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

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Conférence d’Isam Shahrour lors du colloque Colloque « Objets Connectés » organisé par l’Association Tunisienne pour le Développement de l’Automatique (ATuDA), à Hammamet, Tunisie, le 7 Mai 2016. Cette conférence présente les défis de la ville et comment ce concept peut aider les villes à faire face à ces défis. Elle présente tout l’intérêt de passer par des démonstrateurs à grande échelle.

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

  1. 1. Smart City: Quel intérêt ? Rôle des démonstrateurs ? Isam SHAHROUR, Professeur Université Lille1 Directeur du Laboratoire Génie Civil et géo-Environnement Responsable du projet SunRise Smart City Isam.Shahrour@univ-lille1.fr Colloque « Objets Connectés », ATuDA Hammamet, Tunisie, 7 Mai 2016
  2. 2. Ville • Quartier • Parc de Bâtiments • Bâtiment • Réseau (eau, électricité, gaz,..) • Service (transport, déchet,..) Smart Solution «innovante» Intérêt «collectif » • Usager • Environnement • Société Défis, difficultés, ambitions
  3. 3. 3 Question Défis de la ville ? Concept « Smart City » ? Rôle des démonstrateurs (SunRise) ?
  4. 4. Défis de la ville • Diversité et Complexité • Croissance/concentration de la population • Qualité de vie – accès aux services urbains • Les Infrastructures • Les perspectives
  5. 5. Mexico Lagos La ville : Une grande diversité
  6. 6. La ville: Un système complexe De nombreux acteurs • Citoyens • Collectivités (municipalités, Communauté Urbaine, Région, Département…) • Etat • Acteurs économiques • Opérateurs des services urbains
  7. 7. La ville: Un système complexe De nombreux services à grande échelle: • Transport urbain et interurbain • Déchets : Collecte et traitement • Eau : Potable, assainissement • Energie : Electricité, Gaz, Chauffage • Télécommunication • Sécurité, secours, • Education, Santé, Culture,…
  8. 8. La ville: Un système complexe Des infrastructures physiques géantes
  9. 9. Electricité : • Ligne haute tension: 600 000 km • Ligne basse tension: 670 000 km • Transformateur: 726 000 Construction et infrastructures en France Eau : • Réseau d’eau portable : 1 050 000 km • Réseau d’assainissement : 370 000 km (un patrimoine de près de 200 milliards d'euros) Bâtiment: Près de 34 millions d’unités
  10. 10. La ville : un système vivant
  11. 11. Défis de la ville • Diversité et Complexité • Croissance/concentration de la population • Qualité de vie – accès aux services urbains • Les Infrastructures • Les perspectives
  12. 12. ASIA AFRICA 3 Billions 6 Billions Croissance de la population (ONU, Juillet 2014)
  13. 13. En perspective, des villes de plus de 50 millions
  14. 14. Défis de la ville • Diversité et Complexité • Croissance/concentration de la population • Accès aux services urbains • Les Infrastructures • Les perspectives
  15. 15. • 1 milliard sans accès aux services d'eau potable • Fuite: 50% d'eau perdue dans certaines villes • Grande dégradation de la qualité de l'eau Eau potable
  16. 16. • 2,4 milliards sans accès au service d’assainissement • inondation, santé publique • Pollution des sols et de l'eau Assainissement
  17. 17. Transport
  18. 18. Pollution de l’air Elle tue près de 7 million chaque année (OMS)
  19. 19. Environnement : Gaz à effet de serre La ville : 70% de la consommation d’énergie 80% de l’émission du gaz à effet de serre La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier. La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  20. 20. Les bidonvilles La population dans les bidonvilles: • Près de 780 million en 2000 • 900 and 1,500 million en 2020
  21. 21. • Croissance/concentration de la population • Qualité de vie – accès aux services urbains • Les Infrastructures • Les perspectives Défis de la ville
  22. 22. Infrastructures urbaines La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier. La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  23. 23. 80% (France) Vieillissement des infrastructures
  24. 24. 10 mars 2015 Vieillissement des infrastructures
  25. 25. Vieillissement des infrastructures Aux Etats Unis (ASCE, 2013): • Infrastructures fortement dégrées (D+) • Besoin de $ 3.6 Billions d’investissement
  26. 26. • Croissance/concentration de la population • Qualité de vie – accès aux services urbains • Les Infrastructures • Les perspectives Défis de la ville
  27. 27. Urban Developing countries Urban – Developed countries Rural Developing countries Perspectives - Pays en voie de développement : Explosion de la population urbaine
  28. 28. En 2030: • Près de 2 milliards de nouveaux résidents dans les villes. • La population urbaine de l'Asie du Sud et en Afrique va doubler. • Besoin de 400.000 km2 de construction en zone urbaine (doublement de la surface construite dans le monde)
