Smart City en 2 questions : Quel intérêt ? internet des démonstrateurs ?

SmartCity:Quelintérêt?Rôledesdémonstrateurs?

IsamSHAHROUR,ProfesseurUniversitéLille1DirecteurduLaboratoireGénieCiviletgéo-Environnement

ResponsableduprojetSunRiseSmartCityIsam.Shahrour@univ-lille1.fr

Colloque« ObjetsConnectés »,ATuDAHammamet,Tunisie,7Mai2016

Ville

• Quartier• ParcdeBâtiments• Bâtiment• Réseau(eau,électricité,gaz,..)• Service(transport,déchet,..)

SmartSolution«innovante»Intérêt«collectif »

• Usager• Environnement• Société

Défis,difficultés,ambitions

3Question

Défisdelaville?Concept« SmartCity »?Rôledesdémonstrateurs(SunRise)?

Défisdelaville

• DiversitéetComplexité• Croissance/concentrationdelapopulation• Qualitédevie– accèsauxservicesurbains• LesInfrastructures• Lesperspectives

Mexico Lagos

Laville:Unegrandediversité

La ville: Un système complexeDe nombreux acteurs

• Citoyens• Collectivités(municipalités,Communauté

Urbaine,Région,Département…)• Etat• Acteurséconomiques• Opérateursdesservicesurbains

- Transporturbain

La ville: Un système complexeDe nombreux services à grande échelle:

• Transporturbainetinterurbain• Déchets:Collecteettraitement

- Transporturbain

• Eau:Potable,assainissement• Energie:Electricité,Gaz,Chauffage• Télécommunication

• Sécurité,secours,• Education,Santé,Culture,…

La ville: Un système complexeDes infrastructures physiques géantes

Electricité:• Lignehautetension:600000km• Lignebassetension:670000km• Transformateur:726000

ConstructionetinfrastructuresenFrance

Eau:• Réseaud’eauportable:1050000km• Réseaud’assainissement:370000km(unpatrimoinedeprèsde200milliardsd'euros)

Bâtiment:Prèsde34millionsd’unités

Laville:unsystèmevivant

Défisdelaville

• DiversitéetComplexité• Croissance/concentrationdelapopulation• Qualitédevie– accèsauxservicesurbains• LesInfrastructures• Lesperspectives

ASIA

AFRICA3 Billions

6Billions

Croissancedelapopulation(ONU,Juillet2014)

Enperspective,desvillesdeplusde50millions

Défisdelaville

• DiversitéetComplexité• Croissance/concentrationdelapopulation• Accèsauxservicesurbains• LesInfrastructures• Lesperspectives

• 1milliardsansaccèsauxservicesd'eaupotable• Fuite:50%d'eauperduedanscertainesvilles• Grandedégradationdelaqualitédel'eau

Eaupotable

• 2,4milliardssansaccèsauserviced’assainissement• inondation,santépublique• Pollutiondessolsetdel'eau

Assainissement

Transport

Pollutiondel’airElletueprèsde7millionchaqueannée(OMS)

Environnement:Gazàeffetdeserre

Laville:70%delaconsommationd’énergie80%del’émissiondugazàeffetdeserre

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LesbidonvillesLapopulationdanslesbidonvilles:

• Prèsde780millionen2000• 900and1,500millionen2020

• Croissance/concentrationdelapopulation• Qualitédevie– accèsauxservicesurbains• LesInfrastructures• Lesperspectives

Défisdelaville

Infrastructures urbainesLa partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier.

