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Suivi précis en intérieur avec la 5G privée

Le projet GEO5G de Firecell est une innovation révolutionnaire dans le monde du suivi intérieur/extérieur des outils intelligents. Il combine la technologie 5G privée la plus avancée avec des méthodes de positionnement intérieur de pointe pour fournir aux utilisateurs des cartes et une navigation précises à l'intérieur (geofencing), pour les entreprises de toutes tailles.

Le projet GEO5G de Firecell est une innovation révolutionnaire dans le monde du suivi intérieur/extérieur des outils intelligents. Il combine la technologie 5G privée la plus avancée avec des méthodes de positionnement intérieur de pointe pour fournir aux utilisateurs des cartes et une navigation précises à l'intérieur (geofencing), pour les entreprises de toutes tailles.

Cela permettra aux utilisateurs de :

  • Localisez vos outils en temps réel
  • Précision jusqu'à 1m à l'intérieur*.
  • Bloquer les outils avec le geofencing
  • Connecter des centaines d'outils par antenne 5G
  • Obtenir une qualité à 100 % dès la première fois
  • Éviter les reprises coûteuses et le contrôle de la qualité
  • Gagner du temps en évitant la recherche d'outils communs.
Logo France 2030

Ce projet est l'initiative d'un puissant consortium français qui s'associe à Firecell. Ce projet est lauréat du plan d'accélération 5G du gouvernement français (France 2030).

Basée sur la dernière version du 3GPP appliquée à l'industrie 4.0, cette collaboration à l'échelle de l'industrie établira de nouvelles normes dans le domaine du suivi et de la navigation en intérieur.

Dans une usine d'assemblage, on peut trouver un grand nombre d'outils. Ces outils peuvent être utilisés à différents postes de travail, en fonction de l'avancement de l'assemblage du produit mais aussi déplacés en fonction des dimensions du produit.

Il peut également au cours de la vie d'un outil, la nécessité de contrôler ou d'effectuer la maintenance sans qu'un opérateur en soit averti. Ainsi, l'opérateur peut localiser l'outil dans le service de maintenance ou de métrologie.

Afin de résoudre ces problèmes, l'utilisation d'un réseau 5G privé permet de mettre en place une cartographie pour rechercher un outil dans une zone couverte par ce réseau 5G privé. Cette géolocalisation permettra à un utilisateur de rechercher par un identifiant et d'afficher l'outil sur une version numérique de la carte de l'usine.

Dans le cas d'utilisation ci-dessus, nous avons n tournevis connectés.  

Pour chacune des vis, un certain nombre d'actions de vissage doit être effectué par étape de travail (la zone rouge). Le système développé dans le cadre du projet GEO5G permettra de mesurer et d'envoyer des alertes si l'opérateur ne réalise pas toutes ces actions dans un ordre et dans une zone prédéfinis. Cela permet d'améliorer la qualité des processus industriels.

Les membres du consortium : 

FIRECELL développe et fournit une plateforme 5G privée pour la localisation précise des puces et des objets 5G. Cela inclut un composant clé appelé LMF (Location Management Function).

EUROUTILS fournit des solutions d'outillage industriel (outils connectés)

MIODEX fournit des solutions d'outillage industriel (outils connectés)

TMF développe la Magic Data box pour contrôler le bon fonctionnement des outils connectés.

Axians (via la société SYSOCO) développe le logiciel de cartographie lui permettant d'interfacer les outils connectés et le système de localisation 5G. SYSOCO assure également l'intégration complète du projet, le suivi des équipements et l'installation de la solution GEO5G complète sur les postes de l'usine de test.

STELLANTIS fournit des postes d'essai sur lesquels le système sera installé et testé en conditions réelles.

AW2S fournit des têtes radio 5G.

Positionnement et suivi précis en intérieur 

Le projet GEO5G permettra le positionnement précis des personnes et des biens à l'intérieur des bâtiments, quelle que soit leur position dans le bâtiment. 

Concrètement, avec le système GEO5G, vous pouvez établir une localisation intérieure précise des outils et des opérations avec un système anti-lapse, améliorer la traçabilité du processus de fabrication sur les chaînes de montage automobiles ou aéronautiques, ou encore assurer la sécurité des techniciens ou des opérateurs dans un environnement robotique potentiellement risqué.

Comment cela fonctionne-t-il ?

  • Déployer un réseau 5G privé dans votre usine
  • Louez une fréquence dédiée à votre usine auprès de votre régulateur local.
  • Connecter chaque outil avec une puce 5G
  • Déterminez vos zones d'usine et vos étapes de travail
  • Déterminer les séquences de travail pour un groupe d'outils
  • Relier chaque outil connecté à sa zone / étape de travail
  • Localisez en temps réel chaque outil de votre usine à moins d'un mètre.
  • Arrêter automatiquement un outil qui quitte son étape de travail sans avoir terminé sa séquence.
  • Modifier les zones et les séquences
  • Ajouter de nouveaux outils

Capacité attendue

  • Plusieurs centaines d'outils par station de base 5G
    • Connecter plusieurs centaines d'outils par antenne
  • quelques antennes pour couvrir les usines intérieures 
    • En fonction de la structure des bâtiments
  • Précision de 1 mètre à l'intérieur des bâtiments
    • en fonction des bandes de fréquences et du nombre d'antennes déployées

La technologie privée 5G fait la différence

Un réseau privé 5G apporte une solution robuste : la géolocalisation en temps réel grâce à des capteurs intégrés dans les structures, ce qui permet d'améliorer la précision du système de localisation. Ces innovations permettent une précision inférieure au mètre, ce qui n'était pas possible auparavant. Ce travail est basé sur la plateforme open source Open Air Interface, qui permet une diffusion scientifique et internationale du projet.

Comparaison des technologies Wifi, UWB, BLE et 5G

WIFI

FaiblessesFaible niveau de précision affecté par l'environnement des objets et des machines
Très faible niveau de sécurité
Faible portée (coût d'infrastructure élevé)
Points fortsDisponible dans la plupart des installations industrielles

UWB Ultra Wide Band

FaiblessesInfrastructure dédiée requise
Maintenance nécessitant un haut niveau d'expertise
Courte portée (coût d'infrastructure élevé)
Points fortsTechnologie mature offrant un très bon niveau de précision
Aucune interférence avec les systèmes RF existants

BLE Bluetooth Low Energy

FaiblessesDisponibilité des puces IOT compatibles 5G et des modules IOT 5G pas avant 2023
Ecosystème en construction
Points fortsTechnologie mature (disponible depuis 2013)
Faible consommation d'énergie
Facilité de déploiement

5G

FaiblessesInfrastructure dédiée requise
Courte portée
Niveau de précision moyen
Sensible aux interférences radio
Très courte portée (coût d'infrastructure élevé)
Points fortsFort attrait de la 5G en raison de la multiplicité des cas d'utilisation couverts au-delà de la simple connectivité
La fonctionnalité de géolocalisation ne nécessite pas de réseau supplémentaire si la 5G est déjà déployée, ce qui réduit les coûts
Possibilité de déployer des réseaux 4G privés pour couvrir les premiers cas d'utilisation, puis de passer à la 5G
Normalisation des interfaces entre les équipements pour permettre la commutation des équipements
Importante communauté scientifique travaillant sur les évolutions des normes 3GPP.

Comparaison de la précision et de l'autonomie de la batterie