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MCS MICRONIC Computer Système GmbH (MCS) a développé et fabriqué une machine servant à valider les billets électroniques, l’« IVU validator », à la demande de son client IVU Trafic Technologies AG. En tant que projet de l’Association des compagnies de transport public allemand (VDV, Verband der deutschen Verkehrsunternehmen), ce système d’e-ticket permet d’effectuer des paiements automatiquement, sans contact et sans monnaie, sur tout le réseau des compagnies de transport participantes. L’intelligence de l’ « IVU validator » est fournie par le module conga-QA/Z510 - 1G de congatec

Une fraude involontaire

De nos jours, comment parvenez-vous à acheter le bon billet de bus ou de train ? Les menus compliqués sur les automates de vente peuvent souvent déconcerter les utilisateurs les plus férus de technologie. Même dans le meilleur des cas, acheter un ticket à un automate fait perdre un temps précieux. Lorsque le passager a finalement dans ses mains le morceau de papier requis, il doit ensuite savoir si le billet doit être composté avant le départ. Les règles varient d’un endroit à l’autre. Le manque de petite monnaie, les heures creuses et les heures de pointe, les menus compliqués des automates et les tickets à sections peuvent facilement faire un fraudeur involontaire d’un voyageur ayant la volonté de payer. Le système actuel de billets en papier est compliqué et chronophage pour les usagers des transports publics ; pour les fournisseurs, il est cher.

Le futur est électronique

Pour simplifier la situation, des systèmes de billetterie électronique se répandent dans de nombreuses villes. Par exemple Berlin, la capitale allemande, a déjà installé l’e-ticketing sur de nombreuses routes. Les billets électroniques rendent le processus d’achat plus facile et plus rapide pour les passagers. Un jour dans un proche avenir, toute la chaîne du voyage, en partant des trams, des bus, des cars, des métros et des trains régionaux ou à longue distance jusqu’aux avions, sera couverte par un seul ticket. Il sera ainsi possible de voyager sur tous les types de transports et avec toutes les compagnies sans avoir à se soucier des zones tarifaires ou à se débattre avec les distributeurs automatiques.

Check-in, check-out

En achetant un billet électronique, le passager est en possession d’un ticket permanent. A la montée, le passager passe son billet sur un valideur qui enregistre le point de départ. A la descente, le billet est repassé sur un valideur pour enregistrer le lieu d’arrivée. C’est la compagnie de transport correspondante qui décide si le paiement est prélevé automatiquement d’une carte prépayée ou s’il est facturé. Le voyageur peut être sûr d’être toujours en possession d’un billet valide et qu’il ne paiera que pour la distance parcourue. Le billet électronique remplace le système de tarification forfaitaire par un système basé sur l’usage réel. La validation sans contact du billet rend la montée dans un bus ou dans un train beaucoup plus rapide par rapport aux systèmes où un ticket doit être inséré dans un composteur.

Les avantages pour les compagnies de transport

Un système de billetterie sans contact offre des avantages aussi bien aux passagers qu’aux compagnies de transport. Le fournisseur de transport obtient des statistiques précises sur le nombre de passagers à chaque arrêt et peut adapter ses services à la demande. Cette analyse mène à des économies potentielles tout en améliorant le service aux heures de pointe. Les arrêts sont plus courts car les passagers montent plus rapidement. Le système sans contact est aussi insensible aux tentatives de manipulation. Il y a moins de risque de vandalisme car, par exemple, il n’y a pas de fentes où unchewing-gum pourrait être glissé. Les rares distributeurs de billets qui sont encore nécessaires peuvent être placés dans des emplacements centraux, bien surveillés. Les compagnies de transport font des économies et augmentent leurs recettes car il n’y a plus besoin de poster les cartes mensuelles ou d’imprimer les billets. Avec moins de distributeurs automatiques et une logistique du numéraire simplifiée, les coûts liés à l’entretien et aux réparations diminuent aussi. Il est probable que le nombre de resquilleurs baisse aussi. Le concept de billetterie sans contact avec l’ « IVU validator » connaît déjà la réussite au niveau international. En Colombie, par exemple, près de 600 bus sont équipés d’un « IVU validator  ».

Pas de contact nécessaire

Le billet électronique utilise la technologie RFID et communique sans contact sur une distance allant jusqu’à quatre centimètres à partir du valideur. Le concept technique de l’application de la VDV fournit des méthodes cryptographiques pour la vérification mutuelle de l’authenticité. Le billet et le valideur peuvent être surs que les données reçues sont valables et que la source est authentique. Alors qu’il était facile de trafiquer un ticket en papier, le billet électronique est beaucoup plus sûr. Le billet RFID a un avantage systémique par rapport aux solutions avec une carte magnétique ou une puce : les problèmes avec des contacts sales ou des bandes magnétiques pliées n’existent pas. Comme la communication ne nécessite pas de contact, elle fonctionne aussi dans des environnements malpropres. Puisque la technologie sans contact est hygiénique et que l’équipement est facile à nettoyer, il est prévu d’étendre le système de billetterie électronique aux services en relation avec les voyages tels que les parkings, l’autopartage et même les points de vente alimentaire dans les gares.

