Le nouvel outil de développement Eagle permet aux OEM de prendre le contrôle

Au cours de ses débuts en tant qu'ingénieur mécatronique chez General Motors, le fondateur de New Eagle, Rich Swortzel, a constaté un besoin fondamental d'une plus grande agilité et de cycles d'itération rapides lors de la transition d'une simulation à un modèle fonctionnel lors du développement de nouvelles technologies pour les véhicules et les équipements.

Kevin Alley, directeur commercial, New Eagle

« Il a ressenti le besoin de ce que nous appellerions le développement basé sur des modèles embarqués (eMBD) », a déclaré Kevin Alley, directeur commercial de New Eagle. « Il s'agit d'adopter ce paradigme de développement basé sur des modèles, des cycles d'itération rapides fonctionnant en théorie et en simulation, puis de s'appuyer sur un contexte lié au monde embarqué pour l'appliquer physiquement à une cible réelle. »

Swortzel a finalement choisi de fonder sa propre entreprise en 2009, avec pour objectif de produire des systèmes embarqués qui accélèrent le développement en intégrant des logiciels sur mesure et du matériel standard. Le résultat a été Raptor, une plateforme logicielle ouverte et complète qui permet aux utilisateurs d'accélérer la production grâce à l'ingénierie virtuelle et à des flux de travail rationalisés.

Création rapide de logiciels personnalisés

Au cœur de la plateforme New Eagle se trouve l'outil Raptor, un outil de développement propriétaire qui sert de plugin à MATLAB Simulink. Raptor utilise eMBD pour exploiter des éléments de conception et de génération de code éprouvés, réduire les efforts de vérification matérielle et maintenir une interface de développement d'applications cohérente sur l'ensemble du matériel du calculateur, facilitant ainsi le développement, les tests et l'étalonnage rapides.

L'outil permet aux utilisateurs d'exploiter des blocs et des fonctionnalités natifs aux côtés des blocs Raptor pour créer rapidement des logiciels personnalisés pour les contrôleurs et les écrans compatibles.

« Vous pouvez glisser-déposer des blocs – travaillant dans un domaine que les ingénieurs en contrôle, système et mécanique maîtrisent parfaitement – sans avoir à vous soucier de traduire le résultat pour un informaticien ou un ingénieur informatique qui le recodera ou l'implémentera pour vous », a déclaré Alley. « Il suffit d'appuyer sur le bouton "build", de générer immédiatement un fichier, de l'intégrer à l'électronique, de le transférer sur la piste de test, puis de procéder au réglage et à l'étalonnage en direct – le tout au sein d'une seule chaîne d'outils. Cela accélère considérablement le cycle de développement. »

Raptor est une plateforme logicielle ouverte et complète qui permet aux utilisateurs d'accélérer leur production grâce à l'ingénierie virtuelle et à des flux de travail simplifiés. (Source : New Eagle)

Selon New Eagle, les clients des secteurs des véhicules routiers et hors route, de la construction et de l'exploitation minière, du rail, de la marine, de la manutention, de l'armée et d'autres secteurs ont utilisé sa plateforme pour accélérer le développement d'applications telles que les systèmes électriques et hybrides, le contrôle des moteurs à carburant alternatif, l'hydraulique, les systèmes autonomes et le contrôle global des véhicules.

Approche commerciale multi-pièces

Selon Alley, le modèle économique de New Eagle repose essentiellement sur quatre éléments. Le premier consiste à octroyer des licences pour la chaîne d'outils logiciels Raptor aux développeurs. Le second concerne l'électronique elle-même.

Les nouveaux clients Eagle ont trois options en matière d'ECU. La première consiste à utiliser un modèle standard compatible avec la chaîne d'outils Raptor. La deuxième option est ce qu'Alley appelle « apportez votre propre ECU ».

