Le monde de l’énergie est il un monde 
Christophe Saint-Marcel 
MIAGE M2 
MIAGE M2 St-Marcel 
dynamique?
Définition: système dynamique 
 Définit une frontière entre un «intérieur» et un 
«extérieur» au système. 
L’approche dyn...
Environnements électriques actuels 
 Tableaux électriques câblés 
 Equipements ont besoin de puissance 
 Sécurité et pr...
Environnements pervasifs 
 L’internet des 
choses 
 Évolution des 
protocoles radio 
 Réseaux de 
capteurs basse 
conso...
Nouveaux produits 
 Schneider Electric Wiser Collection est un système sans fil de gestion 
intelligente de l'énergie et ...
NEST, un « learning thermostat » 
“ La promesse est simple. Le thermostat, en apprenant quand 
et comment vous le baissez ...
Green Kitchen by Whirlpool 
© crédit photo : Whirlpool 
Une facture énergétique 
réduite de 70% grâce la cuisine 
du futur...
Nouveaux équipements 
 Un marché émergent et fragmenté 
 Protocoles et solutions propriétaires 
 Solutions coûteuses et...
Nouvelles plateformes 
 De plus en plus de périphériques sont 
intelligents et adaptables 
– Téléphonie mobile 
– Tablett...
Box énergie 
Dans l'habitat d'aujourd'hui, les box Internet sont devenues 
indispensables. Seule porte d'entrée d'Internet...
Box énergie: l’offre 
Alcimed a répertorié une dizaine d'offres de box énergie depuis 
2012. Elles sont fournies par les é...
Le M2M 
les objets connectés devraient créer entre 2 
700 et 6 200 milliards de dollars de valeur 
ajoutée à l'économie mo...
Nouveaux acteurs (poids lourds) 
2010.. 
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Nouveaux acteurs (poids mi-lourds) 
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Nouveaux acteurs (poids légers) 
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Défis actuels 
 Monde câblé => Monde radio 
 Cuivre => Silicium 
 Monde centralisé => Monde distribué 
 Monde hétérogè...
Nouveau business model 
 Passer de la vente de produits « one shot » à une 
offre de services énergétiques à la demande 
...
MIAGE M2 St-Marcel 
Google Power Meter 
“If you cannot measure it, you cannot improve it.” 
Lord Kelvin 
“You can measure ...
MIAGE M2 St-Marcel 
Google integration
Sen.Se, le dashboard intelligent 
« Nous sommes à la fin de l'internet des 
objets » 
Rafi Haladjian 
Un portail qui donne...
Collecte de données 
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Mashup et smart « restitution » 
MIAGE M2 St-Marcel 22
Xively (ex Cosm (ex Pachube)) 
MIAGE M2 St-Marcel 23
Moteur de recherche collaboratif 
MIAGE M2 St-Marcel 24
Xively (https://xively.com/) 
MIAGE M2 St-Marcel 25
Linky le compteur intelligent 
- Programme français lancé en 2007 
- Déploiement prévu sur 10 ans 
- Consultation temps ré...
Netatmo: Home monitoring 
MIAGE M2 St-Marcel 27
Communauté Netatmo 
https://www.netatmo.com/fr-FR/weathermap 
MIAGE M2 St-Marcel 28
Caractéristiques des nouveaux 
systèmes énergétiques 
 Dynamiques 
 Adaptables 
 Maintenables à distance 
 Flexibles 
...
Un marché pour le résidentiel 
MIAGE M2 St-Marcel 30
Bibliographie 
1) Approches dynamiques de la cognition artificielle (A Guillot, E. Daucé, 
Lavoisier, Paris, 2002 
2) Prog...
Energy maps 
Mind maps construites par les étudiants en deux temps sur 
la base de: 
- concept primaire, le monde de l'éne...
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M2 Le monde de l'énergie, un monde dynamique

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Support de cours pour la formation de Miage M2 Option Energie (https://sites.google.com/site/m2miageenergie/)
Cours de 3h qui a pour objet une réflexion sur les mutations actuelles du monde de l'énergie

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  • On peut parler d’un système dynamique comme d’un système complexe ou réactif qui répond à des stimuli de l’environnement (prend en compte ces stimuli) et réagit en fonction de son état courant.
    Connaissez vous des systèmes énergétiques dynamiques? (post-it?)
