Smart cities : digitalisation de l’écosystème urbain

Berlin, Paris, Cologne ou Karlsruhe : Des villes de toutes tailles prétendent être des villes intelligentes. Cependant, dans le monde entier, les projets consistent encore en grande partie en solutions individuelles. Un patchwork qui pourrait toutefois bientôt être combiné en un seul système dans certaines villes. Ce n’est qu’alors que la digitalisation de l’écosystème urbain sera en capacité de donner véritablement sa pleine mesure. Les besoins les plus urgents : trois millions de personnes s’affairent chaque semaine dans les villes. Les régions urbaines sont confrontées à d’énormes défis. Comment prévenir un embouteillage total ou maîtriser la pollution ? La ville intelligente vise à résoudre de tels problèmes.

Cela prend dix minutes à Francfort. Neuf à Berlin ou à Cologne. Les automobilistes à la recherche d’une place de stationnement en ville doivent être patients – même s’ils optent pour un parking, où la recherche d’une place prend en moyenne six minutes. Cela signifie qu’en Allemagne, les automobilistes passent environ 41 heures par an à chercher des places de stationnement, selon Inrix, un fournisseur d’analyse du trafic basée sur des données. Cela se révèle chronophage, coûteux et pollue l’air dans les centres villes, qui étouffent déjà sous les gaz d’échappement. D’un point de vue économique, l’étude Inrix indique que chaque automobiliste dépense 900 euros par an à la recherche d’un stationnement. Cela représente environ 40 milliards d’euros pour l’Allemagne tout entière.

Gestion intelligente du stationnement

Les solutions de stationnement intelligentes qui contribueront à réduire la circulation et les émissions de gaz d’échappement dans les centres villes figurent donc parmi les priorités des conseils municipaux pour les projets de villes intelligentes. Depuis des années, les villes tentent d’attirer leurs visiteurs par des systèmes de guidage de stationnement le plus rapidement possible jusqu’au parking le plus proche ou de les diriger vers des services de stationnement et de transport à la périphérie des villes. Mais le flot d’automobilistes, qui veulent le meilleur endroit juste à côté de la zone commerciale, n’a pas faibli. Selon une étude de Roland Berger Strategy Consultants, les automobilistes à la recherche d’une place de stationnement représentent encore environ 30 % du trafic urbain.

Hambourg innove depuis le début de l’année 2018. D’ici fin 2019, le centre-ville de la ville hanséatique, aidé par Deutsche Telekom, sera doté d’environ 11 000 places de stationnement équipées de capteurs. Les capteurs sont encastrés dans le sol et utilisent le rayonnement infrarouge et les champs magnétiques pour détecter si un véhicule se trouve au-dessus d’eux. Les places libres sont signalées à l’application « Park and Joy », qui affiche et dirige les utilisateurs vers les places de stationnement libres. Les utilisateurs peuvent payer pour le stationnement à l’aide de l’application et même prolonger la durée de stationnement à tout moment à partir de leur smartphone. De plus, toute personne qui quitte sa place de stationnement plus tôt que prévu sera remboursée pour le temps de stationnement inutilisé.

Les conducteurs se délestent de près d’un millier d’euros chaque année rien que pour chercher des places de stationnement dans les centres villes allemands. 
Source : Verkehrsdatenanalyse Inrix Europe GmbH

Selon une étude préliminaire pour le projet de ville intelligente, chaque recherche de stationnement dans la ville de Hambourg coûte 1,35 euros aux automobilistes et génère 1,3 kilogramme de dioxyde de carbone. « Nous devons commencer à utiliser les places de stationnement de manière plus intelligente qu’auparavant. L’application facilite la recherche de stationnement pour les conducteurs. Cela réduit le trafic engendré par la recherche et l’encombrement de nos routes », explique Bernd Krösser, membre du Conseil d’État de Hambourg, au début du projet en janvier 2018. Dans une phase ultérieure du projet, les autorités de Hambourg veulent combiner la recherche d’une place de stationnement avec la poursuite du trajet en bus, en train ou en vélo de location.

NarrowBand IOT – Une technologie essentielle

« L’application ‘Park and Joy’ réduit le
trafic de recherche de stationnement et l’encombrement de nos routes. »
BERND KRÖSSER, Conseiller d’État de l’Intérieur,
Hambourg

‘Park and Joy’ est un bon exemple de la façon dont les nouvelles technologies permettent de trouver des solutions intelligentes pour les villes. Deutsche Telekom utilise des capteurs pour le stationnement intelligent qui transmettent les informations recueillies à l’aide de la norme radio à bande étroite NarrowBand IoT (NBIoT). Les capteurs sont particulièrement avantageux pour une utilisation d’échelle : Ils sont durables et très peu énergivores. Une batterie, par exemple, peut durer jusqu’à huit ans, ce qui rend la maintenance de la ville de Hambourg gérable. Deutsche Telekom veut travailler avec les autorités d’autres villes comme Dortmund, Duisbourg, Darmstadt et Bonn pour installer cette année le même réseau étendu de capteurs testés pour la première fois à Hambourg.

