SMART CITY : LE GUIDE COMPLET DE L’INNOVATION POUR LES ACTEURS DE LA VILLE

12/09/2019

VILLES ET TERRITOIRES DURABLES ET INTELLIGENTS

Dans une société numérique, il est primordial de mettre en réseau divers acteurs, qu’ils soient du secteur privé ou public afin d’inventer de nouveaux services pour les citoyens dans les territoires ruraux et urbains. Soutenir le transfert de connaissances et les échanges professionnels entre les entreprises, les laboratoires de recherche, les citoyens et les municipalités est un des enjeux majeurs pour réussir la transformation des territoires vers ce que nous appelons les villes intelligentes (smart cities). Regrouper les compétences interdisciplinaires nécessaires au développement et à la mise en œuvre de solutions urbaines intelligentes est une des solutions pour inventer des territoires plus justes et durables.

DOMAINES D’ACTIVITÉS

Le développement des villes d’aujourd’hui est associé à un développement structurel caduque. Les infrastructures techniques et sociales existantes sont reliées à des schémas de pensée ne prenant pas en compte la puissance des industries numériques associée aux idées des citoyens. Plus que jamais, les acteurs qui font la ville, les processus et les modèles économiques changent, émergent ou disparaissent. Le développement et le fonctionnement des villes et de leurs infrastructures sont extrêmement complexes, car elles se caractérisent par une extrême diversité et des changements structurels permanents.

Les innovations surgissent souvent aux frontières des disciplines et des secteurs et nécessitent une nouvelle coopération interdisciplinaire et intersectorielle.

Champs d’action centraux du développement d’une ville intelligente :

  • La modélisation, la simulation et l’optimisation des structures et des processus urbains et la collecte des données sont nécessaires ;
  • L’automatisation urbaine, y compris les technologies de l’information et de la communication restent à inventer ;
  • Sur la base de nouveaux services pour les citoyens, le modèle économique et l’administration par les collectivités sont à concevoir.

Smart city network

 

MODÉLISATION D’INFRASTRUCTURE URBAINE

La base des décisions de planification et d’investissement, des calculs d’infrastructure, de conception du réseau et de la gestion de la ville forment un modèle de construction et d’infrastructure holistique.

Il relie des informations géographiques multidimensionnelles (Système d’Information Géographique – SIG), des modèles de bâtiments (Building Information Modeling – BIM), des modèles de villes (City Information Modeling – CIM) et des modèles de processus (Business Project Management – BPM).

Cartographier la dynamique des développements urbains est un enjeu indispensable, la ville est considérée comme un écosystème technique caractérisé par des processus évolutifs.

Les approches de simulation permettent de créer de manière agile des projets en intégrant un grand groupe d’acteurs de la ville de manière dynamique. Leur diversité peut non seulement être simulée plus rapidement, mais aussi beaucoup plus largement qu’avec les modèles d’évolutions classiques. Grâce à une approche fondée sur la simulation, systématiser des processus et des structures de systèmes complexes est aujourd’hui possible.

La base de la modélisation est la production de données qualifiées décrivant l’état d’une ville, telles que les flux de trafic, l’état des installations techniques et des données environnementales.

Pour ce faire, de grandes quantités de données doivent être mesurées, consolidées et traitées.

Afin d’étendre les approches de modèles existants aux infrastructures et aux villes, les tâches suivantes doivent être résolues :

  • Extension et intégration de modèles « smart city » aux infrastructures urbaines ;
  • Relier les modèles de villes aux méthodes de calcul, d’optimisation et de gestion des réseaux d’infrastructures ;
  • Développement de méthodes pratiques de simulation, d’évaluation, de conception et d’optimisation des processus urbains ;
  • Développement des solutions techniques pour l’acquisition et le traitement « Big Data » ;
  • Utilisation de l’Intelligence Artificielle (IA) dans le sens de l’auto-apprentissage des installations ;
  • Conception de méthodes pour une modélisation des processus évolutifs urbains.

AUTOMATISATION URBAINE

De nombreuses solutions isolées dotées de nombreuses fonctions redondantes

Dans les systèmes de contrôle existants des infrastructures et des installations des collectivités locales et/ou territoriales, les capteurs dans l’espace public, les donneurs d’ordre et les acteurs humains des infrastructures ne sont généralement pas reliés entre eux.

