens EU-US ITS harmonisation http://ec.europa.eu/digital-agenda/en/news/progress-and-findings-harmonisation-eu-us-security-and-communications-standards-field http://its-standards.eu Cooperative ITS Standards http://www.itssv6.eu ITSSv6 : IPv6 ITS Station Stack http://www.scoref.fr SCORE@F : Système COopératif Routier Expérimental Français http://www.cvisproject.org CVIS : Cooperative Vehicle- Infrastructure Systems http://www.amsterdamgroup.eu Amsterdam Group Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 14 14
Merci pour votre attention! Thierry Ernst Thierry.Ernst@Mines-ParisTech.fr http://www.lara.prd.fr/users/thierryernst http://www.itssv6.eu / http://www.scoref.fr / http://its-standards.eu
Pour aller plus loin...
Standards ITS Coopératifs: Essentiels ISO 21217 / ETSI EN 302 665 ITS Station Reference Architecture ISO 24102 ITS Station Management ISO 17423 Application flow requirement / registration ISO 17429 Generic ITS station faciliites ETSI TS-102-637-2 CAM (Cooperative Awareness Message) ETSI TS-102-637-3 DENM (Decentralized Environmental Notification Message) ISO 21210 IPv6 Networking ISO 29281 FNTP : Fast Network & Transport layer Protocol ETSI ES-202-663 ETSI G5 (EU's 11p) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 17 17
Standards ITS Coopératifs: Accès Communications non-ip broadcast géolocalisées entre stations ITS (V2V / V2R) 802.11p mode adhoc Adapté à la sûreté routière à temps critique, avec une proportion de véhicules équipés Communications IPv6 de bout-en-bout entre stations ITS 802.11 g/n/p en mode infrastructure, 3G, 802.15.4 Adapté à sûreté routière non temps-critique (alertes personnalisées) gestion du trafic, des biens, des personnes et de l'infrastructure services de mobilité (connectivité, diagnostic à distance, navigation, réservation, télé-paiement, recharge véhicule électrique, mise à jour) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 18 18
Cooperative ITS: IP Convergence IPv4 cannot meet ITS requirements 1997: 600 millions vehicles worldwide 1200 millions vehicles by 2030 at current trend Only 2 32 = 4 294 967 296 addresses for all usages Functionalities limited for ITS needs Currently being replaced by new IP version: IPv6 IPv6 provides: IPv6 2 128 = up to 3 911 873 538 269 506 102 @ / m 2 New features required for scalable ITS deployment Natural convergence (ITS sectors and non-its sectors Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 19 19
Cooperative ITS: Facilities ITS stations (vehicle, roadside, central, personal) exchange information used by several applications Managed in the facilities layer in the ITS station reference architecture CAM: Cooperative Awareness Message propagate information of ITS stations to neighbouring ITS stations e.g. presence, position, status, etc.. DENM: Decentralized Environmental Notification Message propagate information of road traffic event detected by ITS stations to relevant ITS stations e.g. traffic accident, road work, traffic jam, etc... CAM DENM 20 20
Cooperative ITS: Facilities LDM: Local Dynamic Map 21 21
YoGoKo Solutions de Communication et de Connectivité pour les Transports
YoGoKo Solutions de communication innovantes adaptées au domaine des transports 15 ans de travaux sur les technologies Internet (IPv6) appliquées au domaine des transports [Mines / Telecom Bretagne / Inria] Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 23 23
Solutions YoGoKo Une plateforme de gestion des communications multi-fonctionnelle unique & flexible pour des équipements hétérogènes (fixes ou mobiles, distants et isolés ou groupés) Un boîtier de communication multi-usage équipé d'une diversité de technologies d'accès (WiFi 11n et 11p, 3G, Ethernet, satellite, fibre optique, ) Du logiciel et des services permettant des communications performantes, sécurisées et résilientes aux pannes (sélection dynamique de la meilleure technologie d'accès en fonction du flux de données) Une pile logicielle reposant sur les plus récents protocoles Internet de l'ietf (IPv6, sécurité, mobilité) et des ITS Coopératifs de l'iso / CEN / ETSI (distribution géolocalisée, CAM, DENM, SAM, etc.) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 24 24
Solutions YoGoKo : Bénéfice Un système de communication multi-fonctionnel & flexible tirant profit d'une multitude de technologies d'accès pour des équipements hétérogènes (fixes ou mobiles, distants et isolés ou groupés) La plateforme YoGoKo permet D'établir la connectivité vers des équipements distants indépendamment du réseau d'accès De fournir depuis ces équipements une connectivité à des équipements nomades De bénéficier de communications performantes (résilience aux pannes, choix dynamique de la meilleure technologie d'accès en fonction du besoin, transition d'une technologie d'accès à une autre sans coupures) De communiquer en toute sécurité (chiffrement, authentification, anonymisation) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 25 25
Plateforme YoGoKo : Avantages Une plateforme multi-fonctionnelle Combine tous moyens de communications WiFi véhiculaire 11p/G5, WiFi urbain, 11n, 3G, satellite, CPL, 6LoWPAN, VLC, Permet tous types d'applications sûreté routière, gestion réseau routier, diagnostique à distance, électro-mobilité, mobilité, loisirs,... Une plateforme adaptée A l'infrastructure routière connectée: feux, PMV,... A l'infrastructure urbaine connectée: parking, stations bus, stations de recharge électrique,... Aux véhicules connectés: véhicule électrique, véhicule coopératif, transport public, transport de marchandises,... Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 26 26
Plateforme YoGoKo : Déploiement Solution de connectivité reposant sur IPv6 Standards IETF (Internet), ISO (ITS) Solution initialement développée dans projets européens et Mise en œuvre opérationnelle dans le projet Service de connectivité IPv6 déployé sur les stations ITS routières de Neavia Technologies Fourniture d'une connectivité IPv6 sans changement de l'infrastructure réseau IPv4 existante Déployée sur la flotte de véhicules du CAOR (Mines ParisTech) et IMARA (Inria) Ernst Normes pour le véhicule connecté CGEDD Mai 2014 27 27