Le bus ISObus à haut débit et l'avenir des communications agricoles

Bien avant que les engins hors route puissent voir, penser et fonctionner ensemble, les équipements agricoles échangeaient déjà des informations de fonctionnement. Ces communications étaient cependant souvent limitées et liées à un constructeur spécifique.

L'industrie agricole a ensuite développé l'ISObus grâce à un effort de normalisation international, donnant aux tracteurs, aux outils et aux composants un langage commun afin qu'ils puissent partager des informations et fonctionner de manière compatible grâce à la communication machine-à-machine (M2M).

Cette norme de communication, élaborée il y a des décennies dans le cadre de la vision de l'industrie agricole pour une plus grande interopérabilité des machines, évolue vers une nouvelle infrastructure numérique à haut débit, ouvrant la voie à un avenir de machines connectées dans de multiples secteurs.

Horsch Maschinen GmbH, membre de l'AEF, a présenté son pulvérisateur Leeb 8.460 VL au salon Farm Progress Show 2026 à Boone, dans l'Iowa. Horsch LLC, la filiale américaine de l'entreprise, est située dans le Dakota du Nord. (Photo : Chad Elmore)

Franchir les frontières industrielles

Dans le monde agricole, un réseau appelé ISObus fait office de norme depuis 25 ans, depuis sa première présentation publique au salon Agritechnica de Hanovre, en Allemagne, en 2001.

La norme ISO 11783, véritable « système nerveux » des équipements agricoles, a permis de connecter de manière transparente les tracteurs aux outils et aux options après-vente telles que les écrans et les joysticks.

« Grâce à l'ISObus, les machines fonctionnent ensemble comme un système plus performant que si chaque composant fonctionnait seul, l'ISObus actuel offrant des performances suffisantes pour les applications d'aujourd'hui », a déclaré David Smart, chef de projet ISObus haute vitesse de l'Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF) et membre de John Deere.

L'AEF, fondée en 2008, est une organisation mondiale à but non lucratif qui œuvre pour l'amélioration de la compatibilité et de l'interopérabilité entre les différents fabricants. En 2014, elle a entrepris le développement de la nouvelle génération d'ISObus. Dès 2021, elle avait mis en place une collaboration intersectorielle réunissant les principaux fabricants mondiaux d'équipements lourds afin d'élaborer la norme ISO 23870, la nouvelle norme ISObus haute vitesse (HSI).

Des réunions intersectorielles ont permis aux ingénieurs de collaborer à l'élaboration des premières versions de la nouvelle norme, réunissant les secteurs de l'agriculture, des travaux publics, des mines, de la sylviculture et du transport routier de marchandises (camions et remorques) afin de répondre à un besoin commun pour l'avenir. Ce besoin se concrétisera par un nouvel ensemble de normes ISO, au sein du Groupe de travail mixte (GTM) 16, codirigé par les comités techniques ISO TC 127 / SC 3 et ISO TC 23 SC19.

Ouvrir les vannes

L'ISObus actuel est robuste et offre des performances suffisantes pour les applications actuelles, mais il présente des limites physiques et de données.

« Le système ISObus actuel tente de faire passer des données à travers un minuscule tuyau », a déclaré Smart. « L’ISObus haute vitesse, c’est un véritable jet d’eau. »

En étant prudent, on constate que l'HSI est environ 4 000 fois plus rapide que la technologie d'origine. Elle ouvrira de nouvelles perspectives d'innovation et servira l'industrie pendant longtemps, à mesure que les exigences en matière de performance et d'automatisation augmenteront.

Mais HSI n'est pas seulement un remplacement plus rapide d'ISObus ; il s'agit d'une infrastructure numérique standardisée qui permettra aux machines, aux accessoires, aux capteurs, aux caméras et aux futurs systèmes autonomes d'échanger de plus grandes quantités d'informations entre les fabricants et potentiellement même entre les industries.

L'AEF organise des Plugfests dans le monde entier, où les fabricants et fournisseurs de matériel agricole se rencontrent afin de garantir la compatibilité des nouvelles technologies et des nouveaux logiciels. (Photo : Chad Elmore)

Des données plus rapides, un contrôle plus précis

Grâce aux capacités accrues de HSI, les développeurs de logiciels du monde entier, issus de multiples secteurs, peuvent améliorer considérablement les performances ou la vitesse de communication.

« Cela se traduit par la précision du contrôle, la quantité de données qui peuvent être contrôlées et la quantité de données qui peuvent être enregistrées », a déclaré Smart.

Par exemple, le système HSI offre un contrôle accru et précis, jusqu'au niveau du rang et de la buse, pour un pulvérisateur et un semoir de grande taille, ce qui était impossible avec l'ISObus auparavant. Il permet également d'enregistrer simultanément les données de l'outil et de les transmettre au tracteur. Des caméras peuvent être ajoutées au système pour surveiller le processus à l'intérieur, autour, sous et derrière la machine, et plusieurs caméras placées à différents endroits peuvent diffuser en direct sur le ou les écrans de la cabine.