Une intelligence de catégorie industrielle

L’ « IVU validator » contrôle les points d’entrée et de sortie dans les transports publics. La cryptographie lui permet de communiquer en toute sécurité avec la RFID du billet électronique, d’enregistrer les détails du compte et de le transmettre. Un écran tactile optionnel avec des capteurs lumineux s’adapte aux conditions d’éclairage et est donc en permanence facile à lire, même l’antenne du lecteur de carte est lumineuse. Le valideur prend en charge la norme ISO 14443 (A/B) concernant les cartes sans contact et la norme ISO/IEC 18092 pour les dispositifs NFC. Il peut aussi scanner et contrôler des tickets avec code-barres (1d/2d). Le GPS fournit des informations sur la localisation tandis que le valideur lui-même communique par UMTS. Toutes ces fonctions demandent de la puissance de calcul. A l’avenir, il est probable que d’autres idées et d’autres exigences soient implémentées. En même temps, le système est conçu pour ne consommer que peu d’énergie car il est alimenté par la batterie du véhicule. Par conséquent, des mesures ont été prises pour éviter les transitoires et les creux de tension ou autres perturbations. Comme le valideur est installé à l’intérieur du véhicule, il est robuste de conception, résistant aux chocs, aux vibrations et aux vandales et est adapté aux grandes variations de température rencontrées dans le secteur des transports.

Des partenaires idéaux

« IVU Traffic Technologies AG »

« IVU Traffic Technologies AG » est une grande entreprise spécialisée dans les logiciels dont les compétences de base résident dans le développement de solutions informatiques pour les transports publics, le fret et la logistique. 350 employés venus de 15 nations et répartis sur 8 sites développent des concepts, implémentent des systèmes, rationalisent les activités et conseillent plus de 500 clients. Le système de billetterie électronique avait besoin d’un appareil puissant et « IVU Traffic Technologies » s’est donc tourné vers un partenaire ayant de l’expérience dans le développement et la fabrication de dispositifs pouvant être installés dans des véhicules.

MCS

Depuis 1977, MCS a développé et produit des solutions personnalisées de haute technologie ainsi que des dispositifs tels que des systèmes de paiement et de contrôle des machines, des modules GPS, des imprimantes ainsi que des modems qui peuvent être soumis à des conditions extrêmement difficiles en utilisation à l’extérieur. MCS a reçu un supplément au certificat ISO 9001 de l’Office fédéral pour la circulation des véhicules à moteurs (KBA, Kraftfahrt Bundesamt) concernant le développement de logiciels et de matériel informatique, la production, la vente et le service d’équipements et de composants dans les domaines des terminaux en libre service, du contrôle des machines et de la métrologie. Cette certification par le KBA permet à MCS de construire des dispositifs pouvant être utilisés dans des véhicules. MCS a aussi l’expérience demandée dans les bus et le rail. Les systèmes électriques de bord de ces véhicules sont soumis à de nombreuses fluctuations, surtensions et transitoires, un fait qui doit être considéré lors de la planification de l’appareil. Comme MCS a aussi de l’expérience dans le développement de systèmes de paiement sans contact, il correspondait parfaitement aux besoins d’IVU.

MCS a assumé toute la responsabilité produit lors du développement de l’ « IVU validator », y compris le développement, la spécification, la conception, la construction, les moules, le développement des logiciels et du matériel informatique, le prototypage, la préproduction et la production en série. MCS s’est assuré que tous les produits conçus peuvent être produits de façon économique et avec une qualité réalisable. Ses installations de production internes ont constitué un atout supplémentaire par rapport aux partenaires de développement purs. Le résultat est un valideur résistant aux chocs et aux vibrations respectant les normes CEM et les standards de l’industrie. A l’intérieur du boîtier en aluminium et en plastique se trouve le module COM conga-QA/Z510-1G de congatec qui fournit la puissance de calcul nécessaire.

Les avantages des COM

Les spécifications et le concept technique de la VDV exigent une solution flexible et sure pour un système de billetterie moderne et interopérable qui soit aussi capable de faire face aux futures demandes qui sont pour l’instant encore inconnues. C’est exactement pour cette raison que MCS a choisi d’asseoir son « IVU validator  » sur la technologie des COM. La grande force du concept des COM réside précisément dans sa flexibilité envers de futurs développements. Le COM est un standard pour lequel de nombreux fabricants proposent des modules de processeurs. Tant que l’on utilise que la propriété standard du facteur de forme, la solution n’est pas dépendante d’un fabricant particulier et tous les modules ayant le même facteur de forme peuvent être utilisés. Un module COM contient le processeur avec les périphériques et l’alimentation. C’est en fait un ordinateur complet. Le module COM est monté sur une carte porteuse personnalisée qui renferme tout ce qui est spécifique à l’application. L’ensemble composé du module COM et de la carte porteuse forme un dispositif spécifique bénéficiant des derniers progrès en puissance de calcul. Le savoir-faire fondamental reste au sein de l’entreprise. Des fabricants de COM tels que congatec se sont spécialisés dans le développement et la production de ces modules préconfigurés prêts à l’emploi. MCS a choisi le module conga-QA/Z510-1G de congatec basé sur une plateforme Atom x86 à cause de sa faible consommation énergétique et de son coût modéré. Un autre critère fondamental était formé par les dimensions du module car, à l’intérieur du valideur, l’espace est restreint.

