Big data pour les villes de toutes tailles : tirer parti de la puissance de l'éclairage intelligent

Lourenço Bandeira - Data Scientist Schréder Hyperion
Lourenço Bandeira
Scientifique des données - Schréder Hyperion

« If you build it, he will come » (Si tu le bâtis, il viendra sûrement) est une réplique culte d’un classique du cinéma, mais ce n’est pas vraiment une bonne pratique en urbanisme. Les villes doivent être à l'épreuve du temps. L'urbanisation s’accélère dans le monde et nous choisissons de plus en plus de vivre en ville. Dès lors, les espaces urbains doivent être modulables. Se pose alors la question des transformations sociales, environnementales, technologiques et économiques à venir. Les urbanistes doivent anticiper et baser leurs décisions sur les données plutôt que d’agir à l’aveuglette.

Dans le contexte urbanistique, les municipalités s'appuient depuis longtemps sur le potentiel des données. Les recensements, les compteurs de trafic routier, les capteurs de pollution atmosphérique et les consultations citoyennes sont autant d’occasion de recueillir des informations sur les besoins et souhaits des citoyens. Et si le nec plus ultra des systèmes de collecte de données était déjà installé dans nos rues ? L'Internet des objets (IoT) étant devenu réalité, l'infrastructure d'éclairage peut être adaptée et intégrer des capteurs pour recueillir une foule de données afin d’améliorer le quotidien des citoyens.

 

Des luminaires doublement intelligents

Schréder Hyperion, le centre d'excellence Smart City de Schréder, contribue à l’élaboration de luminaires intelligents à drivers intelligents selon les standards ZD4i. Ces plates-formes sont idéales pour les systèmes IoT. Elles peuvent recueillir des informations à partir des capteurs D4i embarqués qui, à leur tour, fournissent des données utiles au suivi des performances, à la gestion des ressources, à la maintenance prédictive et à bien d'autres tâches. Un système qui permet d'économiser l'énergie grâce à la variation de l’intensité lumineuse et de réduire les coûts de maintenance est évidemment une bonne chose, mais pourquoi ne pas envisager un système qui ne se cantonne pas qu’à l'éclairage ?

Schréder EXEDRA can collect data from sensors to provide real-time services for citizens

Les plates-formes d'éclairage intelligent comme EXEDRA peuvent être associées à des capteurs pour fournir des services en temps réel afin d'améliorer la qualité de vie des usagers et recueillir des données d'aide à la décision. Ne serait-il pas formidable de pouvoir automatiquement réduire l’intensité de l'éclairage public lorsque les rues sont moins animées ? Les capteurs des luminaires peuvent utiliser les données anonymes des téléphones portables pour suivre l’occupation effective de la voirie et aider les villes à évaluer la fluidité du trafic. Grâce à ces informations, il est possible d'envoyer aux luminaires des commandes dynamiques pratiquement en temps réel pour ajuster l’intensité de l'éclairage, qui est réglementé par les normes européennes, afin de réduire ainsi sensiblement la consommation d'énergie.

Schréder s'intéresse aux économies d'énergie, mais aussi à la sécurité des personnes. En utilisant les données météorologiques recueillies par l'éclairage public, nous pouvons prédire une baisse de visibilité sur les routes ou un risque plus élevé de verglas. On peut ainsi envoyer des commandes pour augmenter automatiquement l’intensité de l’éclairage. En accédant aux données sur le mobilier lumière, nous pouvons identifier les luminaires placés à côté des passages pour piétons et réguler leur intensité pour qu'elle soit toujours maximale.

 

Éclairer le monde d’après le coronavirus 

Dans la foulée de la pandémie, les villes sont particulièrement conscientes de l'importance de mesurer la densité humaine en temps réel. Des capteurs installés dans les luminaires peuvent surveiller la fréquentation de l’espace public. Nous aidons actuellement une ville portugaise dans le cadre d'un projet pilote. L'anneau lumineux d'une colonne SHUFFLE vire au rouge quand la fréquentation d’une plage atteint un niveau donné, ce qui a un effet dissuasif. Une telle collecte de données peut contribuer à la gestion efficace d’une situation de crise. On peut intégrer ces données dans des applications de traçage du coronavirus, par exemple, afin d’en tirer des informations. 