À l’occasion de la Conférence des Nations Unies sur le changement climatique en novembre 2017, le feu vert pour les projets de ville intelligente a également été donné à Bonn. Cela commence par la mise en réseau intelligente des lampadaires, des bennes à ordures et la mesure de la qualité de l’air. « Il s’agit d’une étape importante dans le cadre de l’initiative ‘Bonn Numérique’ », déclare Ashok Sridharan, maire de la ville. « Ce faisant, nous renforçons Bonn en tant que ville engagée dans l’innovation et la protection de l’environnement. » Pour commencer, Deutsche Telekom met en réseau les premiers lampadaires et conteneurs de recyclage dans le centre-ville de Bonn. Des capteurs intelligents et la technologie radio NBIoT seront utilisés, comme à Hambourg. Les lampadaires sont graduables, s’assombrissent à l’aide de détecteurs de mouvement et s’allument et s’éteignent automatiquement. De plus, les services publics reçoivent de façon proactive un message lorsqu’une ampoule est endommagée ou doit être remplacée. Les lampadaires en réseau permettront d’économiser jusqu’à 60 % des coûts d’exploitation. Les capteurs dans les conteneurs de recyclage mesurent le niveau, de sorte que la gestion des déchets municipaux n’a besoin de vider les conteneurs qu’une fois pleins. Et les conteneurs qui débordent peuvent maintenant aussi diriger la gestion des déchets pour faire des trajets supplémentaires. D’autre part, les entreprises de gestion des déchets économisent les déplacements vers des conteneurs qui sont encore à moitié vides.

La ville de Bonn a lancé ses projets de ville intelligente en interconnectant de manière intelligente les lampadaires, les bennes à ordures et les stations de surveillance de la qualité de l’air. 

Telekom fournit également un logiciel à Bonn servant à recueillir les données sur la qualité de l’air. Un capteur de lampadaire mesure diverses données environnementales et les envoie périodiquement à un logiciel dans le nuage pour analyse. Deutsche Telekom a déjà installé des solutions similaires dans 18 villes européennes de 10 pays. Les citoyens et les visiteurs de la ville portuaire grecque de Patras, par exemple, utilisent des places de stationnement intelligentes, comme à Hambourg, et bénéficient de solutions d’éclairage en réseau.

Les villes européennes deviennent intelligentes

En République tchèque, T-Mobile est un partenaire stratégique dans un projet qui recueille et analyse les données des réseaux mobiles grâce à la surveillance du trafic. Cela permet de tirer des conclusions sur les flux de trafic. En République tchèque, le projet a analysé les visites de 40 attractions touristiques ; la police, les pompiers et les équipes de secours utilisent les informations qui en résultent pour améliorer la planification des crises lors d’événements majeurs.

La ville de Bucarest utilise une solution de ville intelligente spécialement pour la gestion des visiteurs du parc Tineretului. La ville souhaite offrir de meilleurs services aux visiteurs avant et pendant leur visite du parc. Pour ce faire, elle s’appuie sur le stationnement intelligent, des points d’accès Internet gratuits, davantage de sécurité et un éclairage intelligent. Ces solutions autonomes sont gérées à l’aide d’une plate-forme urbaine intelligente. Toutes les données convergent ici, où elles sont agrégées et affichées sur un tableau de bord de Deutsche Telekom. Cette vue d’ensemble des processus dans et autour du parc facilite et améliore le fonctionnement du parc dans la capitale roumaine.

À Dubrovnik, en Croatie, des projets de ville intelligente ont permis d’améliorer l’utilisation de véhicules électriques et le déploiement d’intervenants d’urgence lors d’événements majeurs.

En Croatie, Hrvatski Telekom, filiale de Deutsche Telekom, a lancé le plus grand projet pilote de l’histoire pour créer un réseau de recharge pour les véhicules électriques. Il est constitué de 101 stations de recharge dans 70 villes. La solution combine l’infrastructure nécessaire avec un logiciel qui permet aux conducteurs de véhicules électriques de trouver et de réserver des stations de recharge et de les payer après la recharge. La plate-forme en nuage fournit l’information en temps réel.

Des plates-formes de ville intelligente centralisées

Les solutions en République tchèque, en Roumanie et en Croatie montrent – bien qu’à petite échelle – que la ville intelligente n’atteindra son plein potentiel qu’une fois que les solutions individuelles convergeront vers une seule plate-forme dans le nuage, où elles pourront être gérées de manière centralisée. Cependant, selon Ralf Nejedl, vice-président principal de B2B, les expériences précédentes de projets transfrontaliers de villes intelligentes montrent que « dans certains endroits, une coordination insuffisante entre les services administratifs d’une ville, ainsi que des difficultés dans la coopération entre le secteur public et le secteur privé persistent. Ces aspects sont cependant essentiels à la réussite de la mise en œuvre d’un projet de ville intelligente ». En outre, une stratégie de ville intelligente adaptée et un plan cohérent pour numériser les services font souvent défaut. 