« Avec l’ISObus actuel, un semoir très grand et complexe peut mettre quatre, cinq, voire huit secondes pour mettre à jour complètement toutes les informations affichées à l’écran », a déclaré Smart. « Avec l’ISObus haute vitesse, nous pouvons le faire en une fraction de seconde. »

« Ce n'est qu'un point de départ. Les travaux des autres équipes de l'AEF sur les communications sans fil sur le terrain (WIC), ainsi que ceux de l'équipe Autonomie (AUT) du groupe, viseront également à améliorer encore les performances et l'automatisation des systèmes. »

Schéma commun, marché plus large

Avec HSI, l'infrastructure de base est mise en place pour permettre le développement et la mise en œuvre de la prochaine couche d'applications.

« Cette nouvelle norme ne s'adresse pas uniquement à l'agriculture. HSI est conçue comme une norme commune aux secteurs de la construction, du terrassement, des mines, de la foresterie et du transport routier de marchandises. Elle devrait répondre aux besoins de tous », a déclaré Smart. « C'est en tout cas l'objectif. »

Tandis que le secteur agricole modernise sa connexion standardisée existante entre tracteur et outil, d'autres secteurs pourraient devoir partir de beaucoup plus loin.

Les équipements de construction dépendent souvent de systèmes spécifiques à chaque fabricant, tandis que la communication entre camions et remorques demeure limitée. HSI propose une architecture commune basée sur des commutateurs réseau reliant les contrôleurs, les écrans, les caméras et autres dispositifs de chaque machine et équipement.

Pour ces industries, l'HSI pourrait représenter non seulement un réseau plus rapide, mais aussi la première connexion numérique largement standardisée couvrant l'ensemble de l'interface machine-périphérique.

Pour les équipementiers et les fournisseurs, cette interconnexion pourrait bouleverser le coût de l'innovation. Au lieu de développer une interface différente pour chaque marque de machine ou accessoire, les entreprises pourraient concevoir des caméras, des capteurs, des contrôleurs et des logiciels autour d'une architecture partagée, réduisant ainsi les coûts d'intégration, raccourcissant les cycles de développement et offrant potentiellement aux start-ups et aux fournisseurs de composants un accès à des marchés plus vastes.

Façonner la voie à suivre

La technologie HSI a été présentée pour la première fois par l'AEF lors de son Plugfest nord-américain, pendant le salon Commodity Classic 2022 à La Nouvelle-Orléans.

« Mon côté optimiste me dit que l’HSI sera officiellement lancé en 2028-2029 », a déclaré Smart. « Nous mettons tout en œuvre pour avancer et concentrer la première version sur deux cas d’utilisation : migrer les commandes et fonctions ISObus existantes vers ce réseau ultrarapide et permettre l’intégration des appareils photo numériques entre les machines et les accessoires. »

Les priorités initiales de HSI étant imminentes, les entreprises qui participent dès maintenant auront une compréhension plus claire de la future norme et la possibilité de contribuer à son élaboration.

« C’est le moment idéal pour les entreprises d’impliquer leurs ingénieurs dans le projet HSI », a déclaré Smart.

« Qu’il s’agisse de connecteurs de câbles, d’électronique des commutateurs réseau ou d’électronique des caméras, des moniteurs et des calculateurs, leur participation au projet leur permettra d’en apprendre davantage et d’apporter leur expertise. »

Smart a suggéré aux ingénieurs et aux entreprises de contacter l'AEF et de rejoindre l'équipe du projet HSI de l'AEF.

Concevoir la prochaine étape

« Aurons-nous élaboré des documents de normes internationales pour tous les éléments de l’HSI d’ici 2028 ? Probablement pas », a déclaré Smart, « mais nous espérons qu’ils seront suffisamment aboutis pour que les entreprises puissent proposer des produits initiaux. Cela dépend des entreprises impliquées, de leur expertise et de leur compréhension de notre situation actuelle et de nos objectifs. »

« Même si la norme n'est pas encore publiée en tant que norme internationale, ceux qui participent à son élaboration peuvent la comprendre », a-t-il ajouté. « Y a-t-il un risque à anticiper la production ? Je pense que certaines choses seront normalisées au niveau international d'ici 2028. »

L'avenir nous dira si HSI est prêt, dans les prochaines années, à propulser l'industrie des engins tout-terrain à une vitesse fulgurante. En attendant, les membres du JWG-16 s'engagent à partager leurs connaissances et leur expertise techniques afin de faire évoluer les secteurs des engins lourds et de l'automobile vers une automatisation complète.

À propos de l'auteure : Melinda Zimmerman-Boehler est présidente de Lighthouse Communications, une entreprise basée dans le Wisconsin et spécialisée dans les secteurs de la construction, des infrastructures et des technologies agricoles.