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Enrichir l’information voyageurs…

…Valoriser le trajet

Architecture multimédia distribuée & embarquée


La technologie à votre service CO N NE CTE R L ’ENT RE PR I SE A UX R E SSOUR CE S T E CHN OL OG I Q UE S NÉ CE SSA I RE S

C’EST QUOI Moov’iRail ? Moovi’Rail est un réseau d'information embarqué basée sur une architecture multimédia distribuée. Il est particulièrement adapté au transport collectif (train, tramway, bus), surtout quand celui-ci est constitué de plusieurs éléments articulés.

une solution flexible pour les besoins d’informations voyageurs

On appelle « distribuées » des architectures à intelligence répartie, sans maître central, particulièrement fiables et performantes.

QU’APPORTE Moovi’Rail ? Moovi’Rail apporte à bord des véhicules roulants les services suivants : 

Image  information vidéo voyageur (arrêts, situation perturbée, ...)  distribution de contenu multimédia (infos touristiques, pratiques, Internet ...)  remontée de télésurveillance (bande passante suffisante) Son  infos voyageurs en plusieurs langues (plusieurs canaux personnalisés,...)  annonces conducteur et agent contrôleur  diffusion musique / ambiance sonore Données techniques  maintenance  services internes supplémentaires (liaison agent contrôleur, conducteur, agents surveillance,...)


POURQUOI UTILISER Moovi’Rail ? Moovi’Rail se distingue par sa robustesse, simplicité, fiabilité, une capacité à traiter les gros débits sans liaison radio (wi-fi,...) en utilisant une liaison filaire intercaisse existante. Il se présente comme un "tuyau" de grande capacité, pouvant supporter notamment toutes les applications multimédia et techniques, sur lequel il est simple de brancher ou modifier divers équipements personnalisés. L'exploitant peut donc obtenir la configuration qui correspond juste à son besoin.

SOLUTION ENVIRONNEMENTALE 

 

Réduction de consommation électrique et thermique par l’élimination des ordinateurs embarqués Absence de rayonnement électromagnétique Réduction du câblage et du poids de l’installation

La particularité du système distribué est que tous ces équipements sont auto-pilotés dans un réseau Aida. En particulier, les ordinateurs de contrôle qui caractérisent les solutions centralisées habituelles ne sont plus nécessaires. Ceci introduit de nombreux avantages en qualité du système et réduit considérablement l'encombrement, les coûts et les pannes.

DE QUOI EST CONSTITUE Moovi’Rail ? Moovi’Rail est constitué de : 

une infrastructure niveau rame  liaison sol  interface de chargement de masse  liaison filaire intercaisse très haut débit sur câble existant  coupleur audio, commandé par écran tactile avec interfaçage pour une commande à distance par l'ASCT une infrastructure niveau voiture  afficheurs image et texte  haut-parleurs  balises Wi-Fi (diffusion de zone)  interface aux caméras de télésurveillance  interfaces techniques de la voiture une régie  l'exploitant programme librement ses contenus pour diffusion à bord


POURQUOI LEGER ? 

 

Les « nœuds » de contrôle du réseau sont déjà de petite taille (environ la moitié d’une carte de crédit bancaire), et sont de plus répartis à proximité des équipements. Ceci élimine le besoin d’implanter des armoires pour le contrôle, encombrantes, consommatrices d’énergie électrique et dissipant de la chaleur La tenue aux vibrations est améliorée du fait de la réduction de taille des composants Le faisceau électrique requis est minimal par rapport à une solution centralisée. La différence peut être d’un ordre de grandeur en encombrement filaire (donc en poids, temps de pose…)

POURQUOI UN TRES HAUT DEBIT ? 

Entre les voitures, un coupleur simple et robuste est inséré dans une paire torsadée existante, aux extrémités du câblot. Le contrôle d’impédance sur cette section autorise des débits de plusieurs centaines de Mégabits par seconde (Mbps) sans avoir à recâbler.

POURQUOI FLEXIBLE, EVOLUTIF ? L’architecture Aida, en cours de qualification aéronautique, apporte une résistance aux pannes qui réduit la criticité de la maintenance

Moovi’Rail embarque un minimum de ressources de présentation des informations, et un script éditable en régie pour les diffuser. Toute la complexité est gérée au sol. L’exploitant peut modifier les contenus et leur séquencement, voire modifier le nombre d’afficheurs et de balises qui lui sont nécessaires.

