Technologie LivingPackets et corps humain : une véritable analogie

Ressentir l’environnement, analyser les informations, transmettre à l’extérieur : à l’image du corps humain, les emballages intelligents LivingPackets réalisent en particulier ces 3 fonctions grâce à :

• de nombreux capteurs et actionneurs pour ressentir et mesurer l’environnement et réagir
• des algorithmes pour analyser et interpréter ces mesures
• des interfaces pour transmettre et communiquer les informations aux utilisateurs

Les capteurs = les sens

A la manière du corps humain, la technologie LivingPackets dispose de ses propres sens pour ressentir et interpréter son environnement. Voici quelques-uns des capteurs présents dans les produits LivingPackets :

• Température intérieure et extérieure
• Humidité intérieure et extérieure
• Pression
• Géolocalisation
• Détection d'intrusion
• Chocs
• Camera

Ces capteurs permettent notamment de savoir dans quel environnement circule l’emballage, quel est son état et dans quelles conditions se trouvent les produits transportés. Ils permettent ainsi d’assurer la sécurité des envois.

Pour garantir cette sécurité, les emballages disposent également d’un squelette rigide et d’un système de fermeture électronique. Ce système garantit au destinataire que l’emballage n’a pas été ouvert durant le transport.

Les algorithmes = le cerveau

L’information récoltée par les capteurs est précieuse mais doit être ingérée et traitée pour être exploitée. Pour ce faire, les emballages LivingPackets disposent de leur propre cerveau et l’analogie est complète : l’intelligence de notre écosystème est répartie en 2 entités, véritables hémisphères :

• Le logiciel embarqué dans la tablette (ou edge computing)
• Le backend stocké dans les serveurs (ou cloud computing)

Dès lors qu’un traitement de données doit être réalisé, ces 2 entités travaillent et coopèrent selon nos conceptions d’architecture logicielle, qui s’appuient sur les principes de base suivants :

Tous les traitements qui doivent être opérés en temps réel ne peuvent se faire qu’en local. C’est le cas du traitement du signal brut fourni par certains capteurs ou d’un calcul d’alerte (lors d’un choc par exemple).

Tous les traitements non-fondamentaux pour le bon fonctionnement du produit doivent être réalisés dans le cloud. En effet, la communication entre le produit et le serveur cloud n’est pas garantie à 100% ni garantie d’être opérée en temps réel.

La quantité d’informations échangée entre le produit et les serveurs doit être limitée afin d’éviter de transférer des données inutiles et limiter la consommation d’énergie.

Le traitement local doit donc fournir une vision agrégée de l’emballage, le traitement cloud étant responsable de la vision agrégée du parc complet. Ainsi, l’emballage lui-même est capable de réaliser des calculs simples à partir de son environnement. Le cloud peut héberger des calculs plus complexes et surtout il peut utiliser la masse d’informations issues de l’ensemble du parc d’emballages pour réaliser des analyses croisées bien plus complexes en exploitant le Big Data. L’apprentissage réalisé sur cette masse de données peut ensuite être transmis à tous les emballages pour augmenter leur intelligence locale.

Le coût du traitement est généralement moins important côté cloud qui permet du stockage en masse. Les calculs complexes ou nécessitant un nombre important de données y seront donc réalisés.

Enfin, la flexibilité offerte par le cloud permet d’expérimenter des algorithmes et de les ajuster avant de les implémenter dans un second temps en local une fois ceux-ci validés.

Dans notre écosystème, l’intelligence embarquée dans l’emballage est donc responsable du traitement de données (conversion en unité physique, filtrage des bruits de mesure, calcul d’hystérésis, …) et transmet au backend les données physiques traitées et utiles, ainsi que les alertes associées.

De son côté, l’intelligence du backend met en forme ces données pour être utilisées sur nos interfaces digitales. Par exemple, sur l’alerte de température illustrée ci-dessus, l’intelligence embarquée convertit la tension transmise par le capteur en température. Ensuite, elle compare cette température aux seuils minimaux et maximaux définis par l’utilisateur. Un événement de début d’alerte est envoyé lorsque ces seuils sont dépassés (Alert #1 et Alert #3 dans notre exemple). Un évènement de fin d’alerte est également transmis lorsque la température revient dans la zone acceptable (Alert #2 et Alert #4 dans notre exemple). Bien entendu, une hystérésis est mise en place entre le déclenchement de l’alerte et le retour en conditions normales pour éviter de déclencher des alertes multiples en cas d’oscillations faibles de température.

Ensuite, le backend va créer un objet plus riche avec, notamment, la localisation du produit lors de l’alerte, la température maximale ou minimale atteinte, les autres éventuelles alertes remontées, …

Le backend permet aussi de s’interfacer avec des données externes : flux logistiques, modes de transport, météo, … pour enrichir une analyse croisée Big Data.

Interfaces utilisateur = la communication

Au final, ces capteurs et ces algorithmes doivent permettre de proposer des services aux utilisateurs. Les interfaces LivingPackets (sur le produit ou par application) communiquent avec nos utilisateurs pour leur transmettre ces messages, avec plusieurs niveaux d’abstraction :

• L’information seule du capteur, par exemple la température actuelle à l’intérieur d’un produit
• La mise en forme de cette information, par exemple la position du produit sur une carte
• Des fonctionnalités basées sur l’analyse des capteurs, par exemple des alertes sur le produit et sur les interfaces digitales
• Des fonctionnalités basées sur de l’apprentissage, par exemple pour détecter que le produit n’est pas sur un trajet normal

A nouveau, ces interfaces se situent à la fois sur les emballages et sur des supports digitaux. En local, les emballages disposent d’un écran E Ink, de boutons d’interaction et d’un buzzer. A distance, LivingPackets propose à ses clients une interface web et une interface mobile.

Au-delà de ces 1ères fonctionnalités déjà disponibles, l’ambition technologique de LivingPackets est de fournir une flotte d’emballages toujours plus intelligents.

Favoriser la communication et les échanges entre les emballages LivingPackets et le cloud permettra d’offrir une vue détaillée de l’intégralité des flux logistiques et donc la possibilité à tous de les optimiser. Une véritable innovation technologique au sein des écosystèmes logistiques pour offrir un contrôle absolu sur les biens expédiés tout en permettant la réutilisation des ressources et la réduction des déchets logistiques.

Vincent Le Lay, Chief technical officer, Software Architect, LivingPackets.