En 2020, le département des transports de la ville de New York a achevé le déploiement d'un système de transport intelligent (STI) à grande échelle, sous la direction d'AT&T. Le projet a nécessité la collaboration de plusieurs fournisseurs et agences dans des délais serrés. Le résultat final est une mise à niveau des communications du système de circulation à l'échelle de la ville, y compris Digi Remote Manager® (Digi RM), un routeur cellulaire double Digi à chaque intersection, et des logiciels et services Digi personnalisés.
Le NYC DOT supervise l'un des réseaux de transport urbain les plus complexes au monde, avec 6 300 miles de rues et d'autoroutes, plus de 12 000 miles de trottoirs, près de 14 000 intersections signalisées et 800 ponts et tunnels. Sa mission consiste à assurer la circulation sûre, efficace et écologique des personnes et des marchandises dans la ville de New York, ainsi qu'à entretenir et à améliorer les infrastructures de transport essentielles à la vitalité économique et à la qualité de vie de ses principaux clients, les habitants de la ville. C'est un engagement considérable, surtout dans la ville la plus grande et la plus fréquentée d'Amérique.
Gestion du trafic à NYC
Le système de gestion du trafic du ministère des transports de la ville de New York contrôle les feux de signalisation de 14 000 intersections, ainsi qu'une série de dispositifs de systèmes de transport intelligents (STI), notamment des caméras de surveillance du trafic, des panneaux à message variable et des dispositifs de détection des véhicules. Une application logicielle intelligente fonctionnant au centre de gestion du trafic (TMC) du ministère des transports de New York, à Long Island City, permet de s'adapter à l'évolution de la circulation et de réduire les embouteillages. Il obtient la profondeur des files d'attente et le mouvement des véhicules à partir de divers types de capteurs situés dans toute la ville, puis ajuste la synchronisation des feux en les coordonnant avec les contrôleurs avancés de l'état du sol (ASTC) situés à chaque intersection.
Les événements spéciaux, les travaux de construction ou les incidents de circulation ont généralement un effet dévastateur sur les conditions de circulation dans les villes. En raison de cette dynamique, notamment dans les quartiers denses et bondés de New York, une gestion efficace du trafic n'est pas possible sans un réseau de communication fiable et à haut débit et une gestion centralisée.
NYCWiN Remplacement
Les années d'expérience opérationnelle du NYC DOT avec le précédent réseau NYCWiN et sa connaissance des tendances émergentes ont permis d'établir un cahier des charges détaillé pour le réseau de remplacement. Les domaines critiques comprenaient le basculement/retour simultané de deux opérateurs, la gestion centralisée des appareils, le cryptage approuvé par NYC Cyber et le support des véhicules connectés (CV). La solution proposée par AT&T et Digi a progressé dans le cadre d'un pilote au début de 2019, puis dans le déploiement à partir d'octobre, pour finir en avance sur le calendrier en juin 2020. Le précédent réseau NYCWiN a été mis hors service le même mois.
Digi a fourni une assistance experte et des ressources dédiées pendant l'intégration et le déploiement du système. Les services de mise en œuvre sur mesure comprenaient du personnel sur place travaillant quotidiennement avec les ingénieurs réseau et les entrepreneurs du NYC DOT pendant près d'un an. La planification, les tests et le dépannage par l'ingénieur de mise en œuvre ont permis de faire avancer le projet, ainsi que l'engagement coordonné de l'ingénierie et de l'assistance technique de Digi lorsque cela était nécessaire.
Dans chaque armoire, l'ancien équipement NYCWiN a été remplacé par un routeur cellulaire Digi, une antenne PCTEL et un commutateur POE (Power-over-Ethernet) de Transition Networks. Le commutateur POE permet la communication avec les caméras et augmente le nombre de ports Ethernet pour la connexion à divers dispositifs ITS tels que l'unité CV Roadside Unit (RSU). L'antenne est en fait constituée de plusieurs éléments d'antenne logés dans un radôme unique résistant aux chocs, et prend en charge les technologies cellulaire, GPS, Wi-Fi et Bluetooth. Le routeur cellulaire Digi se connecte au contrôleur de trafic existant et fait office de passerelle vers le TMC pour tous les dispositifs ITS. Sa plateforme informatique embarquée, construite sur un environnement Python embarqué, permet une intégration personnalisée avec des dispositifs ITS non standard et une adaptation rapide à l'évolution des exigences du système.
Le nouveau réseau
L'exploitation d'un réseau de communications cellulaires aussi vaste et diversifié, avec une exigence de disponibilité de 99,99 %, exige un niveau élevé d'automatisation, une plateforme matérielle/logicielle très fiable et une tolérance aux pannes/redondance du réseau, ainsi que d'excellents outils de gestion et des mesures de performance précises. L'infrastructure de réseau hybride, avec Digi RM hébergé dans le nuage et un routeur Digi à chaque intersection, offre les performances et l'évolutivité requises.
