BCI Navigation

B. L’applicatif générique NAPI™

NAPI™ est historiquement issue de la capitalisation des compétences et des expériences du groupe BCI en matière de système de navigation embarqué, de système d’information géographique (SIG) et de serveur de mobilité. NAPI™ s’inscrit dans une logique métier que BCI n’a cessé, depuis sa création, de développer et mettre en avant : le monde de la Mobilité. On entend par « monde de la Mobilité » toutes les techniques et moyens permettant à un utilisateur final de pouvoir évoluer de façon optimale, et selon ses besoins, dans un monde réel et de pouvoir interroger et exploiter une masse d’informations dont la complexité est bien souvent fractale. L’ensemble des solutions proposées par le groupe BCI permettent d’appréhender et de résoudre les problèmes afférents au monde de la Mobilité sans avoir à se préoccuper du « comment ? ».

NAPI™ est l’acronyme de « Navigation Application Programming Interface » : NAPI™ fait partie d’une chaîne de traitement et d’outils visant à modéliser le monde, à résoudre un ensemble de problèmes liés à la mobilité et à la manipulation de bases de données cartographiques navigables.

NAPI™ est une marque déposée en France, en Europe et aux Etats-Unis.

A quelles fins utiliser NAPI™ ?

A partir de l’instant où l’on se pose des questions telles que : où suis-je, où se trouve telle adresse ou tel lieu, par quel chemin m’y rendre, qu’y a-t-il à proximité de tel lieu, cette route est-elle encombrée par du trafic, … NAPI™ permet de répondre à ces questions.

On peut distinguer deux principales catégories de projets auxquelles s’adresse NAPI™ : les projets de mobilité terrestre (soit au travers d’un système mobile, soit au travers d’un serveur), et les projets à base de SIG (Système d’Information Géographique).

Ces projets se matérialisent généralement sous les formes suivantes :

• - Système embarqué de mobilité (système de navigation)
• - Serveur de mobilité
• - Serveur internet de mobilité et d’informations géographiques
• - Serveur de gestion de flotte
• - SIG grand public
• - SIG professionnel (Géocodeur de ressources, de données, serveur d’information trafic)

Ces projets ont une base commune de fonctionnalités relatives à la manipulation de base de données cartographiques et offrent un lot commun de fonctionnalités qui vont de la saisie d’adresse postale au calcul d’itinéraire optimisé en passant par l’affichage de carte ou la recherche d’informations cartographiques. NAPI™ répond à un grand nombre de besoins communs en offrant performance et facilité d’utilisation.

Le tableau suivant dresse quelques besoins ou fonctionnalités que l’on peut retrouver dans ces projets. Chacun de ces besoins sous-entend une fonctionnalité à laquelle NAPI™ offre une solution robuste et évolutive.

Le cadre d’utilisation de NAPI™

L’utilisation de NAPI™ se fait au travers de 3 composantes principales :

• - Un compilateur de base de données : ce compilateur développé par BCI permet de générer une base de données dans un format compact qui sera exploité au travers de la librairie NAPI™. Ce compilateur est compatible de tous les principaux formats d’échange de base de données cartographiques disponibles sur le marché mondial. Ceci permet donc à l’utilisateur de travailler librement avec le fournisseur de données de son choix. Le compilateur permet aussi d’injecter des bases de données clients qui seront liées à la base cartographique et exploitées au travers de la librairie NAPI™.
• - Un format physique de stockage (PSF) : ce format propriétaire permet un stockage compact de l’information et offre des accès optimaux à la donnée.
• - Une librairie NAPI™ : la librairie NAPI™ permet d’offrir un ensemble de fonctionnalités et de services nécessaires à la mise en place des différents projets décrits précédemment. Elle offre à l’utilisateur une interface relativement simple et cohérente afin de manipuler efficacement des données qui sont liées à une base cartographique. Elle confère ainsi une indépendance vis à vis de la donnée stockée et permet d’obtenir une robustesse et une pérennité dans l’utilisation et la manipulation de base de données cartographiques. La librairie NAPI™ est conçue pour être portable sous différents systèmes d’exploitation (SE) et différentes plates-formes offrant ainsi un large champ d’application.

