Au terme de trois années de développement, l’IRT Saint-Exupéry vient de boucler les travaux du projet Eden (Evaluation of a Deterministic Ethernet Network). Les équipes de recherche ont à cette occasion rédigé un guide méthodologique ainsi qu’une plateforme d’analyse et de prototypage pour la conception et la configuration de réseaux dits Time-Sensitive Networking ou TSN, c’est-à-dire dotés d’un niveau de déterminisme élevé.

Pour rappel, la technologie TSN vise à assurer une synchronisation en temps réel de la diffusion des informations critiques dans des systèmes embarqués distribués. Le TSN est décrit par le biais d’un ensemble de normes IEEE 802.1 conçues pour améliorer les propriétés en temps réel des réseaux Ethernet actuels à destination des systèmes critiques.

Or, ce standard n’a pas encore été totalement adopté par l’industrie des transports, notamment pour des raisons de certification et de méthodologie. L'un des objectifs du projet Eden était donc d’identifier les éléments permettant d’aller vers la certification de TSN vis-à-vis des différentes normes de sûreté de fonctionnement des industries ciblées, en particulier l’aéronautique. A cet égard, le projet Eden a mobilisé une pluralité d’expertises sur le sujet, issues des secteurs aéronautique, spatial mais aussi automobile et a mobilisé un budget de 3 millions d’euros pour une équipe de 12 chercheurs académiques et industriels.

L’idée sous-jacente était donc de maîtriser la circulation de l’information dans les systèmes embarqués critiques distribués en donnant des garanties sur le respect des temps de traversée de réseau. Avec à la clé des perspectives sur la maîtrise de l’optimisation des architectures électroniques de ces systèmes. Ce qui permet une redistribution des fonctions sur les calculateurs, automobiles ou avioniques se traduisant par un gain significatif dans le câblage, un gain de poids et donc de consommation de carburant.

Dans la pratique, Airbus Commercial, Airbus Defense & Space, Continental Automotive, Safran Electronic & Defense, Thales Avionique, Thales Alenia Space et le Cnes ont contribué à l’écriture du guide édité par l'IRT Saint-Exupéry. A travers l’évaluation sur les architectures réseau d’une voiture, la communication audio d’un cockpit et l’architecture avionique de satellites, l’IRT Saint-Exupéry a dans le même temps développé une plateforme de conception et d’expérimentation pour valider ces cas d’usage.

L’antenne de l’IRT Saint-Exupéry à Talence a de son côté développé une plateforme de test pour la mise en œuvre de preuves de concept physiques afin de proposer aux entreprises des moyens d’exploration de la technologie TSN avec une continuité dans la conception, allant de la phase de design jusqu'à la mise en œuvre du PoC (Proof of Concept) pour comprendre TSN et comment l’appliquer à leurs activités.

Déjà à l’œuvre dans les véhicules automobiles autonomes avec les technologies AVB (Audio Video Bridging) que l’on peut qualifier de prémices du standard, les mécanismes TSN assurent une garantie et une qualité de service sur les systèmes audio et vidéo des véhicules. TSN apporte en outre des mécanismes de partage des données et de fiabilité alors que les nouvelles sources de données (radars, lidars, caméras extérieures, etc.) se multiplient. C'est la raison pour laquelle les équipementiers automobiles prévoient d'ores et déjà un déploiement dans les prochaines années.

Au-delà, affirme l'IRT Saint-Exupéry, le développement du projet Eden avec les utilisateurs finaux va faciliter l'adaption de la technologie TSN chez ses derniers. C'est notamment le cas d'Airbus qui développe à court terme des cas d'usage en recherche et développement pour appliquer concrètement TSN à ses architectures embarquées. De son côté les industriels du secteur spatial étudient cette technologie pour la déployer dans leurs architectures réseau.

A noter que des discussions sont en cours pour un futur projet Eden II avec potentiellement l'apport d’autres industries telle que la défense pour un début de projet en 2024. L’objectif sera d’enrichir la plateforme de conception et de test pour la prise en compte d’applications complètes sur des réseaux hétérogènes incluant la maîtrise des aspects sûreté et cybersécurité tout en élargissant cet écosystème transversal et de partage de solutions.