  • On parle aussi d’environnements ubiquitaires/ intelligence ambiante Un système ubiquitaire à quatre caractéristiques principales :  l'attentivité : « capacité du système à sentir en permanence la présence et la localisation des objets, appareils et personnes, afin de prendre en compte le contexte d'usage » l'interaction naturelle : l'accès aux services doit se faire le plus naturellement et le plus intuitivement possible la non-intrusivité : notion de « calm technology » ou d'« invisible technology » la capacité d'apprentissage On associe à cela l'« ubiquitous communication », dont les objectifs sont de favoriser la faible consommation d’énergie, l'interopérabilité, la qualité de service et le temps réel ou haut débit. L'intelligence ambiante met en œuvre quatre éléments de base : L' ubiquité  : la capacité pour l'utilisateur d'interagir (activement ou passivement), n'importe où, avec une multitude d'appareils interconnectés, de capteurs, d'activateurs, et plus globalement avec les systèmes électroniques « enfouis » ( embedded software ) autour de lui. Tout cela à travers des réseaux adaptés et une architecture informatique très distribuée. L'attentivité : la faculté du système à «  sentir  » en permanence la présence et la localisation des objets, des appareils et des personnes pour prendre en compte le contexte d'usage. Toutes sortes de capteurs sont disponibles à cette fin : caméras , micros , radars , capteurs biométriques (dont de premiers nanocapteurs , ainsi que la technologie des puces et lecteurs à radio-fréquence ( RFID ) pour l'identification, etc. L' interaction naturelle : l'accès aux services doit pouvoir se faire de la façon la plus naturelle / intuitive possible. A la différence de l'interface traditionnelle de l'univers informatique (dénommée WIMP, «  Windows, Icons, Menus and Pointing device  », (fenêtres, icônes, menus et dispositif de pointage), l'interface homme-machine est multimodale. Elle s'articule autour de la reconnaissance vocale, de la reconnaissance gestuelle et la manipulation d'objets réels. L'intelligence : la faculté d'analyse du contexte et l'adaptation dynamique aux situations. Le système doit apprendre en se basant sur les comportements des utilisateurs afin de leur répondre au mieux. Cela implique capacités de stockage d'information, de traitement et algorithmes de modélisation et une approche dite d'intelligence artificielle.
  • Intelligence distribuée But de Wiser Appréhender les concepts de l’efficacité énergétique dans le logement. Optimiser les consommations d’énergie en visualisant la répartition des consommations par usage afin de pouvoir agir avec pertinence sur la gestion de la programmation des charges. Paramétrer une installation à des fins d’optimisation de la consommation d’énergie tout en améliorant le confort des occupants. Appréhender les contraintes de la RT2012. S’ouvrir aux problématiques de la connectivité de la maison (Smart Home) et des usages futurs du Smart Grid.
  • Adaptation à l’environnement / systèmes intelligents
  • Solutions qui font appel à plusieurs métiers (cf. batîment avec le lignting, heating&cooling, puissance, volets ou fenêtres)
  • Pilotage à distance des équipements de la maison Tablettes à usage industriel (pour tout ce qui est relève par exemple) - Scénarios avec Home cinema où la personne regarde un film, celui-ci est stoppé et on reçoit un pop-up parce que le frigo tombe en panne Scénarios où les lumières baissent d’intensité et les volets se ferment lorsqu’on visionne un film
  • Monde cablé => radio: montrer l’IHC avec programmation vs. Cablage Monde centralisé => distribué: domotique ou smart grid avec le projet Millener Monde hétérogène => intégré: plutôt une conséquence Vente de produits => vente de solutions: RSP/monde du cloud
  • Inventeur du Nabaztag de Violet
  • Inventeur du Nabaztag de Violet
  • Inventeur du Nabaztag de Violet
  • « compteurs communicants », « compteurs évolués » ou « smart meters » Italie: pour la fraude
  • M2 Le monde de l'énergie, un monde dynamique

    1. 1. Le monde de l’énergie est il un monde Christophe Saint-Marcel MIAGE M2 MIAGE M2 St-Marcel dynamique?
