Des chercheurs du Nouveau-Brunswick et de la Nouvelle-Écosse collaborent pour analyser d’énormes quantités de données produites par des capteurs qui surveillent les infrastructures essentielles
Dans des situations urgentes comme les catastrophes naturelles , ou même la pandémie actuelle , les équipes de première intervention canadiennes comptent sur les systèmes radio mobiles pour communiquer de manière rapide et sécurisée. Les fabricants du monde entier utilisent également des systèmes radio dans leurs usines de production. Permettre les communications radio nécessite une infrastructure complexe avec des centaines de milliers de sites de répéteur radio répartis en Amérique du Nord et dans le monde entier.
Une équipe de recherche financée par Mitacs travaille avec l’entreprise néo-écossaise Rimot à l’élaboration d’une plateforme capable d’utiliser l’apprentissage automatique pour identifier ce qui se passe avec ces capteurs de manière plus rapide et plus précise, pour prédire les problèmes futurs, réduire les pannes et améliorer la fiabilité du système de communication.
« Les systèmes radio mobiles terrestres génèrent quotidiennement de grandes quantités de données opérationnelles et d’alarmes de systèmes. La plupart de ces données vitales ne sont pas utilisées et nécessitent l’envoi d’un technicien pour enquêter manuellement sur chaque alarme », explique Monica Wachowicz, professeure de science des données et directrice du laboratoire People in Motion de l’Université du Nouveau-Brunswick (UNB). « Cela entraîne non seulement le coût de l’expédition de camions supplémentaires, mais aussi de la perte de revenus pendant les temps d’arrêt du système. »
Rimot a développé un système avancé de surveillance à distance qui fournit des données continues pour la prise de décision en temps réel et la gestion des actifs à distance. Cela signifie qu’ils peuvent rapidement identifier un problème sans avoir besoin d’inspections manuelles. Mais l’analyse des volumes de données massifs produits par les capteurs de Rimot est une tâche importante qui compte maintenant sur l’aide d’experts de l’UNB, de l’Université Dalhousie et de l’Université Acadia.
Quel est le rôle de l’IIoT et de la science des données dans la gestion des infrastructures essentielles ?
Le produit rimot est activé par des systèmes d’Internet industriel des objets (IIoT), qui connectent des capteurs à des services hébergés dans le cloud. Cependant, les grandes quantités de données transmises peuvent congestionner des réseaux et créer des défis de représentation.
Comme solution aux obstacles potentiels en matière d’infrastructure et de connectivité, l’équipe de recherche a proposé de combiner deux technologies, l’informatique en nuage et l’informatique de pointe. Le premier fonctionne dans un centre de données virtuel et centralisé, tandis que le second rapproche le calcul de la source des données.
« En éliminant la distance et le temps qu’il faut pour envoyer des données à des sources centralisées, nous connaîtrons des vitesses et des performances améliorées du transport de données, ainsi que des appareils et des applications en périphérie », explique Wachowicz.
Elle a supervisé Hung Cao, un Mitacs Accélération stagiaire et boursier postdoctoral de l’UNB, dans l’application d’un cadre conceptuel qu’il a développé au cours de ses études de doctorat pour répondre aux besoins pratiques de Rimot.
« Le projet Mitacs avec Rimot avait une corrélation parfaite avec ma recherche sur l’IIoT à l’UNB », explique Cao. « Nous essayions de développer une architecture et d’analyser les données entrantes des appareils IIoT à tout moment et partout. »
Créer un écosystème d’innovation grâce à la collaboration en matière de recherche
La nature collaborative et multidisciplinaire de ce projet le rend unique. Alors que Wachowicz et Cao ont travaillé sur la combinaison optimale d’intelligence de pointe et de cloud, les chercheurs de Dalhousie explorent les menaces à la sécurité des systèmes IIoT, et l’équipe d’Acadia travaillera bientôt sur un modèle prédictif utilisant des données météorologiques externes.
« Notre projet fait partie d’un écosystème d’innovation émergent qui est nécessaire dans la région de l’Atlantique, où nous pouvons atteindre une masse critique pour tirer parti des efforts de collaboration, des impacts significatifs et fournir un environnement unique pour les entreprises concurrentielles nationales et mondiales », a déclaré Wachowicz.
Elle ajoute que la collaboration a initié une expérience exceptionnelle pour les stagiaires de Mitacs, ainsi que pour ses pairs Jean-François Bousquet, professeur au Département de génie électrique et informatique de l’Université Dalhousie, et Daniel Silver, professeur à l’École d’informatique Jodrey de l’Acadie et directeur de l’Institut Acadia d’analyse de données.
James Craig, directeur de la technologie de Rimot, explique qu’ils voulaient réunir les trois institutions, car chacune a des forces uniques. « Ce fut un plaisir de travailler avec chacun d’eux et nous voyons maintenant les fruits de notre travail porter leurs fruits avec des recherches qui sont intégrées à nos offres commerciales », dit-il.
Du côté du stagiaire, en plus des avantages de collaborer avec d’autres universités, Cao souligne qu’un grand gain professionnel a été d’interagir avec les ingénieurs de Rimot pour développer les prototypes fonctionnels, ainsi que d’utiliser des ensembles de données réels fournis par l’entreprise.
« En tant que scientifique des données, le plus excitant a été qu’on m’a fourni un véritable ensemble de données dans un scénario pratique et que j’ai pu rechercher la valeur et les informations cachées dans les données brutes en toute liberté », dit-il.
Comme prochaines étapes, Cao travaille sur des articles scientifiques pour partager ses résultats de recherche à ce jour, tandis que Rimot travaille avec les partenaires universitaires pour passer à la prochaine phase de la recherche. Ils évaluent également les possibilités de création unique de propriété intellectuelle.
Les programmes de Mitacs reçoivent du financement de plusieurs partenaires partout au Canada. Nous remercions le gouvernement du Canada, le gouvernement de l’Alberta, le gouvernement de la Colombie-Britannique, Research Manitoba, le gouvernement du Nouveau-Brunswick, le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador, le gouvernement de la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation Î.-P.-É., le gouvernement du Québec, le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies et le gouvernement de la Saskatchewan de nous avoir aidés à favoriser l’innovation et la croissance économique partout au pays.
Avez-vous un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si c’est le cas, communiquez avec Mitacs dès aujourd’hui pour discuter des possibilités de partenariat : BD@mitacs.ca.
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Mitacs
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