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ASSURE DANS LES VOITURES ?

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Dans les voitures, le haut débit est assuré humo sed ut, macto, meus. par le câblage qui accompagne les équipements multimédia.

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POURQUOI LA FIABILITE ? 

 

Déployer un système d’information sur un réseau, même si sa sécurité d’emploi n’est pas critique, requiert une fiabilité élevée. Faute de quoi ses avantages seraient vite effacés par les multiples interventions nécessaires Les éléments qui fiabilisent traditionnellement les systèmes embarqués sont absents de Moovi’Rail (ordinateurs de contrôle, couches logicielles, harnais de câblage) Moov’iRail déploie un matériel simple en communication (intercaisse et réseau) et en logique (contrôle des afficheurs et balises) En utilisant deux paires sur des câblots différents, il serait possible de constituer un réseau Rame particulièrement puissant, en débit certes mais surtout en fiabilité, à un niveau permettant l’envoi d’ordres à la partie technique de la rame

…ET LES FLUX VIDEOS ? 

Le traitement local des images, propre à l’approche distribuée, libère le système des goulots d’étranglement couramment dûs aux PC multimédia.


Moov’iRail est une solution d’architecture embarquée au service du transport collectif conçu par : DEMARIS Consulting INFODIO SET IMAGEM TECHNOLOGY

SOLUTIONS EMBARQUEES

SERVICES

ADAPTÉES À VOTRE ENTREPRISE. DÉVELOPPEMENT DE DEMONSTRATEUR   

Réalisation du matériel Mise au point Contenu Multimédia initial

QUI FAIT Moovi’Rail ? 

FORMATION REGIE  

Configuration base de données Écriture des scripts

 ACCOMPAGNEMENT CLIENTS   

Analyse de l’exploitation Préconisations de déploiement Retour d’expérience

Infodio fournit le coupleur audio, la console de commande à écran tactile au poste du conducteur ainsi que l’interfacage avec le PDA communicant de l’agent contrôleur. Imagem Technology réalise les nœuds de réseau contrôlant les afficheurs et la gestion des flux de données.

SET apporte le réseau breveté AIDA dans les voitures et la liaison intercaisse à haut débit.

DEMARIS est le spécialiste en NTIC et ingénierie projet multimédia.

Technologies embarquées C o ns ei l Ré al i sa ti o n

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Coupleur audio Mpeg Wi-Fi Le coupleur audio Mpeg Wi-Fi est vu comme une interface déportée entre la ligne de sonorisation du train et le PDA confié aux contrôleurs ou au conducteur. Il informe en permanence le terminal embarqué de son état via la liaison WiFi et exécute ses ordres. Il comporte le minimum d’intelligence et la prise de décision est toujours réalisée par le logiciel applicatif implanté dans le terminal.

FONCTIONNALITES Le coupleur audio Mpeg Wi-Fi permet : 

 

De normaliser les équipements de diffusion d’annonces sonores numérisées à bord des trains, bus et tramways. Des terminaux embarqués ou/et nomades de type « PDA » peuvent contenir toutes les bases de données et les logiciels. Les mises à jour sont faciles et ne provoquent pas d’immobilisation des matériels roulants D’assurer la pérennité des enregistrements audio multilingues en utilisant la technologie TTS « Text To Speech » (synthèse de parole à partir du texte) De sécuriser le fonctionnement et d’apporter la disponibilité par la redondance et le contrôle permanent des équipements

UTILISATIONS DES PDA Les exploitants des réseaux utilisent des logiciels applicatifs « métier » dans leur PDA, qui peuvent assurer notamment :     

En situation normale, le déroulement chronologique des messages d’accueil à bord et de destination en fonction de la mission et de la position du train En situation perturbée, la diffusion de messages sonores multilingues respectant la charte sonore en vigueur à la SNCF ou sur les autres réseaux La prise de parole par le contrôleur La diffusion d’informations diverses (touristiques, multimodales, PMR…) Et tout cela, quelle que soit la position du contrôleur dans le train


Une technologie sans compromis sur la qualité d’affichage IMAGEM Technology a capitalisé son expérience du monde embarqué pour élaborer la famille ATHLET® afin de répondre aux besoins spécifiques, et raccourcir le temps de création stylistique

Moteur graphique pour plates-formes à base de FPGA d’Imagem Technology

C’EST QUOI ATHLET ? C’est un bloc de Propriété Intellectuelle (IP) multimédia alliant haute performance et faible coût, destiné aux produits embarqués basés sur des composants FPGAs et ciblant des applications de Haute Qualité et des Interfaces HommeMachine (IHM) dynamiques.