Pour augmenter le nombre de villes intelligentes par rapport à la moyenne internationale, les villes allemandes ont notamment besoin d’une coopération plus étroite et d’une approche globale, recommande Harald A. Summa, directeur général d’eco, l’Association de l’industrie de l’Internet. Pour y parvenir, les villes devraient trouver une stratégie cohérente qui intègre de nombreux services urbains intelligents.

À Bucarest, une plate-forme urbaine intelligente permet de gérer l’éclairage, le stationnement et la gestion des visiteurs du parc Tineretului.

« La meilleure façon d’y parvenir est d’utiliser une plate-forme urbaine intelligente intersectorielle qui relie tous les services », explique Summa. C’est ce que confirment les études de marché d’IDC. Dans un récent article sur l’avenir des villes intelligentes, ils prévoient que jusqu’à 30 % des grandes villes du monde cette année élaboreront une  stratégie de plate-forme IoT de ville intelligente pour connecter les dispositifs de collecte et de gestion des données provenant de différents domaines urbains et fournisseurs de technologie.

Cependant, il convient d’éviter les protocoles et formats de données spécifiques aux fabricants lors de la mise en place de telles plates-formes, prévient Ingo Hofacker, expert IoT chez T-Systems : « Une plate-forme de gestion urbaine intelligente, horizontale, ouverte, évolutive et extensible, basée sur IP, permettrait aux agences gouvernementales, aux citoyens et aux fournisseurs de connecter et d’intégrer des objets et des applications à travers la ville. » Pour ce faire, Deutsche Telekom s’appuie sur une plate-forme de services multi-IoT. À l’aide d’une application Web de ce genre, les municipalités surveillent et contrôlent l’infrastructure urbaine depuis n’importe quel appareil. Cela permet également aux résidents de connaître le volume d’électricité économisé grâce au nouvel éclairage public, l’amélioration de la qualité de l’air dans le centre-ville ou les endroits où trouver des places de stationnement gratuites en permettant à quiconque d’accéder aux données traitées en ligne.

Interview

Maire intelligent, ville intelligente

En 2009, il a été élu maire le plus jeune de l’histoire de la Rhénanie-du-Nord-Westphalie en Allemagne. Cinq ans plus tard, il a été réélu avec 94,64 % des voix. Aujourd’hui, Daniel Zimmermann, maire de Monheim am Rhein, âgé de 35 ans, a réussi à réduire considérablement les taxes commerciales tout en multipliant par dix les recettes de la ville. La ville dispose de réserves de trésorerie de plus de 100 millions d’euros, bien qu’elle ait investi massivement dans des projets de ville intelligente, par exemple.

M. Zimmermann, des lampadaires intelligents, un réseau haut débit pour tous, des tablettes dans les écoles publiques et un conseil municipal sans papier. Quels sont vos projets de ville intelligente pour 2018 ?

Nous installerons un réseau Wi-Fi haut débit pour servir toute la région métropolitaine. Tous les résidents et visiteurs de notre ville pourront surfer gratuitement sur Internet.

En parlant de gratuité… Monheim am Rhein dispose de l’argent nécessaire pour offrir des services gratuits à ses habitants. Cela va-t-il se poursuivre à l’avenir ?

Nous prévoyons de développer encore plus de services gratuits dans le cadre de nos activités de ville intelligente. Par exemple, un réseau de vélos urbains sera prêt dès cette année. Les résidents pourront emprunter des vélos standard ainsi que des vélos électriques, des vélos de transport et des vélos pour enfants. Les détails sont encore en cours d’élaboration. Notre objectif, cependant, est d’être en mesure d’offrir ce service aux résidents pendant environ cinq heures par semaine, gratuitement.

Ce service fait-il partie d’un projet plus vaste ?

Oui. Nous voulons offrir un Pass Monheim à tous les habitants de la ville. Ces cartes seront envoyées automatiquement à tout le monde sans qu’il soit nécessaire d’en demander une. Les résidents pourront utiliser leur carte pour emprunter des bicyclettes et accéder à la bibliothèque municipale. L’objectif ultime est de permettre aux résidents de gérer tous les services urbains en déplacement à l’aide de cette carte. À cet égard, le pass peut également fonctionner comme une carte de débit.

Et quels sont vos projets pour 2019 ?

Nous continuerons notre chemin pour devenir une ville intelligente. Les idées pour nous occuper ne manquent pas. Je ne peux pas vous donner de détails pour le moment. Toutefois, nous nous concentrerons, de manière générale, sur les parcs, la gestion de la circulation et d’autres services dont pourront profiter les résidents à l’aide de leur Pass Monheim.

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