La figure ci-dessous présente schématiquement les différentes étapes entre les données initiales et l’utilisation finale qui en est faite au niveau de l’application client.

Les données initiales peuvent être des bases cartographiques issues des fournisseurs Navigation Technologies, TéléAtlas, IGN, Michelin par exemple, des bases de données propriétaires contenant des ressources ou des objets que le client souhaite lier à la cartographie. Ces données peuvent être fournies dans la plupart des formats d’échange standard (GDF, EDIGEO, DXF, ORACLE, …), les outils BCI assurant l’import et le traitement de ces données.

A ce stade du traitement, des outils développés par BCI permettent de traiter ces données si le client souhaite pouvoir les modifier. Ces outils permettent d’éditer les bases cartographiques, de les modifier, de fusionner des bases issues de différents fournisseurs et si besoin de réexporter ces données dans des formats d’échange standard. Des outils de géocodage et de transcodage permettent de traiter des données clients pour les lier à une base cartographique. On obtient ainsi des données géographiquement localisées qui peuvent être exploitées efficacement au travers de la librairie NAPI™.

Une fois les données prêtes, le compilateur traite ces informations pour générer une base compacte au format BCI. Cette base peut alors être exploitée dans l’application client au travers de la librairie NAPI™.

La librairie NAPI™ est directement intégrable dans le système cible du client. La partie logicielle client peut alors exploiter les fonctionnalités et les services de la NAPI™ et accéder aux données de la base.

La chaîne NAPI™

Architecture et spécifications

Les spécifications techniques générales de la librairie NAPI™ sont les suivantes :

• - Librairie codée en C et C++
• - Compatibilité système d’exploitation (SE): Windows 98, Windows NT, 2000 et Neutrino seront les premiers SE pour lesquels NAPI™ est compatible. Par la suite, la compatibilité avec d’autres SE sera assurée selon la demande du marché et des clients. Il est à noter que Neutrino étant POSIX, la migration de NAPI™ vers des SE tels que Linux ou UNIX sera assez aisée.
• - Plate-forme au minimum 32 bits.
• - ThreadSafe : la librairie NAPI™ peut être utilisée au travers plusieurs threads. Certaines conditions pour ce type d’utilisation sont précisées pour certains éléments de la NAPI™.
• - Multithread : l’utilisation de threads dans la librairie est limitée afin de ne pas surcharger les applications clientes avec des threads qu’elles ne contrôlent pas. Les threads sont utilisés pour améliorer les performances de la librairie uniquement quand nécessaire.
• - Unicode : afin d’être compatible de tous les alphabets en vigueur, la librairie NAPI™ supportera à terme l’utilisation de l’Unicode dans son interface.

Afin d’offrir souplesse et évolution, la librairie NAPI™ est découpée en composants logiciels offrant chacun un ensemble de fonctionnalités et de services :

Accès au contenu de la BDD

Ce composant regroupe tous les moyens d’accès et de manipulation des données contenus dans la base (drivers de base de données). L’accès et la manipulation de ces données offrent des performances optimales grâce au PSF et au modèle logique de données (MDL) utilisés.

Ce composant définit l’ensemble des entités nécessaires à la manipulation et l’exploitation d’une base de données cartographique telles que les segments routiers ou les entités administratives. Selon le contenu de la base de données, ces entités seront plus ou moins riches en informations mais la librairie NAPI™ et le PSF associé garantissent une compatibilité maximale avec les types d’informations produites par les fournisseurs cartographiques. Le nombre de paramètres et d’attributs des objets contenus dans la base cartographique couvrent la majorité des besoins actuels. De plus, une attention spéciale est portée sur la capacité d’ouverture et d’évolution des entités manipulées, ce qui offre à la NAPI™ la possibilité d’évoluer vers de nouveaux besoins.

