Quelle maintenance au sein de la smart city ?

Bardée de capteurs, la ville intelligente assure une maintenance prédictive de ses infrastructures et de son mobilier urbain. La 5G et les technologies du City Information Modeling (CIM) devraient accélérer le mouvement. Bienvenue dans la cité du futur !
 
Que faut-il pour rendre une ville « smart » ? La première étape consiste à doter le mobilier urbain et les infrastructures publiques d’une multitude de capteurs pour les rendre connectés. Abribus, lampadaire, panneau d’affichage, banc public, colonne Morris et même une poubelle, tout équipement devient potentiellement “intelligent”.
 
Couplé à l’intelligence artificielle, cet internet des objets (IoT) ouvre la voie à la maintenance prédictive qui consiste à anticiper les pannes avant qu’elles ne surviennent. Les équipes d’entretien de la ville n’ont plus à procéder à une tournée pour repérer ici une dégradation, là une ampoule à remplacer, ils le visualisent sur leur écran.
 
La maintenance prédictive repose sur la comparaison entre les données de l’état de santé d’un équipement remontées en temps réel et son historique d’utilisation. L’analyse des écarts de performance permet de détecter des signes avant-coureurs de dysfonctionnement.
 
Cette pièce détachée présente des signes d’usure préoccupants. Son remplacement doit être planifié au plus vite. Il est aussi possible de détecter une fuite sur un réseau de distribution d’énergie et alerter immédiatement les agents habilités à intervenir.
 
Les capteurs ne sont pas les seuls à remonter des informations aux services municipaux de maintenance. Certaines villes comme Paris ont apposé un QR Code sur du mobilier urbain que le citoyen scanne pour signaler depuis son smartphone, une panne ou une dégradation. Il participe ainsi activement à la qualité du service public.

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L’hyperviseur, la tour de contrôle de la maintenance pour la smart city

Au cœur du dispositif, on trouve l’hyperviseur qui est en quelque sorte la tour de contrôle de la smart city. En rassemblant l’ensemble des données du terrain, ce cockpit de supervision pilote l’ensemble des équipements de la ville et assure la coordination entre les services. Pour gagner en réactivité, des scenarii préétablis peuvent être modélisés rendant le système pour partie autonome.
 
Prenons l’exemple d’une fuite de gaz dans un quartier populaire. Chaque seconde compte. L’hyperviseur permet d’accéder aux caméras de surveillance sur site, d’agir sur les feux de carrefours, de sanctuariser une voie de circulation pour les services d’urgence, et de faciliter la gestion des interventions sur le terrain.
 

Renforcer la résilience des villes

Incendie, inondation, tremblement de terre, canicule, attentat terroriste, cyberattaque… L’actualité nous rappelle la vulnérabilité de nos villes. Des phénomènes appelés à se multiplier avec le changement climatique, la pression démographique, la mondialisation ou la transformation digitale.
 
Se pose alors la question de la résilience urbaine. A savoir la capacité d’une ville à maintenir la continuité de ses services essentiels, même en mode dégradé. Les stratégies suivies par les villes membres de 100 Resilient Cities, un réseau initié par la Fondation Rockefeller et dont Paris fait partie, montrent que le salut passe beaucoup par le numérique.

BIM + SIG = CIM

Attendue dès cette année, la 5G permettra de gagner encore en performances avec un débit théorique annoncé de plusieurs gigabits par seconde pour un temps de latence inférieur à la milliseconde. En densifiant la couverture, notamment indoor (intérieur des bâtiments), la nouvelle norme permettra de faire face à l’explosion du nombre d’objets communicants dans la smart city.
 
Avec le concept de CIM (City Information Modeling), la smart city peut aussi dialoguer avec les infrastructures privées. Le CIM consiste à associer les données terrain du SIG (Système d’information géographique) à celui du BIM (Building Information Modeling).
 
Pour rappel, le BIM est le jumeau numérique d’un bâtiment. Cette maquette virtuelle accélère la détection des pannes et réduit la durée d’intervention des techniciens. En interconnectant infrastructures publiques et privées, le CIM assure une meilleure circulation de l’information entre les différentes parties prenantes de la maintenance de la smart city.
 
Avant même que le bâtiment ne sorte de terre, le CIM permet de le projeter dans son futur environnement urbain afin de s’assurer, par exemple, que les sorties d’évacuation offrent un accès rapide aux équipes d’intervention. Avec le CIM, ces dernières disposent de toutes les informations utiles pour leurs missions d’entretien et de maintenance.
 

Le spectre d’une “Google City”

Filiale de Google, Sidewalk Labs expérimente dans un quartier de Toronto ce que pourrait être une ville “data driven”. Pour le meilleur ou pour le pire. Un article du Monde décrit cette “Google City” où des “batteries de capteurs enregistrent en temps réel le moindre mouvement dans le quartier, des systèmes d’intelligence artificielle analysent comportements et usages, donnant corps au rêve – ou au cauchemar – d’une ville intégralement administrée grâce à ses données.”

Angers et Dijon, vitrines de la métropole du futur

En France, les projets en cours sont pilotés par les collectivités. Prioritaires des données collectées, elles sont garantes du respect de la vie privée de leurs administrés. La métropole d’Angers qui veut devenir “le territoire le plus intelligent de France” a lancé un projet particulièrement ambitieux. En novembre dernier, elle confiait à un consortium mené par Engie et associant Suez, La Poste et le groupe mutualiste VYV un contrat estimé à 178 millions d’euros sur douze ans.
 
Selon Le Journal du Net, 50 000 capteurs seront installés sur toute l’agglomération angevine pour gérer l’éclairage, l’eau, les déchets, le stationnement, la mobilité, la santé, la consommation des bâtiments publics ou la vidéosurveillance. Grâce à cette gestion plus efficiente des ressources, Angers Loire Métropole et la ville d’Angers tablent sur 101 millions d’économies sur 25 ans.
 
Autre métropole intelligente, celle de Dijon. La première étape de son chantier digitalisation, baptisé OnDijon, a porté sur la création d’un poste de commandement unique pour gérer l’ensemble des équipements urbains des 24 communes composant le territoire : feux de circulation, éclairage public, caméras de vidéosurveillance, services de voirie…
 
Dans la phase suivante, une plateforme unique, développée par Citelum et dénommée Muse permettra aux agents d'”accéder aux informations relatives au patrimoine urbain des communes, planifier efficacement les interventions de maintenance et informer leurs partenaires de l’état d’avancement des travaux.”
 

Maintenance optimisée : une fiche d’identité pour chaque équipement

“Chaque équipement bénéficie d’une fiche d’identité, de sa géolocalisation et de son historique. En cas de dysfonctionnement constaté sur l’un d’eux, les agents seront prévenus et pourront diligenter une intervention. Les équipes sur le terrain recevront, sur une tablette numérique, un récapitulatif des tâches à accomplir ; elles enverront une notification une fois le travail effectué.”
 
Les rapports et analyses produits par la plateforme permettront également d’optimiser le fonctionnement des équipements. Un éclairage de chaussée pourra être réduit en fonction de la fréquence de passage des véhicules. À lui seul, le remplacement de l’éclairage par des led doit générer plus de 65 % d’économies d’énergie sur douze ans.