A ce jour, il n’existe pas à notre connaissance, une interopérabilité entre les données des systèmes de gestion de la circulation et de l’éclairage urbain adaptatif, ces données sont mesurées séparément.

Pourtant, le potentiel de synergies est important à cet égard. Nous pouvons imaginer une colonne vertébrale des villes à partir de solutions d’éclairage solaire propulsant des applications autonomes et propres qui permettraient de fluidifier la circulation avec des caméras embarquées, de sécuriser des zones urbaines ou isolées, de déployer le WIFI via des bornes intégrées, d’offrir des services aux citadins en exploitant le mobilier urbain afin de mieux gérer leur mobilité. L’éclairage solaire intelligent est une étape fondamentale pour le développement des villes connectées ou « Smart Cities », afin de rendre autonomes certaines applications de consommation d’énergie. Ce marché est ainsi en pleine croissance, avec un revenu total de 50,5 billions de dollars attendus d’ici 2030.

L’approche centrale pour exploiter ce potentiel consiste à mettre à disposition et en réseau les acteurs, les infrastructures et les équipements urbains via une couche informatique commune.

Le résultat pourrait être la combinaison d’un « Internet urbain des objets » avec un système informatique sociotechnique associé aux services des techniciens des collectivités à destination des citoyens. Ceux-ci exploiteraient des services en fonction de leurs besoins.

Ce système proposé est très souple et efficace, mais potentiellement peu sûr actuellement. Ainsi, il permet le développement de synergies et d’applications totalement nouvelles, par exemple, un système de gestion des places de stationnement basé sur les données de circulation des véhicules.

Pour les villes intelligentes, des questions fondamentales d’architecture réseau doivent être clarifiées.

Les systèmes structurés purement centralisateurs ne répondent pas aux objectifs de la ville intelligente et durable. En effet, aucun acteur approprié n’a la capacité de les déployer en tant qu’autorité « centrale ». Des structures exclusivement décentralisées et autonomes ne peuvent être suffisamment acceptées, étant donné que les principes d’ordre (du monde réel) ne sont pas applicables aujourd’hui. C’est pourquoi, pour nous, demain, les villes intelligentes seront décarbonées, décentralisées et numériques.

Des concepts de sécurité innovants doivent être développés pour les villes deviennent intelligentes. Pour ce faire, des conditions limites et critiques pour la sécurité doivent être définies pour des applications spécifiques. Par ailleurs, des méthodes doivent être mises au point pour prouver la sécurité de ces conditions limites.

Cela inclut des sujets tels que la sécurité des transactions, la disponibilité, le comportement dans le temps de l’infrastructure et des usages des citoyens.

Ainsi, la mise en œuvre technique pourrait être la suivante. Les villes intelligentes pourraient fournir une plate-forme énergétique, unique, intelligente, polyvalente et durable pour l’échange sécurisé et fiable de données entre les systèmes techniques, les systèmes informatiques et les utilisateurs. Développer des systèmes décentralisés, sans instance centrale pour agir efficacement est une des solutions.

Imaginer deux systèmes d’exploitation pour des applications diverses fournis par des services informatiques et imaginer des services divers pour concevoir des solutions concrètes à des problèmes pourraient être proposés par des entreprises du secteur privé de toutes tailles (Startups, PME, ETI ou Grands Comptes) associés à des acteurs du monde académique (laboratoires de recherche). S’appuyer sur l’écosystème des Pôles de Compétitivité pourrait être judicieux afin d’être plus performants dance ces démarches de co-création et d’intelligence collective.

NOUVEAUX SERVICES, NOUVEAUX MODÈLES ÉCONOMIQUES

Créer des services pour les citoyens

Le modèle d’infrastructure de la ville peut être utilisé pour créer une vaste gamme de services pour les citoyens.

Il permet d’imaginer des solutions totalement nouvelles et transversales, telles que la gestion énergétique des quartiers, des parkings, des systèmes de navigation multimodale, des processus d’administration numérique, des infrastructures des bâtiments… Une logistique en réseau propulsée par une flotte de lampadaires d’éclairage solaire autonomes et connectés dans l’espace public offrirait, par exemple, la possibilité de gérer la collecte des déchets en fonction du taux de remplissage des conteneurs.