« Les clients viennent nous voir et nous disent : « Nous adorons la chaîne d'outils, mais nous avons notre propre électronique. »

Les modules de commande Raptor sur mesure, arborant un boîtier rouge et le logo New Eagle, sont entièrement conçus et fabriqués en interne. (Photo : Becky Schultz)

La troisième option consiste à personnaliser l'ECU en fonction des besoins spécifiques du client et avec des options avancées. Ces modèles, appelés modules de contrôle Raptor (RCM) et généralement présentés dans un boîtier rouge arborant le logo New Eagle, sont entièrement conçus et fabriqués en interne par New Eagle.

Le troisième volet du modèle économique est l'ingénierie-conseil. Celle-ci peut consister en un développement logiciel ou matériel financé, ou en une ingénierie applicative visant à fournir un soutien pour accélérer le développement.

New Eagle propose également des services de conception clés en main via son Centre d'intégration des véhicules (CIV). « Notre équipe maîtrise parfaitement les concepts de véhicules de nos clients et applique un cycle de développement rapide », a affirmé M. Alley.

« Le quatrième et dernier élément du modèle économique consiste à agir en tant que revendeur et distributeur à valeur ajoutée de composants tiers… afin de les intégrer à des applications à plus petite échelle », a déclaré Alley. Il peut s'agir de moteurs haute tension, d'onduleurs et d'autres composants plus difficiles à trouver pour ces applications.

Partenaires d'habilitation

Dans le cadre de sa stratégie, New Eagle s'est associé à plusieurs partenaires industriels de premier plan, dont John Deere Electronics. « Nous sommes des partenaires d'accompagnement », a déclaré Alley. « Nous exploitons nos atouts. »

New Eagle s'est associé à des partenaires de fabrication tels que John Deere Electronics. Voici les modules de commande Raptor de la série M de John Deere. (Photo : Becky Schultz)

Le partenariat a débuté lorsque John Deere a cherché à commercialiser ses onduleurs haute tension de la série PDU. « Pour ce faire, ils recherchaient un partenaire agile et rapide, capable également de les accompagner dans la mise en œuvre de la technologie », a déclaré Alley. « C'est là que notre relation a débuté : en tant que revendeur et intégrateur à valeur ajoutée pour leur série PDU. Nous travaillons dans ce domaine depuis, je crois, dix ans. »

Lors de l'ACT Expo 2024, les deux entreprises ont annoncé l'extension de leur partenariat avec l'intégration du logiciel Raptor aux contrôleurs John Deere de la série M. « Nous avons installé Raptor sur cinq de leurs calculateurs de châssis », a déclaré Alley. « La logique était similaire à celle du PDU, mais elle allait au-delà. »

« Ils disposent évidemment d'une chaîne d'approvisionnement extrêmement robuste, de capacités de conception et de fabrication extrêmement performantes, mais ils avaient besoin d'un partenaire capable de proposer une plateforme ouverte, rapide et facile à utiliser – d'où l'intégration de Raptor – et capable d'approvisionner ces petits marchés de niche à mesure de leur croissance. »

Une nouvelle extension a été annoncée lors de l'ACT Expo de cette année, avec le lancement par New Eagle de la plateforme de calcul haute performance Raptor, un contrôleur intégré robuste et compatible GPU construit sur la dernière génération d'unité de traitement de vision (VPU) de John Deere Electronics, qui a récemment été mis à la disposition des OEM pour les applications sur et hors route.

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New Eagle intègre activement le matériel développé par John Deere à l'écosystème Raptor, avec prise en charge des workflows de développement basés sur des modèles. Ce système devient le premier contrôleur compatible GPU de la gamme Raptor.

Plus de puissance dans une plateforme robuste

Construite sur un module de calcul nouvelle génération compatible GPU, la plateforme de calcul haute performance Raptor offre jusqu'à 275 téraopérations par seconde (TOPS) de puissance de traitement et prend en charge jusqu'à 12 entrées caméra GMSL2 avec la technologie Power-over-Coax (PoC). Elle est ainsi parfaitement adaptée aux systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS), à la robotique mobile, au prototypage rapide et aux environnements d'automatisation industrielle robustes.

