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La livraison par drones : la stratégie des acteurs se précise

Avec une réelle avancée réglementaire, les géants américains d’Internet sont au coude à coude avec les expressistes alliés à des constructeurs de drones. En France, un projet d’envergure est en train d’émerger.

Avec 60 millions de citoyens confinés en raison du coronavirus Covid-19, la Chine voit dans la livraison par drone une solution pour réduire les contacts interhumains et enrayer la propagation de l’épidémie. C’est aussi l’occasion de tester la relation entre e-Commerce, entrepôts logistiques et livraison par drones autonomes. Des vidéos relayées par AFP, Reuters et AP montrent ainsi des drones volants livrer des sacs de nourriture à des habitants sur le toit d’un immeuble. Par ailleurs, le concurrent d’Alibaba, JD.com, a fortement médiatisé sa livraison par drones terrestres autonomes de matériel médical à l’hôpital de Wuhan. Difficile de mesurer l’ampleur de ces livraisons. En revanche, une chose est sûre : le leader mondial du drone, JDI, est bien chinois. Autre certitude : c’est aussi en Chine que le coronavirus Covid-19 accélère le plus le besoin de livrer par drone.

Malgré la crise sanitaire chinoise, le rapport Drone Package Delivery Market by Solution (Platform, Infrastructure, Software, Service) – Region Global Forecast to 2030 publié en décembre dernier par ResearchAndMarkets.com, avait déjà anticipé les fortes positions de la Chine. « Le marché mondial devrait passer de 2,1 milliards de dollars en 2023 à 27,4 milliards de dollars en 2030, avec un taux de croissance annuel moyen de 44,7 % pendant la période de prévision […]. Le segment du transport à courte distance (moins de 25 kilomètres) représentera la plus grande part du marché en 2023. L’Asie-Pacifique sera en tête. La Chine et le Japon sont les principaux pays du marché de la livraison de colis de drones en Asie-Pacifique et sont les leaders dans la fabrication de drones de livraison avancés à usage commercial. » De son côté, le cabinet d’analyse Frost & Sullivan prévoit, dans une étude publiée en février 2019 que 2,2 millions de drones de livraison devraient être déployés en 2025 dans le monde.

Certes, les start-up, comme la californienne Zipline (25 000 missions de distribution de médicaments au Rwanda et au Ghana depuis 2016), la canadienne Drone Delivery, la portugaise Eva Labs ou les françaises Air Marine, Atechsys et TwinsHeel ont défriché le terrain de la livraison par drone. Mais ce sont surtout les ténors d’Internet comme Amazon et Alphabet (propriétaire de Google) ainsi que la licorne Uber qui comptent rafler la mise. Sans oublier les géants de la distribution (Walmart), de l’industrie (Airbus Industries, BMW, Renault-Nissan-Mitsubishi) et du transport (DPDgroup, DHL, FedEx Express, La Poste, UPS…). Pour l’heure, les fabricants chinois, japonais ou coréens ne sont pas sortis du bois.

L’avance réglementaire des géants américains

Sur le volet réglementaire, les Américains ont pris une longueur d’avance. Ainsi la filiale d’Alphabet (qui possède Google), Wing Aviation, a-t-elle obtenu dès août 2018 auprès de l’Administration fédérale de l’aviation civile des États-Unis (FAA) la certification de transporteur aérien élargie. Après avoir effectué 80 000 vols d’essais et près de 5 000 livraisons à des particuliers en Australie et en Finlande, la société a ouvert en octobre 2019 le premier service commercial de livraison par drone aux États-Unis avec FedEx Express. De quoi véhiculer une charge de 1,5 kg à près de 100 km/h et jusqu’à 120 m de hauteur dans un rayon de 10 km.

En octobre dernier UPS a reçu la certification part 135 Standard de la FAA qui lui permet de livrer les hôpitaux de Mountain View en Californie avec les drones
du constructeur californien Matternet
©UPS