Les avantages : • Technologie multi-vidéos & multi-écrans • Mixage intégral entre vidéo & infographie • Une vraie solution pour plateformes embarquées (faible puissance, ressources réduites, architecture à mémoire unifiée, système tout-en-un) • IHM innovante, dynamique et de haute qualité • Pérennité du développement • Solution économique (tient dans le plus petit FPGA de la famille AlteraCyclone III) • Un bloc IP tout-inégré (incluant des décodeurs d’images et de textes aux formats standards) • Une solution ayant fait ses preuves dans l’automobile

Technologies embarquées


Architecture aéronautique au service de l’industrie ferroviaire

Plateforme temps réel exacte

SET

LIAISON INTERCAISSE La technologie AIDA permet d’assembler des équipements en réseaux temps réel minimaux ultra-fiables, avec des composants durables (pas d’obsolescence)

Expérimentation automobile AIDA a été utilisée pour évaluer les futures architectures électriques des constructeurs

Testée avec succès en 2007 pour répondre au besoin exprimé par la SNCF, cette application des principes d’AIDA résout le problème avec le minimum de moyens, pour un résultat qui ne serait dépassé que par la fibre optique.

SET propose aux industriels la technologie AIDA permettant de réaliser des systèmes de contrôle temps réel utilisant le minimum théorique de ressources

Le coupleur, passif, est discret et extrêmement robuste.

AIDA Accurate Integrated Design Architecture (Architecture de développement intégré exact)

COMPATIBILITE

automobiles français. L’économie de câblage atteint

Les contrôleurs graphiques IMAGEM sont compatibles AIDA d’origine. Il suffit de les relier par des liens LVDS pour réaliser une architecture robuste et très puissante.

90%

Homologation aéronautique AIDA est en cours d’homologation par les équipementiers aéronautiques français pour succéder à la

Points clés

technologie AFDX / IMA qui équipe l’A380

Pourquoi Moovi’Rail est-il très performant ?  

Qualité environnementale Les systèmes AIDA, totalement

blindés, rayonnent si peu qu’il est difficile de détecter leur fonctionnement même avec des instruments.

Liaison Intercaisse >500Mbps Débits équivalents dans les voitures (liens AIDA) Interface à vitesse maximale avec les contrôleurs graphiques, les caméras et les autres équipements Flexibilité totale de l’architecture

Pourquoi Moovi’Rail est-il économique ?       

Liaison Intercaisse bas coût Élimination des ordinateurs Pas de logiciels complexes à maintenir Faisceau de câblage minimal Contrôleurs simples Liberté de choix des afficheurs et autres équipements Intervalles de maintenance très longs


Domaine d’application

FONCTIONNALITES Moovi'Rail permet de mettre à disposition dans la rame des informations de plusieurs types : 

Confort  d'avoir les informations voyageurs embarqués sur tout type d'écran enrichis d'un graphisme stylisé, coloré et animé. Ainsi il ne s'agit pas seulement d'informer les voyageurs sur la prochaine arrivée du train prévue, sur les correspondances ou sur les éventuelles perturbations mais d'ajouter sur le même écran tout type de visuel, rompant avec la rigidité traditionnelle de l'affichage.  de distribuer les messages sonores qui accompagnent le voyageur. Ces messages sont pilotés soit du sol soit du bord.  de piloter un réseau de balises Wi-Fi pour diffuser des contenus multimédia issus d'une plateforme sociale ou commerciale à destination des voyageurs connectés, mais également pour relier les agents de conduite, les contrôleurs et aussi les services de surveillance (SUGE).

Technique  Remontée des informations techniques à destination des services techniques d'exploitation  Freinage, moteurs, températures, contrôle d'accès, climatisation, la seule limite à cette liste est le volume de ces données, qui peut être très grand.

Sécurité  Remontée des captures vidéo par les caméras de surveillance.


