Le Robotics as a Service est-il l'avenir du robot ?

Le Robotics as a Service est-il l'avenir du robot ? Via le RaaS, les robots pourront puiser dans le cloud algorithmes et puissance de calcul. Un modèle émergent mais riche de promesses dans des domaines variés.

1. Que recouvre le concept de Robotics as a Service ?

Après le SaaS (pour Software as a Service), le IaaS (Infrastructure as a Service), le PaaS (Platform as a Service) ou le CaaS (Container as a Service), je demande dans la famille everything as a service (Xaas), le Robotics as a Service (RaaS). Pourquoi, en effet, un robot ne pourrait-il pas être proposé sous forme de service ? Comme tout objet connecté ou application, il peut aller chercher dans le cloud la base de données, les algorithmes d'intelligence cognitive ou encore la puissance de calcul nécessaires pour traiter de l'information.

Le RaaS consiste donc à associer le hardware – le robot – au software sous forme de service packagé. Une offre combinée via laquelle le robot au même titre qu'un service cloud traditionnel peut être loué. Dans ce nouveau modèle, on passe d'une robotique figée où un robot est programmé pour une tâche déterminée à une robotique dynamique. Le robot se connecte au cloud pour récupérer les ressources dont il a besoin pour mener à bien ses tâches et s'adapter au contexte.

Né en 2010, le terme de "cloud robotics", précurseur du RaaS, est attribué à James Kuffner, ancien responsable de la division robotique de Google. Le concept a été formalisé en 2013 par deux chercheurs de Berkeley (voir leur cette étude).

2. Quels sont les avantages d'associer robotique et cloud ?

L'intelligence étant déportée dans le cloud, le robot embarque moins de CPU, de RAM et d'espace disque. "Il est donc plus léger et moins cher tout en étant plus intelligent et performant", se réjouit le Dr. Labib Terrissa, maître de conférences à l'université de Biskra en Algérie, qui travaille sur le sujet avec Jean-François Brethé, roboticien à l'université du Havre. "L'étape ultime, c'est d'arriver à un robot qui n'ait besoin que de cartes réseaux", souligne Labib Terrissa. Pour illustrer son propos, le chercheur prend l'image du personnage de Trinity dans le film Matrix qui télécharge en quelques secondes les programmes dont elle a besoin pour apprendre à piloter un hélicoptère.

Le robot d'accueil d'Hease Robotics fait appel à "une intelligence" en mode cloud. © Hease Robotics

"Aujourd'hui, un robot domestique n'est pas conçu pour évoluer", poursuit Labib Terrissa. "S'il doit ouvrir une porte et que l'on change la poignée, le robot doit être reprogrammé. Connecté, il ira chercher chez le fournisseur l'algorithme de reconnaissance de forme, l'exécutable qui permettra de reparamétrer le capteur de pression de son bras articulé..."

Pour Edouard Renard, CTO de la start-up Niryo, l'autre intérêt du RaaS consiste à disposer, comme pour toute solution cloud, des dernières versions de logiciels à jour. La maintenance est aussi facilitée. "Non seulement, les capteurs donnent l'état du robot en temps réel mais le robot peut être débogué à distance", argue Edouard Renard. Un autre atout, selon lui, réside dans la possibilité de synchroniser plusieurs robots par échange d'informations entre eux depuis le cloud.

3. Quels sont les principaux cas d'usage du RaaS ?

Marché encore émergent, le RaaS semble promis à un bel avenir. Selon le cabinet d'études IDC, 30% des applications robotiques à vocation commerciale seront proposées sous cette forme en 2019. Cette prévision est confirmée par les estimations d'autres cabinets qui promettent que les robots feront partie de notre quotidien dans quelques années, à la maison comme en entreprise.

Déjà de très nombreux cas d'usage se dessinent, professionnels ou grand public. Dans le domaine de la santé, l'équipe du Dr. Terrissa planche sur des scénarios (en se basant sur le robot Nao de SoftBank Robotics) visant à aider au maintien à domicile des personnes âgées ou à assister ces derniers au quotidien dans les établissements spécialisés. Le robot humanoïde va rappeler aux seniors de prendre leurs médicaments ou les accompagner au salon. Autre piste évoquée par l'enseignant-chercheur : la gestion de la chaîne logistique dans l'e-commerce, notamment la prise de commande (picking), et la personnalisation du produit aux souhaits du client.

Des applications dans l'automobile, l'agriculture, la sécurité...

