Être organisé, respecter les délais, ce n’est pas toujours une mince affaire de nos jours. Où et quand sommes-nous attendus ? Où va se trouver chaque membre d’une famille à un moment donné ? Quand il s’agit des membres de votre foyer, un calendrier ou un agenda peut s'avérer utile. Mais imaginez que votre famille se compose de milliers d’individus pesant chacun pas loin d’une tonne et dont la principale activité est de se diriger vers sa nourriture préférée. Mettons donc que vous deviez gérer une ferme laitière. C’est un défi des temps modernes qu’a accepté de relever l’entreprise technologique belge Pozyx, spécialisée dans les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) en intérieur basés sur la technologie ultra-large bande ou UWB (pour « ultra-wideband »). Au fil du temps, Pozyx a démontré à plusieurs reprises que l’innovation en matière de technologie de localisation ultra-précise optimise l’efficacité de l'industrie et apporte un réel progrès dans les processus de fabrication intelligents.

Prendre le taureau par les cornes (en carton)

Pozyx n’était encore qu’une start-up fraîchement lancée lorsqu’un leader international de l’élevage laitier est venu frapper à sa porte en 2017 pour parler de la surveillance du bétail. Jusqu’alors, les éleveurs utilisaient des podomètres pour suivre leurs bêtes, mais ce qu’ils souhaitaient, c’était aussi connaître leur localisation, de façon à pouvoir surveiller leurs déplacements et leur comportement aussi bien dans les étables qu’à l’extérieur. Les données relevées seraient alors utilisées pour surveiller les cycles de reproduction et la productivité et améliorer de manière générale la santé du cheptel. Le problème qui se posait à cette époque était que les premières solutions UWB étaient coûteuses et compliquées à déployer, d’autant plus à grande échelle.

C’est là qu’intervient Qorvo, société leader dans le domaine de la technologie UWB et partenaire de longue date de Pozyx. Qorvo est en effet au centre d’un vaste écosystème de partenaires qui travaillent activement à favoriser l’adoption de l’UWB par des méthodes novatrices et passionnantes.

C’est dans cette optique que Pozyx et ses partenaires ont constitué une équipe pluridisciplinaire composée de développeurs logiciels, de chercheurs en comportement animal, de chefs de projet et d’éleveurs. Cette équipe a été confrontée à de nombreuses difficultés, notamment en ce qui concerne la mise à l’échelle du système de suivi afin d’assurer la surveillance de milliers de bêtes dispersées sur de vastes étendues, mais aussi l’élaboration d’une étiquette d’oreille qui puisse non seulement résister aux éléments, mais aussi aux vaches elles-mêmes.

Au terme de plusieurs semaines de travail, l’heure fatidique de la présentation du projet avait sonné. Afin de faire la démonstration de leur solution de suivi, les membres de l’équipe Pozyx avaient transformé leurs bureaux en étable peuplée de vaches en carton arborant des étiquettes d’oreilles dotées d’un dispositif de traçabilité UWB high-tech. La démonstration fut une réussite et jeta les bases d’un partenariat qui changea le cours des choses pour Pozyx.

« Nous savions que cette présentation était un moment important et c’est pour cela que nous avions mobilisé tous les membres de l’entreprise pour donner vie à la démonstration », se rappelle Samuel Van de Velde, cofondateur de Pozyx. « Nous avions transformé nos locaux en une petite étable, avec des stalles pour les vaches et des meules de foin. Nous avions aussi confectionné des vaches en carton auxquelles nous avions attaché des traceurs. Un membre de l’équipe qui était particulièrement doué en dessin avait dessiné un plan de l’étable que nous avons utilisé pour afficher sur un écran les déplacements des vaches en temps réel. Dans cette application, la technologie UWB sert à localiser avec précision les vaches à l’intérieur d’une exploitation, ce qui permet aux éleveurs de retrouver facilement une vache en particulier. Les données collectées sont également utilisées pour alimenter des algorithmes d'IA capables d’estimer assez précisément l’état de santé des bêtes ou de détecter quand une vache est sur le point de vêler. Chaque mois, des dizaines de milliers de vaches sont équipées de ce système, ce qui en fait sans aucun doute l’application la plus répandue de la technologie UWB hors marché de la grande consommation. »