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80%(France)

Vieillissementdesinfrastructures

10mars2015

Vieillissementdesinfrastructures

Vieillissementdesinfrastructures

AuxEtatsUnis (ASCE,2013):• Infrastructuresfortementdégrées(D+)• Besoinde$3.6Billionsd’investissement

• Croissance/concentrationdelapopulation• Qualitédevie– accèsauxservicesurbains• LesInfrastructures• Lesperspectives

Défisdelaville

UrbanDevelopingcountries

Urban–Developedcountries

RuralDevelopingcountries

Perspectives- Paysenvoiededéveloppement:Explosiondelapopulationurbaine

En2030:• Prèsde2milliardsdenouveauxrésidentsdans

lesvilles.• Lapopulationurbainedel'AsieduSudeten

Afriquevadoubler.• Besoinde400.000km2 deconstructionenzone

urbaine(doublement delasurfaceconstruitedanslemonde)

Paysenvoiededéveloppement:Degéantsbesoinsd’investissementdanslesinfrastructures

Besoinannuel:1,8à2,3trillions

Transport

Electricity

Water

Telecom

Canda

Perspective- Paysdéveloppés:Vieillissementdelapopulation

Taudedépendance

Perspectives:Paysdéveloppés:Vieillissementdelapopulation

3Question

Défisdelaville?ConceptdeSmartCity?Rôledesdémonstrateurs(SunRise)?

Laville

Population:• Croissance(explosion)• Vieillissement

Servicesurbains:• Transport• Eau,Energie• Déchets• Télécom

Pollutiond’airetdessols• Santépublique• Réchauffementclimatique• Disponibilitédesressources

Infrastructures:• Vieillissement• Absence

Exigenceaccrue:• Population• Environnementale

Crise:• Economique• Sociale• Financement

InfrastructuresBâtimentsRessourcesGestionGouvernance

Socio-responsable

Eco-responsable

Futuregénération

Crisefinancière

Enjeux:transformerlaville

LaTechnologieNumérique?

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LaTechnologieNumériqueauservicedelaville

Peut• Mesurer• Stocker• Analyser•Interagiravecd’autresobjets

Chaqueobjet

• IdentifiantUnique• Localisé

Internetdesobjets

LaTechnologieNumériqueauservicedelaville

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VoirAnalyserComprendreAméliorer

Tempsréel

LaTechnologieNumériqueauservicedelaville

Technologie intelligenceCollective

NouveauxServices:Education,santé,culture,tourismes,mobilité

« SmartCity »

VillelargementconnectéeLargesdéveloppementsautour

deladonnée

• Lesperformancesdesinfrastructures• Lasécuritédefonctionnement• L’organisationdessecours• L’Information/implicationdesusagers• Larésilience

LeconceptSmartCitypermetd’amélirer

LeconceptSmartCitypermetdedévelopperdenouveauxServices:

• Education,santé,culture,• Administration• Mobilité/logistique• Télétravail• « Uberisés »

3Question

Défisdelaville?ConceptdeSmartCity?Rôledesdémonstrateurs(SunRise)?

Expérimentation(Démonstrateur)

Déployerdanslaville?

Collectivités:AMGVFLMCU,Région,ArtoisComm

International:W-SmartNewYorkUniversityPaysBas(Vitens)GrandeBretagne(Thames)Espagne(Acciona)

Opérateurs:• EauxduNord/Suez• EauxdeParis• Dalkia• ERDF• EiffageEnergie• LilleMétropoleHabitat

Laboratoiresderecherche:Ingénierie,STIC,Sciencessociales

Formation:Master(…),MastèreCréaCityDiplômesd’ingénieurs

Centresd’innovatio,pole,…PoleUbiquitaireCITC–EURARFIDPRN

Starts-ups :Stereograph,Noolittic,Inodesign,Calmwater,Planete oui,IXsane

ProjetSunRise:largepartenariat

SunRiseCommunauté:chercheurs,doctorantsetétudiant,Avril2014

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Petiteville(110Hectares)• 25000usagers• 140bâtiments(320000m2)• 100kmderéseauxurbains

DémonstrateurSunRise«CitéScientifique»La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier.

