Pour éviter le chaos, les villes deviennent plus intelligentes

Depuis quelques mois, une offensive est palpable de la part des fournisseurs IT sur les Smart Cities ou les villes dites intelligentes. « Une ville intelligente est une ville plus efficace en améliorant, par exemple, la qualité des services en commun, la gestion des énergies et bien sûr l'efficacité des finances. L'objectif est de créer, via des applications, des services innovants axés vers l'usager », indique Sophie Donadebian, responsable Smart Cities chez Schneider Electric France dont le groupe a récemment créé la division « Cities » et qui fait de ce secteur un enjeu majeur de sa stratégie. « Qualifier une ville d'intelligente signifie qu'elle a aussi clairement intégré l'outil numérique pour aider le citoyen à mieux vivre », précise, de son côté, Philippe Sajhau, vice-président Smarter Cities d'IBM France. En théorie, une ville devient « intelligente » lorsque toutes les composantes de son infrastructure et de ses services publics et privés sont connectées et optimisées. Ce qui explique donc le rôle central des technologies IT. Et surtout, comme le souligne Didier Mamma, directeur innovation chez SAP, la technologie doit être la solution pour optimiser les flux sachant que l'on se sert des infrastructures déjà existantes dans les villes.   

Des villes immenses pour une urbanisation galopante

Selon le cabinet américain Pike Research, le marché des technologies de la ville intelligente est estimé à plus de 6 milliards de dollars en 2012 et devrait progresser de 16 % par an dans les 5 ans à venir. D'ici à 2020, ce marché devrait atteindre 20,2 milliards de dollars, l'Amérique du Nord, l'Europe et l'Asie-Pacifique sont les trois principales régions de croissance pour ce marché. Il faut dire que dans ces régions, l'accroissement de la population urbaine mondiale devrait atteindre 6,3 milliards d'individus d'ici à 2050 contre 3,6 milliards en 2010. Cette croissance va générer des villes gigantesques (la planète comptabilisera 37 métropoles de plus de 10 millions d'habitants d'ici à 2025). « Le taux d'urbanisation atteindra 70 % en 2050, la demande énergétique primaire mondiale va augmenter de 36 % entre 2008 et 2035. Quant à la pénurie de l'eau, elle affectera 1 personne sur 3 sur chaque continent du globe », liste Nathalie Leboucher, directrice Orange Smart Cities lors d'une conférence presse organisée en juillet dernier. Face à ces constats d'urgence, les élus et les responsables locaux n'auront pas d'autre choix que d'optimiser de façon efficace et intelligente la gestion des villes en proposant, par exemple, de nouveaux systèmes de gestion des transports, de l'eau, des infrastructures immobilières et de l'énergie sans oublier la mise en place de réseaux intelligents.

Capteurs et objets connectés disséminés partout

Pour y parvenir, les villes seront massivement équipées de capteurs très évolués et associés à des technologies sans fil (NFC, Wifi, RFID, etc.) qui fourniront des données en temps réel aux différents services de la ville. Par exemple, Nice a positionné sur une artère de la ville des capteurs pour relever différentes données associées au remplissage des conteneurs papier et verre, au niveau de la luminosité, aux caméras de vidéo-vigilance, mais aussi des données liées à la température et à la qualité de l'air, ou encore aux places de parking disponibles. Parmi les fournisseurs de ces capteurs de nouvelle génération, Bosch est l'un des plus en pointe. « Nous nous positionnons comme un groupe précurseur dans l'Internet des objets avec des capteurs intelligents sans fil, multifonctions et autonomes qui se diffuseront partout dans toutes les applications autour de la santé, de l'énergie, de la mobilité..., bref l'objectif avec ces capteurs est de faciliter l'interconnexion des besoins urbains comme nous le faisons pour Monaco », souligne Guy Maugis, PDG du groupe Robert Bosch France. Dans le cas du projet de la ville connectée « Monaco 3.0 », Bosch se donne, en effet, les moyens de relier les systèmes de sécurité des principaux secteurs d'activités (santé, communication-information, énergie, etc.) de la ville via sa plateforme BIS (Building Integration System). À l'instar de Bosch, Cisco a aussi commencé à introduire cet « Internet of Everything » (IoE) ou Internet des objets, dans des projets urbains de grande envergure comme celui de la ville nouvelle de Songdo, en Corée du Sud auquel elle a participé. Autre exemple, celui d'IBM pour l'ile de Malte où la diffusion de capteurs a permis d'améliorer de 15 % la gestion de l'eau.