Dans l'industrie automobile, Toyota utilise déjà le RaaS pour piloter les robots chargés de peindre ses véhicules. Via un cloud privé, un centre de supervision à Tokyo gère ces robots disséminés dans différentes usines du constructeur à travers le monde. L'agriculture bénéficiera, elle aussi, largement des apports du RaaS selon une étude du cabinet d'IDTechEx. Plutôt que d'investir dans de coûteux matériels pour des usages ponctuels, les exploitants pourraient faire appel à des drones et autres robots agricoles connectés au cloud pour collecter de la donnée et optimiser leurs rendements.

La sécurité est un autre axe de développement. Les robots de téléprésence qui assurent la surveillance de locaux se multiplient. Les armées de différents pays s'intéressent au sujet. La Darpa, agence du département de la Défense des États-Unis chargée de la recherche et développement de nouvelles technologies à un usage militaire, travaille notamment sur des robots militaires connectés.

4. Quelles en sont les limites actuelles ?

Le scénario à la Matrix du robot qui va chercher lui-même dans le cloud ce dont il a besoin reste encore à approfondir. Pour l'heure, la relation qui lie le client (le robot) à son fournisseur (le cloud) reste indirecte et fait généralement intervenir l'humain.

La principale difficulté porte sur l'interopérabilité entre le robot et les couches applicatives. Faute de standard, les constructeurs de robots utilisent différents langages et protocoles de communication. Labib Terrissa et Jean-François Brethé travaillent sur de nouvelles architectures pour adapter l'architecture cloud à un environnement robotique en introduisant notamment des services web. "Il s'agit de virtualiser autant que possible, arriver au niveau d'abstraction le plus élevé pour faire communiquer entre eux des environnements hétérogènes", insiste Labib Terrissa.

Le robot Sanbot, du constructeur chinois Qihan Tech, est doté d'une API en mode cloud. © Sanbot

Différentes initiatives tentent d'assurer cette interopérabilité. A commencer par le projet ROS (ou Robot Operating System) qui propose un ensemble d'outils informatiques open source pour développer des logiciels pour la robotique. Ce framework permet de faire communiquer le robot sans se soucier du matériel ou du langage de programmation utilisé, Python, C++ ou Java. "C'est un grand pas", salue Labib Terrissa. "Cela a permis aux informaticiens comme moi d'aller vers la robotique. Avant, il fallait une formation dédiée."

Autre initiative, celle du programme RoboEarth financé par l'Union européenne. Il s'agit d'une plateforme open source en mode cloud (ou PaaS) via laquelle des robots peuvent s'échanger des informations. L'expérience des "confrères" les rendant ainsi plus intelligents. Ce "web des robots", comme il se présente, repose sur le framework Rapyuta.

5. Quels sont les principaux acteurs du marché du RaaS ?

Quelques sociétés se positionnent sur ce créneau. On peut évoquer Sanbot du constructeur chinois Qihan Tech. Doté d'une API ouverte (en mode cloud), son robot humanoïde est censé devenir ce que souhaitent les développeurs : un professeur, un vigile, un infirmier…. C'est aussi le souhait, en France, de Niryo. Cette start-up commercialise un robot collaboratif financièrement accessibles qui permet à tout à chacun - particulier, enseignant, universitaire – de programmer son bras articulé. Elle envisage de proposer des services cloud à moyen terme. D'autres fournisseurs ont choisi de cibler des usages plus verticaux comme la sécurité et la surveillance (Sarcos, Knightscope), la santé (InTouch Health, Aethon), l'agriculture (PrecisionHawk) et même le commerce de détail avec le robot d'accueil de Hease Robotics.

6. Que manque-t-il encore au RaaS pour décoller ?

Le marché est encore frémissant. Comme on peut le voir, ce sont pour l'heure des acteurs de niche issus de la robotique qui se positionnent. Pour que ce segment prenne son envol, il faudrait qu'un grand acteur du cloud commercialise une solution de RaaS. Sa puissance de communication permettrait d'évangéliser le marché. On pense, bien sûr, à Amazon Web Services (AWS), Microsoft (avec Azure) ou Google (avec Google Cloud Platform).

AWS semble le candidat idéal. Il propose, à travers son réseau mondial de data centers, des services cloud de machine learning, d'intelligence artificielle ou de big data. En interne, Amazon, sa maison mère, souhaite livrer ses commandes avec des drones et utilise des robots dans ses entrepôts. Google est un autre prétendant même si la revente en juin de sa filiale Boston Dynamics à SoftBank peut laisser entendre un désengagement de sa part de la robotique.

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