Pour prévenir tout risque d’accident avec le destinataire final, le drone aux couleurs jaune et blanche n’atterrit pas sur le sol mais déroule à la hauteur de 7 m un filin au bout duquel se trouve le colis. Une fois que ce dernier touche le sol, le câble s’enroule de lui-même. Si une personne s’emploie à tirer dessus l’aéronef lâchera le filin avant de repartir à sa base. La licence accordée par la FAA autorise aussi Wing Aviation à faire voler plusieurs engins simultanément et hors de leur vision. Pour éviter les collisions, les engins embarquent des algorithmes d’intelligence artificielle qui les aident à identifier et éviter de heurter des arbres, bâtiments et lignes électriques. Par ailleurs, les pilotes disposent d’Opensky, une application de gestion du trafic. Cet outil vise à sécuriser l’espace aérien en fonctionnant comme un système de régulation et de navigation. Le logiciel alerte les pilotes sur les situations d’urgence en cours, les événements situés à proximité de la zone survolée. On peut voir ainsi en temps réel s’il est possible ou non de survoler la zone à desservir. Autant d’arguments qui ont convaincu la FAA à autoriser une expérimentation de livraison par drone avec l’expressiste Fedex Express à Christiansburg (Virginie), une ville de 22 000 habitants. Des zones de livraisons y ont été définies de sorte que ceux qui y habitent puissent recevoir leur colis ayant transités par le réseau Fedex. Après s’être préalablement inscrits sur le site de Wing Aviation, les habitants peuvent commander et recevoir dans les 10 minutes qui suivent des articles de chez Sugar Magnolia (friandises, papeterie…) mais aussi de chez Walgreens (distributeur de petites fournitures médicales et médicaments), également partenaires de cette opération.

Quant à Amazon, qui a démarré ses travaux de recherche sur la livraison par drone en 2013, il a reçu sa certification en août 2019. L’année dernière, Amazon a dévoilé en juin dernier Prime Air, un drone à aile rotative qui décolle et atterrit comme un hélicoptère et vole comme un avion. De quoi livrer des colis un peu plus lourds, 2,5 kg, en moins de 30 minutes jusqu’à 25 km de distance. Pour convaincre les clients sur le terrain de la sûreté de fonctionnement de ses machines, le géant du e-Commerce et du Cloud mise sur l’intelligence artificielle. « Nous utilisons des capteurs et algorithmes avancés, tels que la vision stéréoscopique multi-vues, pour détecter les objets statiques comme une cheminée [ou] les objets en mouvement, comme un parapente ou un hélicoptère », indique Jeff Wilke, PDG d’Amazon Worldwide Consumer. Comme ces éléments varient d’un pays à l’autre, voire d’une région à l’autre, Amazon prévoit d’adapter les logiciels de vision artificielle de ses drones en fonction du contexte.

Grâce à son architecture, le dernier drone d’Amazon, Prime Air, effectue des décollages et des atterrissages verticaux comme un hélicoptère et passer très facilement en mode avion pour les longues distances.
©Amazon/Jordan Stead

La percée des expressistes

Dans le sillage de Fedex, les expressistes UPS et DHL ont également noué des partenariats avec des constructeurs de drones. DHL, avec le chinois Ehang, connu pour avoir construit le premier drone transportant un humain. Grâce à cette alliance, DHL est le premier expressiste occidental à fournir en Chine un service de livraison par drone en zone urbaine. Le drone utilisé, un Falcon, achemine des colis de 5 kg entre l’agence DHL et un de ses clients professionnels situé à 8 kilomètres de distance, dans la région de  Guangdong (au sud est de la Chine), dans une zone urbaine occupée par des PME et des startups. Lancé en mai 2019, ce vol complètement automatisé réduit les temps de parcours de 40 minutes en voiture à seulement 8 minutes avec le Falcon d’Ehang. En outre, ce qui fait économiser jusqu’à 80 % sur les frais de livraison. Avec ses huit hélices placées sur ses quatre bras, ce drone décolle et atterrit à la verticale. Il dispose bien-sûr d’un système de visualisation et d’identification, d’une planification intelligente et de d’un système de gestion trajectoires de vol entièrement automatisés et connectés au réseau en temps réel. Principale différence avec la plupart de ses concurrents, ses drones décollent depuis une station intelligente, sorte d’armoire dans laquelle on place le drone et son colis pour le décollage. A l’arrivée, le drone se pose sur une station analogue que l’on ouvre avec son smartphone. Dans le futur, Ehang compte y ajouter des fonctions avancées telles que la reconnaissance faciale et la numérisation des pièces d’identité. Pour l’heure, il collabore avec DHL à la conception d’une seconde génération de drones de livraison.