« Le VPU intègre une puce NVIDIA Orin, ce qui lui confère une puissance de calcul de 275 téra-ops. On parle de plusieurs ordres de grandeur supérieurs [à ceux des autres calculateurs] », a déclaré Alley. Cela lui permet de capturer et d'analyser des millions de pixels de données provenant de plusieurs caméras. « Il offre donc une puissance de calcul et un stockage nettement supérieurs, et il est conçu pour des applications plus orientées ADAS, voire autonomes. »

De plus, le matériel est renforcé pour les conditions réelles, avec une étanchéité IP67, un refroidissement passif sans ventilateur et une large prise en charge de la tension et de la température.

« La plupart des appareils électroniques que vous trouverez sur le marché ressemblent à des PC industriels… Ils ne supportent pas les vibrations ni les températures élevées, ne sont généralement pas classés IP et sont équipés d'un ventilateur et d'un système de refroidissement actif », explique Alley. « La principale caractéristique du VPU, quant à elle, est sa conception pour les environnements extrêmes et difficiles. »

Le matériel s'appuie également sur une chaîne d'approvisionnement robuste, a-t-il ajouté.

Favoriser davantage l'autonomie

Du côté de l'activation logicielle, New Eagle propose trois options sur le marché avec la plateforme de calcul haute performance.

New Eagle a présenté la plateforme de calcul haute performance Raptor, basée sur le VPU John Deere, lors de l'ACT Expo. (Photo : Becky Schultz)

« La première option consiste à proposer une plateforme Jetson ouverte et standard, répondant à certains besoins logiciels de bas niveau et offrant ainsi une solution clé en main simple », a déclaré Alley. « Pour ceux qui utilisent déjà l'architecture et la chaîne d'outils NVIDIA Jetson, ce sera comme un matériel robuste, compatible avec leurs workflows existants. »

La deuxième option est axée sur l'automatisation industrielle en usine. « C'est la même base, mais nous activons l'assistance au code, qui est l'un des développements de la chaîne d'outils utilisés en tout-terrain, puis de manière assez importante dans le domaine de l'automatisation industrielle », a souligné Alley.

La troisième option, a-t-il poursuivi, est « la plus en phase avec notre système Raptor traditionnel, MATLAB Simulink et notre chaîne d'outils, pour un développement de bout en bout dans cet environnement ». Elle permet d'exécuter sur l'unité les algorithmes de contrôle, ainsi que le traitement des capteurs pour la détection d'objets et d'autres fonctionnalités requises.

« Dans le cas du Raptor, il s'agit de pouvoir lier le développement des commandes que vous effectuez dans d'autres calculateurs qui interagiront avec celui-ci pour l'avoir dans un environnement de développement transparent - ayant la même vitesse, des cycles d'itération rapides, mais dans le domaine de l'autonomie. »

Une approche à plusieurs niveaux

Alley a ensuite décrit l'autonomie comme une pile à quatre niveaux, la couche supérieure étant le système de perception, composé de caméras, d'un radar, d'un LiDAR et de capacités de calcul élevées. « Son unique objectif est de comprendre le monde, de pouvoir identifier qui vous êtes, où vous êtes et ce qui vous entoure, puis de prendre des décisions éclairées dans ce contexte », a-t-il déclaré.

Vient ensuite la couche de planification de trajectoire ou de prise de décision. « Elle gère les interactions en fonction de ses attentes quant à la direction à prendre et de l'activité de tout le reste, telles que communiquées par le système de perception », a expliqué Alley. « De même, elle requiert des capacités de calcul élevées.

« Tout cela peut être exécuté sur le VPU ou la plateforme de calcul haute performance – à la fois les algorithmes de perception et de prise de décision. »

La troisième couche se concentre sur l'actionnement – le système par câble pour contrôler des fonctions telles que l'accélérateur, la direction, le freinage, le changement de vitesse, etc. Et la dernière couche est constituée du véhicule physique lui-même.