Déploiement du système

COMPOSITION DU SYSTEME 

   

Régie au sol  Administration supervision contrôle  Liaison avec les rames  Supervise et teste à distance tous les équipements (Health Management)  Collecte les données de surveillance  Station de montage  Assemble les contenus à diffuser  Collecte les paramètres de la mission  Liaisons aux Bases de Données  Liaison à la base de données Navitia  Récupère les données techniques du matériel roulant Échanges de données avec les rames  Liaison GPRS, satellite…  Module MooviPad de transfert de masse Serveur Moovi’Rail  Stocke les contenus à diffuser  Enregistre les données de surveillance et techniques Réseau AIDA  Embase MooviPad  Coupleurs Intercaisse Équipements voitures  Coupleurs graphiques  Coupleurs AIDA audio  Coupleurs AIDA Wi-Fi  Coupleurs AIDA caméras  Nœuds AIDA d’acquisition de données


Technologies du Moovi’Rail

UN SYSTÈME EN COUCHES FONCTIONNELLES Infodio assure la mise à jour des données à distance via le réseau GPRS ou satellitaire, puis la diffusion programmée des messages par un coupleur audio. En liaison directe avec la base de données Navitia les écrans à bord peuvent afficher les horaires en temps réel. Le réseau AIDA et la liaison Intercaisse de SET permettent le transport et la diffusion des données à l’intérieur de la rame. Les données vidéo volumineuses sont transportables en bloc vers la rame à l'aide d'un boîtier MooviPad, sorte de super clé USB. Les enregistrements de télésurveillance sont également supportés. Moovi'Rail utilise la technologie ATHLET d'Imagem qui adapte toute forme du visuel sur tout type d'écran comme par exemple les grands écrans de gares, les écrans tactiles, les bornes, etc. Elle permet de rendre lisibles et visibles de loin tout type d'image même sur des écrans "bas de gamme" ce qui réduit considérablement le coût car le rendu de chaque pixel est optimisé. La technologie Imagem peut s'adapter sur tout type d'écran (type industriel, bornes, etc.). La carte embarquée pilote plusieurs écrans (2, 3, 4, 10). Elle convertit directement le flux du réseau AIDA en graphique, évitant les unités centrales traditionnelles qui dégradent la performance, le coût et la fiabilité du système embarqué.


Utilisation du système Le système peut être piloté :  depuis la régie superviseur au sol (existante ou à ajouter) d'une ligne, d'une région ou au niveau national,  le boîtier de commande se trouvant dans la cabine du conducteur du train,  Le coupleur audio portable de l'agent contrôleur.

EXEMPLE 1

EXEMPLE 2

L’agent contrôleur peut changer l'aspect visuel de l'écran et l'adapter aux événements régionaux, nationaux (ex. 14 juillet, 1 janvier), ou à la météo locale.

Quand le train arrive en bord de mer les afficheurs peuvent faire apparaître en filigrane (sans réduire la lisibilité) des vagues d'une plage ou un monument identifiant la vile d'arrivée. Cette animation contextuelle, devenue fréquente sur Internet (exemple : le logo de Google changeant d'humeur selon l'actualité), est familière au voyageur qui sera heureux de la retrouver dans le train.

S'il neige dehors des flocons qui tombent peuvent apparaître à l'écran, animant et enrichissant ainsi les informations voyageurs en épousant l'environnement du trajet.

MISE A JOUR Les données stockées dans la rame acceptent des mises à jour à tout moment par la liaison GPRS / satellite (contenus ou séquencement). Il est possible de s’adapter immédiatement aux défaillances des équipements

ADMINISTRATION EN TEMPS REEL Le réseau AIDA permet d'envoyer des informations sur l'état des écrans et administrer ainsi l'ensemble du dispositif à distance, soit via le coupleur PDA de l'agent contrôleur, soit via la régie de supervision de la ligne, régionale ou nationale. La visualisation en direct permet de repérer et géo localiser les écrans défectueux à bord de chaque train, afin de rendre plus rapide leur maintenance. Plusieurs points peuvent être surveillés donnant ainsi la possibilité au personnel à bord d'intervenir quand il s'agit d'une maintenance de 1er niveau (fusible, …). La régie au sol permet de déclencher une série de tests à distance avant que le système affiche une panne à l'écran du coupleur de l'agent contrôleur ou du conducteur. La régie peut intervenir sur l'ensemble du parc ou sur un écran isolé et voir l'ensemble des paramètres de la configuration de l'écran (Emplacement de l'afficheur, identifiant de l'afficheur, N° du train, identification de la panne, paramètres de l'affichage, etc.)