Le Falcon D’Ehang Falcon peut transporter jusqu’à 5kg de fret par vol. Il embarque une technologie de reconnaissance faciale et de numérisation d’identité.
©DHL Express

Un réseau mondial de réparation de drones

De son côté, l’expressiste UPS s’appuie sur les drones de l’américain Matternet, un des pionniers de la livraison de drones pour des applications médicales. Ce dernier fait partie des entreprises dans lesquelles le constructeur Boeing Horizon X Venture a investi. Idem pour Robotic Skies qui vient de nouer un partenariat avec Matternet afin de délivrer à ses clients – dont fait partie UPS – un réseau mondial de 190 stations locales de réparation et de maintenance pour les drones commerciaux. A l’instar de Ehang, Matternet fournit des quadricoptères avec des plateformes automatiques dédiées. Cette solution est d’ailleurs utilisée par UPS pour livrer des produits entre des centres de santé et des hôpitaux de San Diego, en Californie. L’expressiste a d’ailleurs créé une filiale en l’occurrence UPS Flight Forward qui a pour objectif de se concentrer sur le développement et l’exploitation de drones sans pilote pour les livraisons commerciales. En octobre dernier, à l’instar de Wing Aviation, elle a reçu la certification complète Part 135 de la FAA. Ce qui va lui permettre d’étendre à l’échelle des États-Unis les livraisons à d’autres établissements de santé et à d’autres produits de jour comme de nuit avec des drones de Matternet. Les activités de ce dernier ne se limitent pas au territoire américain. Dans le cadre d’un partenariat avec La Poste suisse, ses drones acheminent depuis 2017 des fournitures médicales à des établissements de santé situés en zone urbaine. Plus de 1 500 vols ont été effectués afin de livrer 8 000 échantillons de produits. Après une interruption en août dernier liée à un accident de drone – qui n’a d’ailleurs pas fait de victime -, les livraisons ont repris en début d’année.

En France, un projet de plateforme quadrimodale

En France, une nouvelle réglementation devrait voir le jour en 2022. Dans ce contexte, les constructeurs de drones et les autorités, notamment la Direction générale de l’aviation civile (DGAC), travaillent de concert pour établir les bases du nouveau texte ainsi que « les conditions nécessaires pour transporter par drone des colis allant de 1 à 50 kg », indique Alain Dupiech, porte-parole de Survey Copter,  filiale drones d’Airbus Defence and Space qui vient de mener une expérimentation pour démontrer la faisabilité de ce type de livraison avec les opérateurs privés du parc logistique e-Valley. Un projet titanesque sur 320 hectares à Cambrai (Nord) qui prévoit la construction de 550 000 m² d’entrepôts destinés notamment aux e-commerçants. « Notre ambition est de devenir la première plateforme quadrimodale au monde qui sera desservie par le rail, la route, le fluvial et le drone », rapporte Fabrice Galloo, directeur du développement d’e-Valley. Implanté sur l’ancienne base aérienne 103, le site se situe à proximité de plusieurs autoroutes (dont l’A1, A2 et A26), du chemin de fer, ainsi que du canal Seine-Nord.

Cette expérience sera suivie de près par DPD, la filiale de La Poste associée au constructeur français de drones Atechsys pour opérer deux lignes de livraison sur des zones isolées. La première, dans le Var, comptabilise 3 700 km répartis en 190 vols automatiques d’une durée de 20 minutes accomplis sous la surveillance d’un opérateur. La seconde dessert le village de Mont-Saint-Martin (38) de montage en huit minutes contre 30 à 40 minutes par la route. Point fort, le drone décolle à partir d’une plateforme intégrée à un camion standard. « C’est unique au monde », fait valoir Moustafa Kasbari, le président d’ Atechsys qui, par ailleurs, collabore avec Airbus Helicoptere, Thales, Sanofi, Chronopost et CDiscount. Une fois que son drone a décollé du camion, le livreur continue sa tournée pendant que le drone poursuit sa mission. Les acteurs français seront également intéressés par le projet « Plume » de Jérémie Kahan. En quatrième année d’école d’ingénieur, il revient du CES de Las Vegas, invité le Village by CA. « Je développe un service complet de livraison des repas par drone dans les stades, avec une box pour capable d’accueillir une boisson froide ainsi qu’un repas chaud ainsi qu’une station d’accueil pour les drones », explique-t-il. Rusé, il utilise le drone Hercules 10 du français Drone, déjà homologué pour voler au-dessus de grands événements des JO de Paris 2024.

DPD expérimente ce camion équipé du drone d’Atechsys pour livrer
en zone montagnarde isolée.
©DPD