« Nous avons principalement débuté dans le domaine du rétrofit. De nombreuses entreprises avaient besoin d'une plateforme permettant aux véhicules de rouler de manière autonome, sur route ou hors route, selon le client. Elles devaient activer le châssis, et c'est là que nous avons conçu des systèmes de rétrofit », explique Alley. « Au fil du temps, à mesure que le secteur a évolué, nous avons travaillé en amont avec les constructeurs pour intégrer cette fonctionnalité nativement dans le véhicule. »

L'entreprise a désormais l'opportunité d'explorer encore plus de couches de la pile d'autonomie. « Nous avons toujours excellé dans les deux couches inférieures », a déclaré Alley. « La [plateforme de calcul haute performance] nous permet d'être participatifs et d'accompagner davantage nos clients dans ces deux couches supérieures, au moins pour le développement du matériel et de la chaîne d'outils. »

'Contrôler'

À l'avenir, New Eagle prévoit de proposer sa plateforme informatique robuste, dotée d'une chaîne d'outils d'activation, aux clients souhaitant accéder à l'autonomie. Ces clients pourraient couvrir tous les marchés couverts par l'entreprise, notamment les véhicules particuliers, les véhicules utilitaires, les véhicules tout-terrain (forestier, construction, agricole, minier, etc.), l'armée, la marine et l'aérospatiale.

John Deere Electronics a choisi d'intégrer Raptor à ses contrôleurs car il s'agit d'une plateforme ouverte, rapide et facile à utiliser. (Photo : Becky Schultz)

« La raison est liée aux trois grandes vagues technologiques sur lesquelles nous surfons. La première est l'électrification, l'hybridation ou les carburants alternatifs », a-t-il souligné. « Tout dépend de la manière dont on exploite ces nouvelles technologies, qu'il s'agisse de véhicules électriques à batterie ou hybrides, ou encore d'hydrogène ou de piles à combustible… D'un secteur à l'autre, la technologie sous-jacente et les besoins en matière d'application sont sensiblement les mêmes. »

La deuxième vague concerne l'autonomie. « Là encore, notre principal atout réside dans la mise en place de véhicules à commande électrique pour en faire des véhicules contrôlables et sûrs », a déclaré Alley. « Nous avons réalisé toutes sortes de projets, du véhicule électrique personnalisé pour deux personnes jusqu'aux camions miniers de 250 à 300 tonnes, et bien d'autres. »

Le troisième domaine technologique est « Industrie 4.0 », soit la prochaine étape de l'automatisation industrielle vers l'autonomie industrielle. « L'automatisation industrielle actuelle évoque des véhicules et des robots qui se déplacent de manière autonome avec les personnes, et tout cela doit être orchestré », a déclaré Alley.

« Ce sont nos trois domaines technologiques d'intervention, mais on peut comprendre leurs similitudes… un véhicule électrique est un véhicule électrique. Au final, ils disposent tous d'une source d'énergie. Ils doivent tous contrôler un moteur, un onduleur, un système de batterie, un système de refroidissement, etc. », a-t-il commenté. « Cela nous permet donc de couvrir ces différents segments de marché. »

Là où New Eagle se différencie, c'est que « notre objectif n'est pas de vendre des boîtes noires ».

« Si vous travaillez avec les grands constructeurs automobiles traditionnels de niveau 1 ou de niveau 1 hors route, ils veulent vous vendre un gadget intouchable. Si vous voulez changer quelque chose, il faut de l'argent et du temps », a affirmé Alley. « Nous cherchons à faciliter les choses, et c'est précisément de là que vient notre slogan "Prendre le contrôle"... C'est tout l'intérêt : maîtriser le développement, la propriété intellectuelle et le calendrier. Nous voulons être un facilitateur, pas un exécutant. »