    2. 2. Définition: système dynamique  Définit une frontière entre un «intérieur» et un «extérieur» au système. L’approche dynamique s’oppose à l’approche fonctionnaliste qui repose … sur une décomposition du système global en sous-fonctions MIAGE M2 St-Marcel 2
    3. 3. Environnements électriques actuels  Tableaux électriques câblés  Equipements ont besoin de puissance  Sécurité et protection électrique  Durée de vie importante MIAGE M2 St-Marcel 3
    4. 4. Environnements pervasifs  L’internet des choses  Évolution des protocoles radio  Réseaux de capteurs basse consommation  Intelligence distribuée MIAGE M2 St-Marcel 4
    5. 5. Nouveaux produits  Schneider Electric Wiser Collection est un système sans fil de gestion intelligente de l'énergie et du confort dans la maison piloté localement ou à distance. Il se compose de sept éléments qui donnent aux particuliers les moyens de visualiser et de contrôler leur consommation d’énergie par équipement (chauffage, éclairage, réfrigérateur, lave linge etc.) et par pièce. Les interfaces web et smartphone proposent le contrôle et la supervision des éléments qui composent la Wiser Collection, localement ou en situation de mobilité. Ce système devrait permettre d'économiser jusqu'a 30% de sa facture énergétique. MIAGE M2 St-Marcel 5
    6. 6. NEST, un « learning thermostat » “ La promesse est simple. Le thermostat, en apprenant quand et comment vous le baissez ou le montez, quand vous êtes dans la maison ou absent, va rapidement devenir intelligent. Selon son concepteur, il lui faudra une semaine d’observation pour commencer à « deviner » la température idéale, et vous faire faire des économies d’énergies. Bien entendu, il est connecté et pilotable à distance, de la maison ou de l’extérieur.” Lundi 13 janvier 2014, Google a annoncé le rachat de Nest Labs, une start-up spécialisée dans les objets « intelligents » pour 3,2 milliards de dollars MIAGE M2 St-Marcel 6
    7. 7. Green Kitchen by Whirlpool © crédit photo : Whirlpool Une facture énergétique réduite de 70% grâce la cuisine du futur de Whirlpool, voilà de quoi se réjouir. Ce projet écologique verra le jour en 2012, mais en attendant, on peut déjà miser sur une nouvelle gamme d'appareils peu énergivores et design, bientôt sur le marché. “la plaque à induction calcule la taille de la casserole utilisée et dispense l'énergie nécessaire et suffisante au chauffage. Le four, quant à lui, détecte le type de plats à cuire, quiche ou poulet, afin de réguler sa température.” MIAGE M2 St-Marcel 7
    8. 8. Nouveaux équipements  Un marché émergent et fragmenté  Protocoles et solutions propriétaires  Solutions coûteuses et difficiles à installer sans professionels MIAGE M2 St-Marcel 8
    9. 9. Nouvelles plateformes  De plus en plus de périphériques sont intelligents et adaptables – Téléphonie mobile – Tablettes tactiles – Home Cinéma MIAGE M2 St-Marcel 9
    10. 10. Box énergie Dans l'habitat d'aujourd'hui, les box Internet sont devenues indispensables. Seule porte d'entrée d'Internet à la maison, leur rôle a évolué à vitesse grand V : la téléphonie fixe et Internet, puis la télévision (offre triple play), ensuite la téléphonie mobile (offre quadri play), et maintenant... l'énergie et la domotique (offre quintuple play, selon Bouygues Telecom) ! De fait, avec un package tout en un, les FAI veulent devenir incontournables dans la maison ultra-connectée du futur, censée être aussi efficiente en énergie. http://www.greenunivers.com/2011/07/les-box-energie-sallient-aux-box-internet- la-bataille-du-smart-home-souvre-60923/ MIAGE M2 St-Marcel 10