L'une des principales caractéristiques du déploiement, qui a permis une installation rapide, était la configuration sans contact, une fonctionnalité de Digi RM via son outil Profile Manager. Cette méthode de configuration des appareils avec leurs fonctionnalités requises a permis au personnel de terrain d'installer rapidement les appareils préconfigurés. Elle continue de permettre au personnel technique du NYC DOT de gérer tous les appareils de manière centralisée et de déployer rapidement des mises à jour de micrologiciels sur l'un ou l'ensemble des systèmes déployés.
Gestion centrale avec Digi RM
Le NYC DOT profite pleinement de Digi RM, la plateforme de gestion des appareils et d'activation des données basée sur le cloud de Digi. Les fonctions d'activation des données permettent l'intégration des systèmes existants et complémentaires dans le réseau de communication.
L'automatisation des réseaux est une capacité essentielle de Digi RM et est conçue pour améliorer la sécurité, la disponibilité et l'efficacité opérationnelle. Elle est rapidement devenue une nécessité pour l'industrie, car les réseaux se diversifient et s'étendent face à une menace de sécurité mondiale croissante.
Digi RM automatise la mesure des paramètres clés de performance au niveau des liens, ce qui permet une évaluation rapide et une visibilité des tendances. Le dépannage est ainsi simplifié, ce qui permet de déterminer efficacement les causes profondes et d'y remédier plus rapidement.
Tolérance aux pannes de réseau
Le nouveau réseau intègre une conception à double opérateur qui maximise la connectivité et la disponibilité du réseau en passant automatiquement à un opérateur secondaire en cas de panne du réseau. Le routeur Digi se rabat aussi automatiquement sur le réseau primaire AT&T FirstNet®. Les deux liaisons cellulaires (et la liaison par fibre optique lorsqu'elle est disponible) sont actives et surveillées de bout en bout.
Sécurité
Le réseau est protégé à tous les niveaux par une stratégie de sécurité de type défense en profondeur. Le lien principal est FirstNet®, ce qui permet au NYC DOT de disposer d'une solution de qualité pour les premiers intervenants, ainsi que de la priorité et de la préemption par voie aérienne et sur le noyau FirstNet®. En outre, toutes les communications par paquets de données entre l'intersection et le TMC sont cryptées et acheminées par un VPN IPsec utilisant des algorithmes de cryptage avancés, avec le routeur Digi dans l'armoire comme point d'extrémité et un pare-feu de nouvelle génération FortiGate (NGFW) de classe opérateur de Fortinet dans les centres de données de tête.
Les NGFW filtrent le trafic réseau pour protéger une organisation des menaces internes et externes. Outre le maintien des caractéristiques des pare-feu dynamiques, telles que le filtrage des paquets, la prise en charge des VPN IPsec et SSL, la surveillance du réseau et les fonctions de mappage IP, les NGFW possèdent des capacités d'inspection du contenu plus approfondies. Ces capacités permettent d'identifier les attaques, les logiciels malveillants et autres menaces, et permettent au NGFW de bloquer ces menaces.
Le routeur Digi comprend une suite de caractéristiques matérielles et micrologicielles appelée Digi TrustFence® pour se protéger et garantir la fiabilité et l'intégrité de ses fonctions de sécurité. Il utilise un coprocesseur cryptographique pour protéger les données particulièrement sensibles telles que les mots de passe stockés et les clés de cryptage afin qu'elles ne soient pas accessibles, même par un administrateur. Il comprend également des mécanismes permettant de mettre à jour le routeur lui-même tout en garantissant que les mises à jour n'introduiront pas de modifications malveillantes ou d'autres changements inattendus. Un pare-feu stateful puissant bloque les accès non autorisés et surveille toutes les connexions réseau.
Figure montrant les routeurs cellulaires Digi WR54 déployés dans la ville de New York.
Le résultat
Le déploiement du projet a valu au NYC DOT le prix du meilleur projet ITS de l'année - systèmes de gestion du trafic - décerné par l'Intelligent Transportation Society of New York (ITS-NY). La transcription de la réunion au cours de laquelle le NYC DOT a reçu le prix fournit cette description du projet : " Le réseau d'infrastructure sans fil de la ville de New York (NYCWIN) fournit une dorsale de communication à l'échelle de la ville à tous les dispositifs ITS, y compris les caméras de circulation, les PMV, les dispositifs de détection de véhicules et les 14K feux de circulation. Ce projet a nécessité la mise hors service de l'ancienne infrastructure NYCWIN, qui était intégrée à tous les équipements de circulation et de STI du NYC DOT. Le remplacement se fait par un réseau sans fil AT&T, qui intègre une conception à double porteuse pour maximiser la connectivité et la disponibilité du réseau. En utilisant automatiquement un transporteur secondaire en cas de panne du réseau, la fiabilité des communications est de 99,99 %. Il s'agit d'une solution clé en main, permettant d'exploiter et de maintenir l'intégrité des systèmes du NYC DOT. Ce déploiement à grande échelle a été réalisé en 9 mois et sans dépassement de budget..."
Aujourd'hui, Digi travaille avec les agences du ministère des transports à travers les États-Unis pour mettre en œuvre des systèmes similaires afin de résoudre les problèmes de congestion, d'établir l'automatisation pour améliorer la circulation, de s'assurer que les véhicules d'urgence peuvent répondre rapidement aux incidents et de fournir une visibilité et une gestion aux agences du ministère des transports.
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