La démonstration fut complétée par des personnes se déplaçant dans les bureaux pour simuler les divagations du bétail. L’opération fut un succès total et la présentation, accompagnée d’une proposition détaillée, fut décisive pour la conclusion d’un partenariat de plusieurs années. C’est finalement en 2023 que le groupe laitier et Pozyx lancèrent l’une des applications les plus importantes de la technologie UWB dans un environnement non destiné aux consommateurs et contribuèrent ainsi à révolutionner l’élevage laitier. « Après presque six ans de développement et de tests pilotes positifs que nous avons menés en collaboration avec des agriculteurs très enthousiastes, nous avons enfin pu lancer le produit », confirme M. Van de Velde. « Nous avons beaucoup appris au cours de cette aventure. Déjà, nous ne nous attendions certainement pas à devenir aussi calés en vaches que nous le sommes aujourd’hui, mais surtout, nous avons beaucoup appris sur comment se passe la collaboration avec une grande entreprise et sur ce qu’implique la commercialisation d’un nouveau produit. »

Un produit important dans ce domaine est le module DWM1000 de Qorvo. Ce module se base sur le circuit intégré émetteur-récepteur UWB DW1000 pour intégrer en outre une antenne, tous les circuits RF, la gestion de l’alimentation et les circuits d’horloge. Capable de soutenir un débit de données de 6,8 Mb/s, il est utilisé dans les systèmes de télémétrie bidirectionnelle ou de localisation par TDOA pour une géolocalisation avec une précision de 10 cm.

La ruée vers l’évolutivité

Pozyx a veillé à garantir l’évolutivité de plusieurs aspects du projet, dont la configuration et la maintenance RTLS, la production et la certification UWB internationale. L’entreprise belge a notamment rationalisé les processus d’installation, veillé à ce que les opérations de maintenance soient faciles à réaliser et mis en place des lignes de production automatisées, et ce, pour répondre au mieux aux exigences d’un déploiement à grande échelle.

Le système nécessite le déploiement de balises dans toute l’étable. Une étiquette d’oreille doit en effet se trouver à proximité d’au moins trois balises pour être localisée avec précision. La technologie UWB peut être utilisée tant pour la localisation que pour le transfert de données, ce qui renforce la flexibilité et l’évolutivité du système de surveillance des vaches. Ce système est actuellement utilisé par des centaines d’exploitations d’élevage, dont certaines ne dépassent pas quelques centaines de têtes, tandis que d’autres gèrent un cheptel de plus de 10 000 vaches. Chaque animal étiqueté permet aussi de collecter des données et de générer des algorithmes qui intègrent un modèle d’IA de leur comportement. Le bétail est réparti entre plusieurs étables, mais il peut se déplacer librement tandis que la solution UWB assure leur suivi à l’intérieur. Les données des étiquettes d’oreille sont relevées toutes les deux secondes et le système peut être configuré en fonction des besoins de l’exploitation.

Le Shield Arduino DWM3000EVB de Qorvo constitue une bonne base pour ce type de conception. Il est équipé du module UWB DWM3000 et intègre un circuit intégré DW3110, une antenne, une gestion de l’alimentation et un contrôle d’horloge.

Galoper vers le soleil couchant

En offrant aux éleveurs du monde entier une solution de surveillance complète qui améliore le bien-être animal, la productivité et l’efficacité globale de l’exploitation, on peut affirmer que la technologie UWB a révolutionné l’élevage laitier. Enfin, le chemin parcouru par Pozyx, depuis la petite start-up jusqu’à devenir un des leaders mondiaux des applications UWB, prouve une fois de plus que l’innovation et la collaboration sont des forces motrices de l’avancée technologique.