C1– Chimie(1966) Polytech’Lille(2000)IUT(2006)

LearningCenter(2016)BâtimentD

(Rénovation/Extension,2019)

100kmderéseauxurbains

• Eaupotable• Assainissement• Chauffageurbain,• Gaz• Électricité(HT,BT)• Eclairagepublic• Voiries

PlateformedepilotageSystèmed’information

• Donnéesdepatrimoine(SIG)

Outilsd’analyse

CommunicationServeurweb

• EquipesTechniques• Equipesdegestions• Usagers• EquipesAcadémiques

Architecturedusystème«SunRise »

Communication:• Réseauxfilaires• Réseauxsansfils

• Bâtiments• Réseauxurbains

Mesureetcontrôledesinfrastructures

• Mesurescapteurs

AutresDonnées• Environnement• Transport• ISecours

• Autresdonnées

1)Systèmed’information:• RéseauxurbainsetbâtimentsdansunSIG(80%dupatrimoine)• Instrumentationdesréseaux• Collectedesdonnéesdefonctionnement

2)Analysedesdonnées3)Premiersrésultatsetrecommandations

Travailréalisé

Réseaud’eaupotable

Réseaud’eaupotable

Objectifs:• Détectionetlocalisationdesfuites• Contrôleentempsréeldelaqualitédel’eau

(contamination)• Informer,sensibiliseretinteragiraveclesusagers

Partenariat

1)Laboratoirecommun(CEA-LIST,W-Smart,KWR)

2)ChaireInternationale(Région)3)Chaireindustrielle (EauxduNord/Suez,CITC)4)ProjetsINCOMetBIOSMART(EauduNord,EauxdeParis,Vitens,KWR,CEA-LIST)

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La partie de l'image

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L

TWULDemositeLondon- UK

SmartBurgosBurgos-Spain

VIPLeeuwarden-Netherlands

SunriseLille- France

ProjetEuropéenSmartWater4Europe

La partie de l'image avec l'ID de relation

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Présentationduréseau

• 15 km de conduites

• 100 compteurs télé-relevés

• 5 Capteurs de pression

La partie de l'image

Suivideconsommation– détectiondesfuites

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Suivideconsommation– détectiondesfuites

01/02/16 01/04/16

Intellisonde

Contrôleentempsréeldelaqualitéd’eau(Détectionprécocedecontamination)

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Piloteenlaboratoire

Injection

Pointdemesure

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61

108UFC/ml

107UFC/ml

108UFC/ml

108UFC/ml

107UFC/ml

107UFC/ml

InjectiondebactériesE.Coli

105 CFU/ml106 CFU/ml107 CFU/ml108 CFU/ml

Turbidity(S:Scan)

Réseaud’assainissement(Séparatif)

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La partie de l'image

La partie de l'image avec l'ID de relation

La partie de l'image avec l'ID de relation

4KM

12KM

ü Diamètre=100à250mm

ü 1626regardsetconduites

Réseauxd’eauusée

64

BassinAS=50haC.I.=0.4

BassinBS=80haC.I.=0.3

Réseauxd’eaupluviale

Longueur totale : 30 KmDiamètre: 150 à 1200 mm

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Instrumentation

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EaupluvialeLa partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier.

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Modélisation– EauPluviale(13septembre,In(Max)=96mm/h)

Q(Max) >15l/s

69

Assainissement- débitjournalierDébitmoyen2.7m3/h(Weekend)

6.3m3/h(Jourouvrable)

Débitmax7.5m3/h(Weekend)

20m3/h (Jourouvrable)

70

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71

Détectiond’anomalies

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SunRiseSmartCity:DémonstrateurQuasiUniquedanslemonde

Taillepertinente(PetiteVille)- L’ensembledesréseauxurbains- Lesbâtiments

Unlargepartenariat(public-privé,àl’international)

Uneactivitéderecherche(durée…)

Uneactivitédeformation(Impliqueretpréparerlesétudiants)

SmartCity:Solutioninnovanteetpertinentepourlavilleassocianttechnologieetintelligencecollective.

Conclusion

LaSmartCityestunProcessusbasésurle:• Lediagnostic,• Laconcertation,• L’innovation• L’intégration• Lacoopérationentrelesdiversacteurs• Lepartenariatpublic– privés

Conclusion

Laremiseencausedes«codesétablis»

Ledémonstrateur« SmartCity »estuneétapepertinentepour:- Comprendre- Innover,Développer- Tester- Montrer- Convaincre…

Conclusion

MERCIpourvotreattention

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