Géolocalisation & Adressage

Ce composant répond aux besoins de localiser un objet dans une base de données cartographique et offre les moyens d’adresser un lieu ou un objet. On y trouve les techniques et les entités permettant de saisir et d’initialiser des adresses à partir de paramètres administratifs, de coordonnées, etc. Ce composant permet entre autres de réaliser un « map-matching » soit à partir d’une position, soit à partir d’une série de points de localisation d’un mobile et d’en déduire l’adresse associée. Ce composant répond aussi bien aux besoins de géolocalisation et d’adressage pour un système embarqué ou pour des serveurs de mobilité.

Itinéraire

Ce composant regroupe un ensemble de techniques de résolution de parcours sous contraintes dans une base cartographique. Les services offerts par les entités de ce composant vont du simple calcul d’itinéraire entre 2 adresses au calcul de l’itinéraire le plus court absolu prenant en compte l’information trafic. Le format de base de données et les algorithmes utilisés permettent d’obtenir des temps de réponse jusqu’alors inégalés. Ce composant permet donc d’offrir à des serveurs de grandes capacités de traitement de requête pour des calculs d’itinéraire. De plus, pour des systèmes embarqués de navigation, les capacités de recalcul d’itinéraire offertes permettent d’obtenir un temps de réponse quasi immédiat, ce qui évite au système de rentrer dans une boucle infernale de relocalisation et de recalcul qui le rend da facto inexploitable.

Guidage et feuille de route

Ce composant regroupe l’ensemble des techniques permettant de décrire un parcours pour une cible donnée et dans un environnement donné. Le client peut ainsi obtenir une description du parcours précise et adaptée à ses besoins, et l’utiliser pour produire une feuille de route, ou pour produire une liste d’ordres de guidage qui sera transmise à un système embarqué pour effectuer un guidage temps réel, ou bien encore, au sein même d’un système embarqué, produire la séquence des manœuvres à effectuer.

Moteur de recherche d’information

Ce composant regroupe l’ensemble des entités permettant de faire des recherches d’information multicritères dans la base de données. On trouvera notamment dans ce composant les moyens de rechercher des services dans une zone donnée, autour d’un point donné ou en fonction du nom et de la catégorie du service.

Moteur d’extraction de données

Ce composant regroupe l’ensemble des techniques permettant d’extraire de façon optimale un ensemble de données pour un besoin spécifique et pouvant être formatée de façon spécifique. On trouvera, entre autres, le moyen d’extraire des données qui répondent à certains critères pour afficher une carte. Ce composant permet d’optimiser l’accès aux données pour des besoins particuliers en évitant à l’utilisateur de faire lui-même l’accès aux données via le composant d’accès aux informations de la base.

Gestion & interfaçage avec des informations dynamiques

Ce composant regroupe l’ensemble des entités permettant de gérer des informations dynamiques extérieures à la base cartographiques et qui viennent modifier les caractéristiques d’objets statiques présents dans la base. Typiquement, les informations de trafic routier sont des informations dynamiques extérieures à la base de données et qui viennent altérer les propriétés intrinsèques de circulation des segments. Le composant trafic de la librairie NAPI™ permet au client de pouvoir injecter des informations trafic extérieures et de pouvoir gérer une base dynamique d’information trafic. De ce fait, le composant « itinéraire » pourra intégrer et prendre en compte les informations trafic disponibles pour optimiser ces résolutions de parcours.

Librairie générique

Ce composant regroupe l’ensemble des définitions, des types et des classes génériques informatiques qui sont utilisés dans NAPI™. Ce composant permet entre autres d’assurer la compatibilité d’interface et d’utilisation quel que soit le système d’exploitation utilisé.