Des Big Data pour traiter en temps réel des gigantesques quantités d'informations

Bien sûr, toutes ces données provenant des capteurs et d'autres sources comme l'Open data, il faudra les traiter et les analyser par des solutions Big Data et les rendre ainsi exploitables pour créer des applications dédiées. « Les villes intelligentes réclament aussi des experts du traitement de la donnée en volume pour en faire de la prédictive. Ces données serviront à créer des applications pour les citoyens, lesquels ont d'ailleurs, il faut bien le reconnaître, de plus en plus d'appétence pour les technologies », explique Philippe Sajhau. Un avis que partage Didier Mamma qui met en avant la plateforme de traitement des données SAP Hana basée sur la technologie in-memory. « Hana permet de traiter des grandes quantités d'informations en quelques secondes et, couplée à la gestion d'événements complexes (Complex Event Processing), nous sommes capables de contextualiser la demande de l'utilisateur et donc de répondre à son besoin en lui fournissant immédiatement un service dédié. Par exemple, la ville de Tokyo a mis en place un service d'optimisation pour les usagers pour résoudre les problèmes de disponibilité de taxis à certaines heures ».

À l'instar des principaux acteurs IT, SAP ne cache pas ses ambitions sur ce marché en menant des travaux dans ses laboratoires de recherche sur la ville de demain. L'application de covoiturage SAP TwoGo en est un parfait exemple, cette application disponible dans le cloud permet de mettre automatiquement en relation les salariés qui cherchent à partager leur trajet en fonction de leur emploi du temps, de leur localisation et d'autres facteurs. L'éditeur allemand en est d'ailleurs le premier utilisateur. À l'instar de SAP et des autres grands fournisseurs, Microsoft s'intéresse aussi aux Smart Cities. L'éditeur de Redmond a d'ailleurs annoncé, en juillet dernier à l'occasion de la WPC 2013, CityNext, une initiative centrée sur l'individu visant à accélérer l'innovation des villes (transports publics, énergie, santé, éducation...). La firme de Redmond travaille d'ores et déjà sur différentes villes pilotes à travers le monde, notamment Paris avec la solution d'auto-partage Autolib (avec Windows Embedded) afin d'offrir aux Franciliens une meilleure solution pour se déplacer.

« Aujourd'hui, les plus gros projets français dans les villes intelligentes concernent l'énergie et les transports », admet Sophie Donadebian, responsable Smart Cities chez Schneider Electric France, qui met en avant quelques exemples comme celui de Nice, par exemple, qui fait le choix du complément photovoltaïque pour régler ses problèmes d'approvisionnements en énergie ou le projet IssyGrid mené par Microsoft, Schneider Electric, Steria ou encore Total et Alstom. Précisons qu'IssyGrid est un projet pilote destiné, d'ici à 2016, à optimiser l'utilisation de l'énergie dans la ville d'Issy-les-Moulineaux située dans l'ouest parisien, c'est-à-dire de gérer la production d'énergies renouvelables (panneaux photovoltaïques, cogénération, micro-éolien...), la consommation (logements, tertiaires, commerces...) et le stockage (batteries...), le tout au sein d'un petit territoire de la ville. Ce projet intégrera également l'éclairage public et la recharge de véhicules électriques. La première phase de ce projet consiste déjà à mettre en place un système de monitoring permettant de connaître la consommation globale des immeubles concernés ou des résidences pour ensuite envisager une optimisation de cette consommation.

À l'instar d'IssyGrid, d'autres initiatives, notamment dans le développement de services d'efficacité énergétique, sont engagées à Bordeaux, par exemple, avec le projet d'aménagement urbain Bordeaux Euratlantique initié par le groupe GDF Suez. Ce projet vise à créer dans l'agglomération bordelaise (Bordeaux, Bègles et Floirac), à l'horizon 2030, un centre d'affaires international et de nouveaux quartiers sur 738 hectares au sein desquels une large gamme de technologies innovantes (production et distribution de froid, récupération et réutilisation de l'eau de pluie, collecte et valorisation des déchets, location de véhicules électriques...) sera testée.

