For City Life Beyond Borders
LES VILLES INTELLIGENTES SONT BIEN PLUS QU’UNE SIMPLE VISION. GRÂCE AUX CAPTEURS ET À LA TECHNOLOGIE DE TRANSMISSION OPTIQUE, NOUS PRÉPARONS LES VILLES D’AUJOURD’HUI À REJOINDRE UN FUTUR ULTRA CONNECTÉ.
La Ville de Demain
PLUS DURABLE ET PLUS AGRÉABLE
Le développement urbain est toujours un défi, les réseaux routiers et de distribution étant souvent le fruit de plusieurs siècles de croissance organique. L’interconnexion numérique n’était pas prévue aux débuts de cette croissance. La progression d’une ville sur la voie vers la ville intelligente dépend fortement du courage dont les autorités compétentes font preuve. À la société Stadtwerke München (services municipaux de la ville de Munich), Jörg Ochs et son équipe n’ont pas peur de sortir des sentiers battus et de s’ouvrir à de nouvelles idées.
« Ville intelligente » – voici un mot magique qui donne lieu aux associations les plus folles : même nos congénères les plus terre-à-terre imagineront au moins des infrastructures automatisées épargnant aux habitants de nombreuses tâches fastidieuses. Plus personne n’aurait besoin de sortir la poubelle ou de balayer le trottoir. La ville automatisée s’en chargerait toute seule et les citoyens n'auraient plus à quitter leur logement que pour vaquer à leurs activités récréatives dans un air cristallin. Cette idée restera probablement de la science-fiction pendant longtemps encore. Néanmoins, nous ne pouvons faire abstraction de la fascination pour ce sujet, même si nous n’approchons du but qu’à très petits pas
Toutes les villes rêvent de devenir intelligentes
En fin de compte, la ville intelligente est fondée sur la même idée de base que l’industrie 4.0, seulement à plus grande échelle. La réussite ou l’échec des deux idées dépend de l’infrastructure de réseau. La numérisation et les nouvelles technologies devraient amener un développement urbain durable qui exploite efficacement le potentiel d’amélioration écologique et social. À la fin, le concept global comprend autant de domaines de la vie que possible. Cette idée est si visionnaire que les villes, au-delà des nations, des états et des cultures, travaillent frénétiquement à l’extension de leurs structures numériques. L’un des développements de ville intelligente les plus connus est actuellement la nouvelle capitale administrative égyptienne à l’est du Caire ; la ville nouvelle sud-coréenne de New Songdo City se targue, quant à elle, du titre de « ville la plus intelligente du monde ».
Anciens réseaux – nouveaux réseaux
Bon nombre de ces projets phare étaient prévus pour être des villes intelligentes dès la planche à dessin. Cela facilite, bien entendu, grandement les choses puisque les bases pour les infrastructures interconnectées peuvent être posées avant même que la construction du premier bâtiment ne commence. Les choses s’annoncent un peu plus difficiles pour la plupart des villes européennes. « Les parties les plus anciennes du réseau d’eau de Munich ont plus de 200 ans et depuis, il a grandi de façon organique en même temps que la ville », explique Jörg Ochs, responsable du service informatique de la société Stadtwerke München GmbH (services municipaux de la ville de Munich) et force motrice à l’origine de nombreux projets de numérisation et d’extension du réseau de la capitale bavaroise. « La situation est similaire en ce qui concerne le réseau électrique. Notre principal défi consiste par conséquent à rendre "intelligentes" les infrastructures existantes. »
Capteurs et Infrastructures Urbaines
Suivi et communication
Comment les capteurs communiquent-ils ?
On considère généralement comme colonne vertébrale de toutes les solutions numériques le réseau de fibre optique. Lorsqu’il a été question d’étendre les structures intelligentes, Ochs a tout de même été surpris : « La fibre optique est importante pour la numérisation, mais elle ne constitue pas le réseau de la ville intelligente. Cela me pose notamment le problème suivant : je voudrais autant de valeurs mesurées que possible, mais il n’y a pas de raccordement électrique sur place pour un modem à fibre optique ou radio afin de transmettre les données des capteurs. Pour ce niveau de communication, nous avons donc décidé d’utiliser un réseau LoRaWAN. Il s’agit d’une technologie radio à l’efficacité énergétique très élevée. Cela signifie qu’il est possible de faire fonctionner un capteur pendant deux à cinq ans avec une seule batterie. À présent, environ 50 stations de base LoRa sont réparties à travers la ville, ce qui nous permet de faire notre entrée dans l’Internet des objets. Les stations de base sont, bien entendu, connectées au réseau de fibre optique à leur tour. »
À l’écoute des fuites
Un bon exemple de l’utilisation de capteurs connectés est le réseau d’eau qui est le réseau le plus ancien de la ville et comprend environ 3 200 km de tuyauteries. Il est également très complexe en comparaison avec d’autres réseaux de distribution : il y a différentes zones de pression à prendre en compte et l’eau peut changer de sens d’écoulement en fonction de la consommation. Au fil des siècles, des failles sont régulièrement apparues dans les tuyaux et l’eau s’est écoulée discrètement dans le sol graveleux de Munich. « L’eau est une ressource précieuse », souligne Ochs. « C’est pourquoi nous devons traquer la moindre fuite et la réparer rapidement. » En extérieur, la consommation moyenne pour des zones spécifiques peut être déterminée à l’aide de débitmètres. Il est important que ces « zones de bilan d’eau » n’aient que peu de points de jonction avec le réseau voisin. Cela n’est pas possible au centre-ville, le réseau y étant trop étroitement maillé. Les services municipaux y ont testé une nouvelle stratégie en collaboration avec l’université Ludwig Maximilian de Munich. Ils ont « écouté » le réseau à l’aide de capteurs microphoniques pour repérer les fuites « à l’oreille ». Une intelligence artificielle a évalué les données de cette surveillance 24/24 h, permettant ainsi une détection et une localisation fiables des fuites.