Autre exemple, pour la gestion des places de stationnement, des caméras intelligentes, montées sur des lampadaires solaires autonomes et connectés permettraient de gérer les places de parking disponibles pour les citadins.

En raison de la motorisation croissante et de la concentration croissante de la population dans les villes, la circulation stationnaire devient un problème qui affecte considérablement l’efficacité des processus urbains et la qualité de vie de la population.

Plus de 20 % de la circulation dans les centres-villes est causée par le trafic de recherche de stationnement.

Avec le développement de « l’électromobilité », les infrastructures de recharge et les infrastructures de transport doivent être étroitement liées.

Un véhicule électrique à recharger nécessite une place de stationnement, généralement au-delà de la durée de recharge réelle.

En ce moment, ces problèmes sont en train d’être résolus par des solutions numériques. Ces nouveaux systèmes sont conçus pour relever au moins partiellement les défis de la gestion des parkings et du contrôle de la circulation.

Une approche prometteuse pour réduire ces problèmes consiste à réduire le « niveau de remplissage » des quartiers urbains sur la base d’un large éventail d’informations.

L’objectif de ce type de projet est de déterminer le flux de trafic et la charge sur la place de stationnement à l’aide de méthodes statistiques et de dériver un modèle des flux de trafic urbain et de la charge sur la place de stationnement avec lesquels, à leur tour, des scénarii et des prévisions peuvent être calculés.

En outre, les smartphones, sans qui aujourd’hui ne nous pourrions vivre ou bouger efficacement dans la ville, sont intégrés dans ce type de processus. Avec une interopérabilité, l’usager pourrait recevoir en temps réel des informations sur le trafic, les places de parking libres, les transports collectifs, etc. Données ouvertes (open data) envoyées par les collectivités locales ou territoriales ou par les applications commerciales géolocalisées (cinéma, promo des commerçants…).

Tous les capteurs pourraient être en surface ou incrustés dans des solutions d’éclairage public solaire et connectées. Par ailleurs, afin de gérer l’intelligence de ces nouveaux services, une plateforme d’intelligence artificielle pourrait être alimentée par l’énergie solaire. Celle-ci inclurait la surveillance des données, quant aux algorithmes et aux données, ils pourraient être contenus dans une « box » sécurisée.

Hybrid solar street lights

 

De nouveaux modèles de villes intelligentes et durables

Dans ces nouveaux modèles de villes intelligentes, tels que nous les imaginons chez Sunna Design, les routeurs sont alimentés par l’énergie solaire et non par les systèmes en réseau électrique classiques.

Une grande variété de modèles d’affaires peut s’appuyer sur ces données.

Il s’agit, par exemple, de :

  • Fournir des informations de base pour la planification urbaine et l’aménagement des routes ;
  • Intégrer dans les systèmes d’information, sous la forme d’une carte de chaleur « la disponibilité des places de parking » sur les smartphones ;
  • Fournir un système d’information et de contrôle pour la gestion des infrastructures de recharge ;
  • Utiliser les systèmes de télématique routière pour le contrôle de la circulation ;
  • Créer des systèmes intelligents de parcs-relais ou multimodaux ;
  • Connecter efficacement la gestion des places de parking ;
  • Gérer efficacement la collecte des déchets.

DESSEINS POUR LA VILLE INTELLIGENTE

Chez Sunna Design nous imaginons les villes dites intelligentes et durables (smart cities) en co-création. L’intelligence collective pour mener à bien ce type de projets ambitieux est la clef.

Pour soutenir les transferts de connaissances et les échanges professionnels entre les entreprises, les institutions de recherche, les citoyens et les collectivités locales et territoriales, chez Sunna Design nous pensons que le développement d’une plate-forme pour mettre en réseau des initiatives de projets communs est une des solutions pour répondre aux enjeux des territoires intelligents, durables et désirables. Regrouper des compétences interdisciplinaires est essentiel pour la réussite d’une élaboration et mise en œuvre de solutions « servicielles » pour les villes et territoires. C’est ainsi, que les tous acteurs fédérés autour de ce type de projet commun et responsable pourraient répondre aux besoins des citoyens.