Priorité à l'optimisation des transports

Hormis l'énergie, le transport est un secteur très porteur dans les projets de villes intelligentes comme le projet Optimod'Lyon (budget alloué d'environ 7 M€ sur trois ans). L'objectif de ce dernier est de décongestionner le trafic urbain de Lyon afin de limiter les impacts négatifs sur l'environnement et sur la qualité de vie des citadins. Optimod'Lyon est le fruit d'une coopération entre des partenaires publics et privés, on peut citer la ville de Lyon, le CNRS, l'Université de Lyon, mais aussi Orange Business Services ou encore IBM. À terme, ce projet devrait permettre de réduire la part d'utilisation de la voiture personnelle en offrant des alternatives crédibles et faciliter ainsi les déplacements urbains des particuliers comme des professionnels du fret. Dans le cadre d'Optimod'Lyon, trois services sont d'ores et déjà planifiés à la fin de l'année 2013 et en 2014, à savoir la prédiction de trafic à une heure, un navigateur urbain sur téléphone mobile, un navigateur pour le fret et un outil d'optimisation des tournées de livraison en ville. On le voit bien, les projets en France se multiplient sous la houlette de grands acteurs IT mais aussi d'opérateurs à l'image d'Orange, très en pointe dans le secteur des technologies de communication mobile de type 4G, NFC et M2M (Machine to machine).

L'ex-opérateur national compte déjà une dizaine de réalisations sur tout le territoire. On peut citer la nouvelle ligne nantaise de cars exploitée par Keolis Atlantique qui bénéficie depuis le 1erseptembre 2013 d'un service WiFi à bord grâce à l'implantation de modem/routeur 4G. Autre exemple, la compagnie des transports strasbourgeois (CTS) qui a choisi la solution e-ticketing de l'opérateur. Ainsi, l'usager peut, depuis son smartphone équipé de la technologie NFC, acheter et valider ses titres de transport. Dernier exemple, suite à un partenariat avec la société californienne Streetline, Orange va commercialiser une solution de stationnement intelligent qui permet de renseigner l'usager sur les places de parking disponibles en voirie, mais aussi dans les parkings souterrains. Précisons que Streetline gère déjà 9 000 places de stationnement à San Francisco, mais aussi à Manchester en Angleterre.

Des projets, mais pas encore de bénéfices quantifiables

« En France, le budget alloué à ces différents projets est très variable, il démarre à moins de 1 million d'euros pour aller à des centaines de millions d'euros (NDLR : uniquement les coûts liés aux solutions technologiques et numériques sans compter le génie civil) dans le cadre d'un projet de grande envergure comme la construction d'un quartier expérimental », note Nathalie Leboucher, directrice Orange Smart Cities.

Les initiatives françaises faisant suite à des appels d'offres sont nombreuses, mais elles sont, pour la majorité, encore à l'état de projets pilotes. De ce fait, il est encore difficile d'en mesurer les gains financiers et techniques pour les usagers. Toutefois, à l'étranger, certains cas concrets beaucoup plus avancés sont déjà quantifiables en termes de bénéfices. Madrid, par exemple, a réduit de 19 % ses embouteillages et de 5 % le temps de trajet moyen en déployant un système auto-adaptatif de gestion du trafic en temps réel fourni par Schneider Electric (suite à l'acquisition de l'éditeur espagnol Telvent en 2011). Le spécialiste de la gestion d'énergie met aussi en avant le déploiement d'ICM, une plateforme intégrée d'applications urbaines à Barcelone avec pour bénéfices, une réduction des embouteillages de 20 % et une diminution de 15 % des véhicules à la recherche d'un stationnement sans oublier la réduction à hauteur de 15 % des émissions de CO2. 

Pour certaines personnes que nous avons interrogées lors de cette enquête, l'une des difficultés est de trouver, pour les villes françaises, le bon interlocuteur pour mener à bien un projet de cette envergure. Bien sûr, l'interlocuteur unique est la solution idéale, mais il n'existe pas. Les fournisseurs sont souvent confrontés à plusieurs services. « Les villes doivent encore trouver un mode de gouvernance, toutefois, certaines d'entre elles ont déjà nommé des élus ou des responsables en charge de la ville intelligente », indique Nathalie Leboucher, directrice Orange Smart Cities. En effet, les villes de Lyon et de Bordeaux disposent de structures dédiées à l'innovation et au numérique pour animer les services de leur ville. Hormis ces quelques cas, les fournisseurs font toujours face, dans la majorité des villes, à une multitude d'interlocuteurs (élus, responsables de services, directeurs IT, etc.), ce qui ne facilite pas forcément les choses. « C'est vrai, en France, il y a plusieurs interlocuteurs entre les maires, les présidents d'agglomération, les responsables des services locaux, nous constatons de nombreux cloisonnements, ce qui n'est pas le cas aux États-Unis, en Chine ou même plus près de chez nous. Prenons la ville de Barcelone qui a mis en place un comité de pilotage ! », explique Sophie Donadebian, responsable Smart Cities chez Schneider Electric France.