Pilotage Lidar
Sensors in dialogue
Le LiDAR servira-t-il bientôt à réguler le trafic ?
« La ville de Munich s’agrandit très rapidement, d’environ 20 000 habitants par an. Et nous ne devons pas seulement les approvisionner en énergie ; la mobilité gagne également en importance », déclare Ochs. « L’agglomération de Munich compte actuellement environ six millions d’habitants dont une grande partie se rend à Munich pour le travail. » La gestion du trafic joue par conséquent déjà un rôle important dans ce contexte. Des systèmes de gestion intelligents et connectés sont utilisés pour guider les flux de sorte à prévenir les bouchons et les situations dangereuses. La technologie optique pourrait jouer un rôle important ici. « La plupart des gens connaissent les systèmes LiDAR dans les voitures, mais on peut, bien entendu, aussi les utiliser pour observer et analyser le flux de trafic depuis l’extérieur », explique notre expert en LiDAR, Winfried Reeb. C’est exactement ce que la ville de Munich a fait dans le cadre d’un projet pilote en équipant une intersection très fréquentée d’un système LiDAR. L’avantage : cette technologie capture des données en 3D de tous les usagers de la route, qu’il s’agisse de voitures, de piétons ou de cyclistes. Elle est même capable de distinguer différents types de véhicule (voitures, camions, vans). Cela permet aux planificateurs d’analyser exactement ce qui se passe à l’intersection en temps réel. En utilisant un grand nombre de ces systèmes LiDAR aux différentes intersections au sein d’un réseau intelligent, il sera peut-être bientôt possible de gérer le trafic routier de manière prédictive.
Un quartier test
Afin de tester toutes ses idées pour la ville intelligente de Munich de demain, Ochs dispose d’un quartier entier. Le « M.Quartier » se construit actuellement sur un terrain de 460 000 m² et appartient à 100 % aux services municipaux. « Dans ce quartier, je n’ai pas besoin de me concerter avec d’autres parties impliquées », se réjouit l’expert en villes intelligentes. « Il n’y aura pas seulement des immeubles de bureaux, mais également des appartements, des commerces et même un lieu événementiel. Une véritable petite ville que je peux modeler. Un sujet important à nos yeux était par exemple la récupération de chaleur, mais nous avons également beaucoup essayé en matière de numérisation, des bornes Wi-Fi publiques jusqu’aux lampadaires intelligents en passant par la navigation en intérieur. »
Les choses doivent aller plus vite !
Pour Ochs, la ville intelligente est aussi et surtout un moteur d’innovation : « À chaque projet auquel je me suis attaqué jusqu’ici, on m’a dit : "En commençant maintenant, on aura fini dans 50 ans." Mais je voudrais encore voir les choses évoluer de mes propres yeux. Nous devons donc trouver de nouvelles solutions qui nous permettront de relever ces défis plus rapidement. Nous sommes toujours à l’avant-garde. Et nous nous sommes déjà intéressés à l’informatique quantique et transformons notre système informatique en un modèle agile, axé sur le produit. »
« MESURE DES ÉMISSIONS DE GAZ D’ÉCHAPPEMENT, LIDAR, VISION PAR ORDINATEUR : IL N’EXISTE GUÈRE DE SYSTÈME DE MESURE OPTIQUE POUR LEQUEL NOUS N’AURIONS PAS DÉJÀ LES COMPOSANTS ADAPTÉS. »
CHRISTIAN MERRY
- Il connaît vraiment son sujet : en tant que directeur général de LASER COMPONENTS France, il dispose d’une vue d’ensemble de la gamme de produits variée.
LASER COMPONENTS Germany - Votre partenaire compétent pour les composants optiques et optoélectroniques en Allemagne.
Bienvenue chez LASER COMPONENTS Germany GmbH, votre expert en composants photoniques. Notre large gamme de produits (détecteurs, diodes laser, modules laser, optiques, fibres optiques et autres) vaut chaque Euro (€/EUR). Nos solutions sur mesure couvrent tous les domaines d'application imaginables : de la technique de détection à la technique médicale. Vous pouvez nous joindre ici :
Werner-von-Siemens-Str. 15
82140 Olching
Deutschland
Tél.: +49 8142 2864-0
E-Mail: info(at)