AVANTAGES POUR LES MUNICIPALITÉS, MÉTROPOLES OU COLLECTIVITÉS DE CE TYPE DE PLATEFORME

Plate-forme d’information avec un large éventail de thèmes et un fort potentiel d’innovation :

  • Pour développer un réseau d’échange et de transfert de connaissances ;
  • Pour la création de possibilités de standardisation des appels d’offres, des processus au sein du développement urbain, etc.

AVANTAGES POUR L’ÉCONOMIE DE CE TYPE DE PLATEFORME

  • Extension du réseau.
  • Présentation de produits et services aux décideurs de ces collectivités.
  • Mise en place de réseaux de recherche personnelle.
  • Exploiter le potentiel d’innovation, (poursuivre) le développement des produits et services.

AVANTAGES POUR LA RECHERCHE DE CE TYPE DE PLATEFORME

  • Échange de connaissances entre les collèges et les Universités.
  • Développement et mise en œuvre de projets de recherche avec l’aide de nouveaux partenaires du réseau.
  • Organisation d’essais et d’études sur le terrain avec des partenaires de ces collectivités locales et/ou territoriales.

COMMENT GÉNÉRER DE LA CO-CRÉATION ET DE L‘INTELLIGENCE COLLECTIVE

Il serait souhaitable d’imaginer sur les territoires des séries d’événements pour apporter des réponses concrètes aux besoins des citoyens :

  • Une série de conférences d’experts sur les « Systèmes énergétiques du futur » pour les villes intelligentes.
  • Les événements aborderaient des perspectives novatrices sur les défis actuels du développement technique, économique et social dans les villes.
  • Ce type d’événements encourageraient la formation de consortiums pour mettre en œuvre des approches collaboratives avec des partenaires potentiels, des ateliers créatifs et des services organisationnels…
  • Ces initiatives appuieraient et coordonneraient les activités marketing des partenaires impliqués.
  • Des nouveaux formats d’événements collaboratifs permettraient de répondre à ces défis.

POURQUOI SUNNA DESIGN EST VOTRE PARTENAIRE IDOINE

Sunna Design est un pionnier et leader de l’éclairage public solaire et de la gestion de l’énergie pour les applications autonomes connectées.

Après une phase d’industrialisation de sa technologie, de lancement commercial réussi avec plus de 20.000 produits installés dans 45 pays, Sunna Design invente les meilleures solutions d’éclairage solaire autonomes et connectées. Notre savoir-faire unique s’articule autour de la maîtrise complète des technologies de production, de stockage et de gestion de l’énergie solaire, du numérique, et surtout de leur intégration effective dans des applications industrielles « Plug and Play » de haute qualité.

Nos solutions d’éclairage solaire autonomes et intelligentes se distinguent par leur robustesse, leur recyclabilité, leur performance supérieure sur une durée de vie inégalée dans toutes les conditions climatiques grâce à une électronique embarquée et une maîtrise des technologies de batteries de dernière génération.

Notre plateforme technologique “Power & Connect” alimente des applications extérieures intelligentes et propres, avec des différenciateurs uniques. Nos clients cartographient les sites où nous déployons nos solutions, ils supervisent les données et les surveillent en temps réel. Ensemble, nous leur proposons des offres de services en fonction de leurs besoins.

 

Solar powered billboard

Des nouveaux services alimentés par l’énergie solaire

Nous inventons les nouveaux usages grâce la puissance de l’énergie solaire et la connectivité :

  • Dans le mobilier urbain pour offrir des services aux citoyens ;
  • Dans la sécurité pour les protéger ;
  • Dans les Télécom pour déployer l’accès au wifi à partir de nos solutions.

Notre modèle original et intégré, de la R&D aux services sur le parc installé, est notre différenciateur unique.

Sunna Design est composée de 40 personnes, professionnelles et passionnées, motivées et convaincues de l’impact sociétal des produits et services qu’elles imaginent. Nous fédérons un écosystème de partenaires de référence nous permettant aujourd’hui d’accélérer notre croissance commerciale.

Partout dans le monde, le solaire et la connectivité ouvrent un champ des possibles pour toutes applications extérieures propulsées par les solutions d’éclairage solaire de Sunna Design.

Bâtissons ensemble le monde de demain : décarboné, digital, décentralisé.

Donnons au monde les moyens d’agir, ici et maintenant, illuminons la vie.

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