L’évolutivité renforce la rentabilité du projet.

L’évolutivité est un autre avantage du concept des COM. Au sein d’une application, le besoin en puissance de calcul peut varier. Le marché propose des COM compatibles avec de nombreux processeurs qui fonctionnent tous sur la même carte porteuse. Il est ainsi possible de choisir le module qui convient le mieux au sein d’une famille de produits en se basant sur le rapport qualité/prix. C’est exactement pour cette raison que l’ «  IVU validator » a remporté un projet en Suisse. Le succès de la mise en oeuvre du projet suisse dépendait d’une configuration possédant une grande mémoire et de hautes performances graphiques. Le valideur fonctionne normalement avec le module conga-QA/Z510 de congatec. Cependant, en le remplaçant par le conga- QA/Z530, un module avec de meilleures performances, le valideur a remporté ce marché. Cette solution plus performante a pu être présentée beaucoup plus tôt que les produits de la concurrence. En utilisant le concept des COM, MCS est capable de développer plus rapidement des produits pour ses clients. Les nouveaux dispositifs sont créés en associant une carte porteuse propriétaire à une génération de processeur adaptée à l’application. En général, seules quelques petites modifications sont nécessaires.

Le partenariat est la clé du succès.

congatec

Depuis six ans, MCS travaille avec congatec et utilise ses COM pour les applications les plus exigeantes. Cette collaboration a évolué en un vrai partenariat avec un soutien commercial et technique approfondi. Même si les modules sont standardisés, la réussite de la mise en oeuvre dépend de détails tels que la fourniture du firmware et des logiciels, le soutien à la conception et/ou des modifications du système d’exploitation. Tous les modules de congatec intègrent dès le départ de nombreux standards et des systèmes d’exploitation en temps réel. Ils contiennent tous les pilotes de périphériques nécessaires. Cette collaboration a été tellement efficace que congatec a attribué à MCS le titre de « Meilleur partenaire technologique commercial de 2012 » pour la zone EMOA. De son côté, congatec a travaillé en étroite collaboration avec les fabricants de processeurs pendant de nombreuses années et est un expert reconnu dans le domaine du développement et de la fabrication des COM ainsi que pour le soutien technique. Cette concentration sur ses compétences principales réduit sensiblement ses coûts et ses temps de développement.

Conclusion

A l’avenir, il sera nettement plus facile d’utiliser les transports publics grâce aux billets électroniques et les compagnies de transport seront plus rentables. L’ « IVU validator » est un élément essentiel pour l’e-ticketing. Basé sur les modules Qseven à faible consommation énergétique conga-QA/Z510 and conga-QA/Z530, il est bien armé pour affronter l’avenir. La coopération étroite entre IVU, MCS et congatec a ouvert de nouvelles opportunités commerciales qu’ils n’auraient pas pu atteindre tout seul. La concentration délibérée et constante de tous ces partenaires sur leurs propres forces ainsi que le concept de COM qui offre des performances de calcul évolutives et des garanties à long terme sur la disponibilité du module ouvrent la porte aux succès à venir.

Info Box

Aperçu général de l’ « IVU validator »

 Contrôle des accès
 Check-in/Check-out
 Affichage du billet électronique et du solde de la carte
 Vente des billets
 Paiement par carte de crédit
 Vérification CRL
 Traitement de la liste des actions

Décision en faveur du conga-QA/Z510 de congatec

« Outre le rapport qualité/prix, les caractéristiques les plus importantes étaient pour nous l’évolutivité de la puissance de calcul et la mémoire embarquée optionnelle IDE SSD de 8 Go. Le module avec le processeur Intel® Atom™ Z500 nous a impressionnés par sa faible consommation énergétique et ses petites dimensions. La place et les capacités de la batterie dans le véhicule fixaient nos limites. »

Citation : Bernd Strößner, directeur général, MCS

congatec en tant que partenaire

« Nous connaissons personnellement les techniciens de congatec. Ils nous ont toujours aidés rapidement et avec beaucoup de compétence. Nous sommes très proches. Les produits de congatec sont de très bonne qualité et ont un prix compétitif. Nous pouvons transmettre ces avantages à nos clients. »

Citation : Reinhold Mühlich, directeur général, MCS