Tout ceci peut soulever des interrogations quant au lieu et au mode de traitement des données. On peut comprendre que les citoyens ou les municipalités préfèrent conserver leurs données au niveau local. L'informatique en périphérie prend alors tout son sens. Lorsque les données sont traitées en périphérie du réseau (où se trouve le luminaire, le poteau ou le capteur), on peut les conserver là où elles sont nécessaires, plutôt que de devoir faire transiter les informations vers et depuis un serveur potentiellement situé à des centaines de kilomètres. On gagne ainsi en temps de traitement également !

 

Idées neuves, air plus frais

Située entre les villes allemandes emblématiques de Düsseldorf et de Cologne, la ville de Langenfeld souhaitait préserver les espaces verts et la qualité de vie tout en renouvelant ses infrastructures. En 2019, elle a lancé ‘Future City Langenfeld’, un plan qui vise à déployer la technologie la plus avancée au bénéfice de l'amélioration des services. La ville considère l'infrastructure d'éclairage comme la colonne vertébrale idéale de ses initiatives Smart City. Elle souhaitait réaliser des tests avant un déploiement à grande échelle. Les pouvoirs locaux ont donc mis en place un laboratoire Smart City au Langfort Park. 

The city of Langenfeld is collecting data from sensors installed on SHUFFLE columns to improve the quality of life for its citizens

Dans le cadre de ses initiatives de développement durable, la ville entendait contenir la pollution atmosphérique (et apporter une contribution au changement climatique), qui a un impact sur la santé et le bien-être des citoyens. Le parc est éclairé par des colonnes Schréder SHUFFLE intégrant un capteur environnemental. Celui-ci recueille des données et les envoie toutes les 5 minutes par Wi-Fi (également intégré à la colonne) à la plate-forme UrbanPulse, gérée par [ui!] - the Urban Institute GROUP - afin de surveiller la pollution de l'air dans cette zone. Un an après l'installation, la ville et les citoyens sont très satisfaits de la nouvelle infrastructure. 
 

S'appuyer sur des données, ne rien laisser au hasard

Tout cela représente un grand changement dans le mode de fonctionnement des villes. Alors que de nombreuses municipalités ont encore une organisation traditionnelle ou s'efforcent de trouver un moyen d’intégrer le numérique dans la gestion quotidienne de la ville, l'éclairage intelligent peut apparaître comme une dépense complexe supplémentaire. Rien n'est moins vrai : outre les importantes économies d'énergie réalisables en passant à des systèmes LED utilisant des capteurs pour faire varier l’intensité de l'éclairage, les données que les villes peuvent recueillir permettent toute une panoplie d'améliorations. 

Des données plus nombreuses et de meilleure qualité faciliteront le processus décisionnel pour faire progresser les villes et apporteront des avantages tangibles pour tous. D'autant que 60 % de la population vivra en ville d'ici 2050. Les données peuvent aider les pouvoirs publics à anticiper les futures tendances, à générer de nouveaux débouchés, à dégager davantage de revenus et à fournir des informations exploitables, en particulier lorsqu'elles sont partagées avec les citoyens. Des systèmes intelligents connectés peuvent ouvrir des perspectives qui vont bien au-delà de l'éclairage. Demandez à Schréder d'étudier la faisabilité d'un tel projet dans votre ville.

 

À propos de l'auteur

Lourenço est fasciné par les sciences depuis son plus jeune âge. Une fois son diplôme en poche, il a consacré 14 années à l'étude de la géologie de Mars et de certains équivalents sur Terre (comme l'Antarctique, l'Arctique et les déserts arides), au moyen de la télédétection et d'un travail de terrain minutieux à Técnico, la plus grande école d'ingénierie, des sciences et des technologies au Portugal.

En 2019, il a été l'un des premiers employés de Schréder Hyperion, notre centre d'excellence Smart City. S'il a rejoint l'équipe, c’est qu'il était convaincu que les technologies, en particulier l'intelligence artificielle, pouvaient devenir un atout majeur pour résoudre les problèmes urbains et améliorer notre quotidien. Il se consacre au développement d'applications IA pour les villes intelligentes afin d'améliorer les technologies de mobilité urbaine et les infrastructures publiques intelligentes, de la réflexion aux prototypes.

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