Les différenciateurs

PERFORMANCE Wi-Fi (27 Mbps max)  Ne permet pas de servir tous les voyageurs <=> image de non-performance sensible service très inégal entre tête et queue de rame => inégalité perceptible par l'usager  Moovi'Rail de 30 à 50 fois plus de débit : 640 à 1000Mbps  Émissions électromagnétiques : principe de précaution  Absence de rayonnement garantie  La cohabitation en gare entre de nombreuses rames est non prouvée  Confinement de l'activité garanti Recâblage (640 à 1000Mbps)  Applicabilité au Parc existant à déterminer  Moovi'Rail se pose indifféremment sur le matériel ancien / nouveau  Même performance maximale que Moovi'Rail  Modulation employée identique  Le goulot d'étranglement est au niveau des PC embarqués (~25% de perte, réactivité de type domestique)  Moovi'Rail achemine le plein débit jusqu'aux utilisation avec ~1% de perte Courants porteurs (PLC)  Bande passante limitée par le principe autour de 100Mbps  Utilisation du même support que Moovi'Rail


QUALITE Fiabilité  Le déploiement à grande échelle d'équipements grand public dont la défaillance est particulièrement exposée entraîne inévitablement un taux d'intervention élevé (MTBF flotte ~1 jour / 500 rames, "perte" d'une voiture)  La fiabilité d'une architecture AIDA se calcule aisément. Les 1ères estimations montrent un MTBF >100jours pour une même flotte, "perte" d'un afficheur ou d'une balise.  Avec les architectures ordinaires on palie ce problème à un coût exorbitant en redéployant des équipements lourdement fiabilisés  L'architecture AIDA, excluant les techniques sensibles (PC, O.S. et couches logicielles, câblage fourni), et sans équipement critique, est la plus fiable existante. Elle est en cours d'adoption par l'aéronautique.  La pérennité des composants multimédia, même "durcis" est très faible (typ. 3ans)  L'architecture AIDA définit tous ses éléments fonctionnellement, sans imposer aucune technologie spécifique. Le système conçu aujourd'hui est réparable par l'homme du métier dans 40 ans, qui dispose de la description formelle, sans qu'il soit nécessaire de savoir par quels moyens. Affichage  La qualité d’une image est autant limitée par l’écran que par le PC source  La technologie ATHLET, où un FPGA attaque directement l'afficheur sans traverser un PC, applique au rendu graphique une puissance des ordres de grandeur supérieure. La différence est évidente au premier regard, à afficheur égal.  Il est possible de mixer image et texte avec une souplesse qui demanderait autrement des logiciels particulièrement sophistiqués (chers et vite obsolètes) dans chaque voiture.

COÛTS Étude  Le développement classique, qui produit des architectures spécialisées, doit figer l'ensemble de la solution dans le moindre détail  Sous AIDA on détaille chaque type d'équipement une fois, puis on assemble le « mécano ». Les évaluations auto / aéronautiques démontrent un ordre de grandeur en gain de développement Achat  Une solution classique fige les formats du son, vidéo et graphiques, ce qui conduit habituellement à imposer la fourniture des équipements  Moovi'Rail apporte le "pipe-line" multimédia à chaque équipement mais laisse l'utilisateur libre de ses choix et de ses réglages spécifiques  L'utilisateur économise plusieurs milliers d'euros par voiture rien qu'en achat de PC et de câblage délicats, sans compter les armoires, le refroidissement et l'installation correspondants Exploitation  Le vrai coût de ce déploiement est celui de son utilisation, qui peut se valoriser, et de la maintenance qui peut prendre des formes incontrôlables si l'on déploie des solutions grand public  Le véritable avantage de Moovi'Rail ne réside pas dans son coût (-1 ordre de grandeur) ni dans sa performance (+1 ordre de grandeur) mais dans sa fiabilité (+5 ordres de grandeur pour le "pipe-line", +2 ordres de grandeur à cause des afficheurs, remplaçables rapidement) Portabilité  Le Parc roulant est diversifié. En classique il est probable que le fournisseur doit redévelopper largement la solution pour la porter à un nouveau type de rame  Moovi'Rail, basé sur une architecture AIDA qui n'utilise aucun des équipements sur lesquels porte normalement le redéveloppement, se "porte" sur une plateforme très différente par simple paramétrage (il y a peu de différence entre Moovi'Rail et la solution proposée pour le 787 et l'A350).


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CONSEIL - R EALISATION - ASSISTANCE L’équipe créative de Moovi’Rail s’attache à formuler et réaliser la solution répondant exactement au besoin technique identifié de votre entreprise

Email : mo ovirail@gmail.com

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