Ne pas oublier les technologies numériques !

De plus, les responsables politiques, quand ils ne sont pas du même parti, représentent aussi dans nos villes des barrières importantes dans la validation et l'avancement des projets, c'est d'autant plus vrai au regard des élections municipales à venir en 2014... « La France cumule plusieurs problèmes, un manque de volonté politique, des financements qui se raréfient et un manque de considération dans la prise en charge des technologies. De plus, les responsables ont tendance à se focaliser sur l'urbanisation dite « solide » en s'affranchissant des aspects technologiques, alors qu'il est, de mon point de vue, primordial de prendre en compte la ville physique, mais aussi la ville numérique. Enfin, il ne faut pas oublier que la tolérance à l'échec est très forte en France, de ce fait, on évite ainsi de prendre des risques », constate Didier Mamma, directeur innovation chez SAP.

Une interopérabilité indispensable des services

Au-delà des aspects humains, pour rendre une ville la plus intelligente possible, il est nécessaire d'avoir une interaction entre les systèmes des différents services (énergie, transport, santé, etc.). Reprenons l'exemple de la ville de Barcelone, il est d'autant plus intéressant, car elle a mené, suite aux Jeux Olympiques, une vraie réflexion sur l'interconnexion en créant des hubs de transport. « L'intégration est une étape essentielle pour décloisonner des systèmes qui fonctionnent historiquement en silo dans nos villes », précise Sophie Donadebian. Un exemple, celui de l'éclairage public. Il est, en effet, plus intelligent et bénéfique aux utilisateurs de moduler l'éclairage des rues et des routes en fonction du trafic, des accidents ou de la fréquentation, aidé en cela par la vidéosurveillance.

Cet exemple montre bien qu'il faut aller vers une intégration progressive et sélective des choses. Non seulement l'interopérabilité des systèmes est recommandée pour gagner en efficacité, mais aussi en simplicité, car de plus en plus de responsables municipaux voudront prendre les rênes de la gestion intelligente de leur ville. Cette intégration des systèmes implique tout l'écosystème et donc une parfaite collaboration des métiers pour qu'ils puissent travailler ensemble dans les meilleures conditions possible.

« Montpellier Agglomération est l'une des premières villes à développer une plate-forme d'open innovation afin de devenir plus compétitive et attractive économiquement. L'objectif est clairement de créer de nouveaux usages qui viendront améliorer la qualité de vie de chacun », déclare Philippe Sajhau, Vice-Président Smarter Cities d'IBM France. En effet, IBM et l'Agglomération de Montpellier s'engagent dans une démarche collaborative pour construire une cité intelligente. Pour ce projet, IBM et ses partenaires associés apporteront donc au final une plateforme collaborative autour d'un démonstrateur d'applications numériques afin de faciliter la création de nouveaux services urbains, une plateforme de mobilité multimodale en temps réel afin d'inciter les usagers à prendre les transports en commun ou toute solution alternative, un projet sur l'eau et l'hydraulique intégrant la gestion des réseaux, le suivi de la consommation et la prévention des risques d'inondation et un centre opérationnel multirisque et de gestion d'alerte par SMS. C'est un contrat évalué à 4 millions d'euros.

Pour Philippe Sajhau, le choix d'IBM par la ville de Montpellier est à mettre sur l'expérience du groupe dans ce domaine. « Ce sont nos 2 400 références de villes intelligentes qui nous permettent de remporter ce type de projet comme ceux de Malte pour la gestion de l'eau ou encore celui de Stockholm pour la modulation du trafic routier ». Techniquement, IBM fournit une plateforme de données ouverte sur le territoire destinée à collecter, à agréger et à stocker des informations aujourd'hui gérées en « silos ». Hébergée dans le Cloud d'IBM France (datacenter d'IBM basé à Montpellier), cette infrastructure baptisée IOC (Intelligent Operation Center) est capable de récolter des données provenant des réseaux sociaux, des open data, mais aussi des données métiers et des interactions avec les citoyens, l'objectif est de fournir aux PME les moyens pour qu'elles puissent développer des applications dédiées.