"Ce dimanche 25 mars, le changement d'heure va nous faire perdre 1h de sommeil mais surtout, nous fera-t-il réellement économiser de l'énergie ? " s'interroge Eficia, une GreenTech (start-up spécialisée dans les nouvelles technologies dédiées à la protection de l'environnement) qui optimise la performance énergétique des bâtiments. La société plaide pour le développement de son secteur en France. En France, le changement d'heure tel qu'on le connaît aujourd'hui a été mis en place en 1976, trois ans après un premier choc pétrolier qui aura eu des conséquences économiques et environnementales importantes pour les pays occidentaux. Cette période marque le démarrage embryonnaire des premières actions européennes en faveur de l’environnement. Pour l'anecdote, cette mesure fut d’abord une idée, celle de Benjamin Franklin, finalement mise en oeuvre durant la Première Guerre Mondiale, pour "participer à l’effort de guerre", avant d’être aband
Smart Building : entre défis technologiques et environnementaux, quelles perspectives pour les bâtiments connectés de demain ?
Dans une époque récente, les principaux enjeux du bâtiment étaient avant tout liés à sa solidité, son étanchéité et son esthétisme. Désormais, grâce à l’apport de la technologie, il est possible de récolter et d’analyser les données liées au fonctionnement du celui-ci. Cette évolution ouvre la voie vers de nouvelles perspectives en matière d’efficience, de performance énergétique et d’intelligence du bâtiment. Comme tout pouvoir, cela implique de grandes responsabilités. C’est dans cet esprit que la loi ELAN et de récents décrets ont vu le jour, dont l’objectif est notamment de réduire la consommation énergétique des bâtiments tertiaires de plus de 1000 m² de 60% entre 2010 et 2050.
Dans ce contexte, il est possible de se demander quel rôle jouera l’IoT pour atteindre cet objectif et quelles sont les projections envisageables d’un Smart Building en 2050 ?
Remontée des données et performance énergétique du bâtiment
Afin d’analyser le fonctionnement d’un bâtiment, il est tout d’abord nécessaire de disposer d’un maximum de données. Pour cela, il faut équiper un bâtiment d’une multitude de capteurs et de solutions connectées. Cela passe à la fois par un renouvellement des solutions GTB (Gestion Technique de Bâtiment) déjà en place mais quelque peu obsolètes, et par l’installation de nouveaux équipements connectés afin de réaliser une gestion intelligente centralisée.
Première pierre à l’édifice, les compteurs connectés. Grâce à ces équipements, il est possible de remonter les données de consommations électriques, de gaz et d’eau d’un bâtiment. Ils permettent d’identifier les comportements anormaux et d’en apprendre davantage sur les comportements de consommation des utilisateurs. D’autres éléments de type chaudière, HVAC (chauffage, ventilation et climatisation) ou encore éclairage, permettent d’alimenter en données une unité centrale (ou poste de supervision), cerveau du bâtiment intelligent et de l’optimisation énergétique.
Non directement impliqués dans les aspects de performance énergétique mais nécessaires pour rendre un bâtiment encore plus performant dans son fonctionnement : tous les éléments de contrôle, dispositifs ou systèmes d’alerte qui permettent de détecter rapidement toute activité anormale afin de réagir le plus vite possible.
Un élément essentiel intervient dans un second temps afin de remonter ces données : la connectivité. Pour ces applications, différentes solutions peuvent être choisies. Le réseau filaire offre une option robuste et sécurisée, mais est coûteux et s’approche de l’obsolescence (fin du RTC). Le réseau local (wifi d’un bâtiment) reste envisageable mais limité pour accueillir de multiples fournisseurs de solution car il nécessite des autorisations d’accès au réseau pour chaque nouvel équipement.
De son côté, le GSM et les cartes SIM multi-opérateurs auront un avantage certain du fait de leur facilité de déploiement, leur fiabilité, leur pérennité et leur spectre d’utilisation. Intégrées directement au sein d’un équipement, elles permettront de remonter, en temps réel et de façon simultanée, les données d’usage des différents compteurs et capteurs, et de télé-maintenir les solutions. Les nouveaux réseaux LPWAN pourront aussi être utilisés pour des solutions nécessitant que très peu de données et pour améliorer la pénétration des ondes à l’intérieur du bâtiment.
Plongeons dans le futur : année 2050, le prochain Smart Building
Dès lors, nous pouvons nous demander à quoi ressemblera le bâtiment de 2050 ? Il est possible d’imaginer que les immeubles seront dotés de parkings connectés qui indiqueront aux conducteurs les places disponibles. Ces places pourront être équipées de bornes de recharge électrique leur permettant de se connecter au réseau du bâtiment pour recharger et mettre à jour le logiciel embarqué dans leur véhicule.
Afin d’entrer dans le bâtiment, les collaborateurs pourront ensuite être amenés à s’identifier à l’aide de leur paume de main. Cette solution de contrôle d’accès a pour objectif d’assurer la gestion des droits dans le bâtiment. Grâce à cette identification, l’ascenseur sera également en mesure de les conduire directement à leur étage. Par ailleurs, ces ascenseurs connectés permettront de réaliser de la maintenance prédictive et de gérer les appels d’urgence.
A l’intérieur du bâtiment, les collaborateurs pourront croiser des panneaux d’affichage digitaux annonçant les évènements au sein de l’entreprise, les informations du bâtiment ou encore la météo. Des capteurs disposés dans le bâtiment leur permettront également de détecter les salles de réunion utilisées ou non et de les diriger.
Il est possible d’imaginer que tous les compteurs (électriques, à gaz, d’eau) seront connectés et remonteront leurs données d’usage pour détecter les comportements anormaux (fuites, consommation excessive) et être télé-maintenus à distance. Le bâtiment autonome apprendra chaque jour les comportements de ses usagers, et sera en capacité de réaliser du « Demand response », c’est-à-dire une gestion des pics et creux de consommation. À la fin de la journée, il sera en mesurer d’activer automatiquement les alarmes, de baisser le niveau de chauffage, d’éteindre toutes les lumières, et d’agir à nouveau automatiquement avant l’arrivée du premier employé le lendemain matin.
Tous ces usages cumulés permettront à la fois d’optimiser la consommation énergétique et de réduire les coûts tout en améliorant le bien-être des collaborateurs de l’entreprise. Cependant, pour arriver à ce scénario, les grands enjeux des années à venir seront l’interopérabilité entre les solutions, la sécurité des objets connectés et la combinaison de l’intelligence artificielle avec toutes les données remontées.
Le bâtiment intelligent de demain sera à la fois intelligent, autonome et aura une part prépondérante dans la future Smart City. Pour cela, les solutions connectées et les réseaux IoT seront la boussole permettant d’envisager un monde optimisé et autonome en énergie.