    11. 11. Box énergie: l’offre Alcimed a répertorié une dizaine d'offres de box énergie depuis 2012. Elles sont fournies par les énergéticiens, comme EDF et sa filiale Edélia avec sa "Energie Box", GDF-Suez (DolceVita) avec la "ZenBox", Electrabel (filiale belge de GDF-Suez) avec la "Smart Energy Box" mais aussi Butagaz avec la "Butabox". La box "BluePod" de la PME Voltalis propose de son côté un service d'effacement diffus de consommation. Direct Energie vient également de lancer ses offres ''Tribu" et "Online" d'auto-relève via des applis mobiles. Ce marché attire également les fournisseurs d'accès à internet concurrents. A l'instar de Bouygues Telecom et Ijenko, dont la box permet le suivi et le contrôle énergétique de l'habitation et inclut un service de coaching des consommateurs. http://www.alcimed.com/html/display_pdf/optimisation-de-lefficacite-energietique-le-controle-de-la-consommation- denergie-via-une-smart-energy-box-fait-elle-rever-le-consommateur-.pdf MIAGE M2 St-Marcel 11
    12. 12. Le M2M les objets connectés devraient créer entre 2 700 et 6 200 milliards de dollars de valeur ajoutée à l'économie mondiale d'ici à 2025 (3)  Connecter les objets à internet pour partager leurs données et les commander à distance D’ici 2020, on estime à environ 50 milliards le nombre d’appareils matériels connectés dans le monde (2) (2) MIAGE M2 St-Marcel 12
    13. 13. Nouveaux acteurs (poids lourds) 2010.. MIAGE M2 St-Marcel 13
    14. 14. Nouveaux acteurs (poids mi-lourds) MIAGE M2 St-Marcel 14
    15. 15. Nouveaux acteurs (poids légers) MIAGE M2 St-Marcel 15
    16. 16. Défis actuels  Monde câblé => Monde radio  Cuivre => Silicium  Monde centralisé => Monde distribué  Monde hétérogène => Monde intégré  Vente de produits => Vente de solutions A new world of applications will emerge with the variety of sensors, actuators, and devices that become available (4) MIAGE M2 St-Marcel 16
    17. 17. Nouveau business model  Passer de la vente de produits « one shot » à une offre de services énergétiques à la demande – Monitoring énergétique  Google PowerMeter  Sen.Se (http://open.sen.se/)  Xively (https://xively.com/)  Projet Linky  Projet Smartelectricity (MINALOGIC)  Netatmo – Efficacité énergétique  Projet HOMES (www.homesprogramme.com) MIAGE M2 St-Marcel 17
    18. 18. MIAGE M2 St-Marcel Google Power Meter “If you cannot measure it, you cannot improve it.” Lord Kelvin “You can measure it. You can improve it.” Google
    19. 19. MIAGE M2 St-Marcel Google integration
    20. 20. Sen.Se, le dashboard intelligent « Nous sommes à la fin de l'internet des objets » Rafi Haladjian Un portail qui donne du sens à toutes les informations collectées sur internet MIAGE M2 St-Marcel 20
    21. 21. Collecte de données MIAGE M2 St-Marcel 21
    22. 22. Mashup et smart « restitution » MIAGE M2 St-Marcel 22
    23. 23. Xively (ex Cosm (ex Pachube)) MIAGE M2 St-Marcel 23
    24. 24. Moteur de recherche collaboratif MIAGE M2 St-Marcel 24
    25. 25. Xively (https://xively.com/) MIAGE M2 St-Marcel 25
    26. 26. Linky le compteur intelligent - Programme français lancé en 2007 - Déploiement prévu sur 10 ans - Consultation temps réel à distance - Possibilité de programmer - Plus de relève manuelle MIAGE M2 St-Marcel 26
    27. 27. Netatmo: Home monitoring MIAGE M2 St-Marcel 27
    28. 28. Communauté Netatmo https://www.netatmo.com/fr-FR/weathermap MIAGE M2 St-Marcel 28
    29. 29. Caractéristiques des nouveaux systèmes énergétiques  Dynamiques  Adaptables  Maintenables à distance  Flexibles MIAGE M2 St-Marcel 29
    30. 30. Un marché pour le résidentiel MIAGE M2 St-Marcel 30
    31. 31. Bibliographie 1) Approches dynamiques de la cognition artificielle (A Guillot, E. Daucé, Lavoisier, Paris, 2002 2) Programmez N°159 – Koneki, le développement M2M simplifié – Benjamin Cabé, 2013 3) http://www.lemonde.fr/technologies/article/2014/01/14/google-fait-la-troisieme- acquisition-de-son-histoire_4347592_651865.html 4) Orange Open Home Automation Infrastructure - J.M. Ortholand, A. Bottaro, Journées OSGi, 24 novembre 2011 Cette présentation est à retrouver à l’adresse http://fr.slideshare.net/saintmar/m2-presentation-energy MIAGE M2 St-Marcel 31
    32. 32. Energy maps Mind maps construites par les étudiants en deux temps sur la base de: - concept primaire, le monde de l'énergie - concept secondaire, la dynamique Promotion 2014-15 http://bit.ly/1EA3lKu Promotion 2013-14 http://bit.ly/1gbxJ1A Promotion 2012-13 http://bit.ly/1gbxAey MIAGE M2 St-Marcel 32
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