  29. 29. Pays en voie de développement : De géants besoins d’investissement dans les infrastructures
  30. 30. Besoin annuel: 1,8 à 2,3 trillions Transport Electricity Water Telecom
  31. 31. Canda Perspective - Pays développés: Vieillissement de la population
  32. 32. Tau de dépendance Perspectives: Pays développés: Vieillissement de la population
  33. 33. 3 Question Défis de la ville ? Concept de Smart City ? Rôle des démonstrateurs (SunRise) ?
  34. 34. La ville Population : • Croissance (explosion) • Vieillissement Services urbains: • Transport • Eau, Energie • Déchets • Télécom Pollution d’air et des sols • Santé publique • Réchauffement climatique • Disponibilité des ressources Infrastructures: • Vieillissement • Absence Exigence accrue : • Population • Environnementale Crise: • Economique • Sociale • Financement
  35. 35. Infrastructures Bâtiments Ressources Gestion Gouvernance Socio-responsable Eco-responsable Future génération Crise financière Enjeux : transformer la ville La Technologie Numérique ?
  36. 36. La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier. La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier. La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier. La Technologie Numérique au service de la ville
  37. 37. Peut • Mesurer • Stocker • Analyser •Interagir avec d’autres objets Chaque objet • Identifiant Unique • Localisé Internet des objets La Technologie Numérique au service de la ville
  38. 38. La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  39. 39. Voir Analyser Comprendre Améliorer Temps réel La Technologie Numérique au service de la ville
  40. 40. Technologie intelligence Collective Nouveaux Services : Education, santé, culture, tourismes, mobilité
  41. 41. « Smart City » Ville largement connectée Larges développements autour de la donnée
  42. 42. • Les performances des infrastructures • La sécurité de fonctionnement • L’organisation des secours • L’Information/implication des usagers • La résilience Le concept Smart City permet d’amélirer
  43. 43. Le concept Smart City permet de développer de nouveaux Services : • Education, santé, culture, • Administration • Mobilité/logistique • Télé travail • « Uberisés »
  44. 44. 3 Question Défis de la ville ? Concept de Smart City ? Rôle des démonstrateurs (SunRise) ?
  45. 45. Expérimentation (Démonstrateur) Déployer dans la ville ?
  46. 46. Collectivités : AMGVF LMCU, Région, ArtoisComm International: W-Smart New York University Pays Bas (Vitens) Grande Bretagne (Thames) Espagne (Acciona) Opérateurs : • Eaux du Nord/Suez • Eaux de Paris • Dalkia • ERDF • Eiffage Energie • Lille Métropole Habitat Laboratoires de recherche : Ingénierie, STIC, Sciences sociales Formation : Master (…), Mastère CréaCity Diplômes d’ingénieurs Centres d’innovatio, pole,… Pole Ubiquitaire CITC –EURARFID PRN Starts-ups : Stereograph, Noolittic, Inodesign, Calmwater, Planete oui, IXsane Projet SunRise : large partenariat
  47. 47. SunRise Communauté : chercheurs, doctorants et étudiant, Avril 2014 La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  48. 48. Petite ville (110 Hectares) • 25 000 usagers • 140 bâtiments (320 000 m2) • 100 km de réseaux urbains Démonstrateur SunRise «Cité Scientifique» La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  49. 49. C1 – Chimie (1966) Polytech’Lille (2000) IUT (2006) Learning Center (2016) Bâtiment D (Rénovation /Extension, 2019)
  50. 50. 100 km de réseaux urbains • Eau potable • Assainissement • Chauffage urbain, • Gaz • Électricité (HT, BT) • Eclairage public • Voiries
  51. 51. Plateforme de pilotageSystème d’information • Données de patrimoine (SIG) Outils d’analyse Communication Serveur web • Equipes Techniques • Equipes de gestions • Usagers • Equipes Académiques Architecture du système «SunRise » Communication : • Réseaux filaires • Réseaux sans fils • Bâtiments • Réseaux urbains Mesure et contrôle des infrastructures • Mesures capteurs Autres Données• Environnement • Transport • ISecours • Autres données
  52. 52. 1) Système d’information : • Réseaux urbains et bâtiments dans un SIG (80 % du patrimoine) • Instrumentation des réseaux • Collecte des données de fonctionnement 2) Analyse des données 3) Premiers résultats et recommandations Travail réalisé
  53. 53. Réseau d’eau potable
  54. 54. Réseau d’eau potable Objectifs: • Détection et localisation des fuites • Contrôle en temps réel de la qualité de l’eau (contamination) • Informer, sensibiliser et interagir avec les usagers
  55. 55. Partenariat 1) Laboratoire commun (CEA-LIST, W-Smart, KWR) 2) Chaire Internationale (Région) 3) Chaire industrielle (Eaux du Nord /Suez, CITC) 4) Projets INCOM et BIOSMART (Eau du Nord, Eaux de Paris, Vitens, KWR, CEA-LIST)
  56. 56. La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier. La partie de l'image La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier. L TWUL Demo site London- UK Smart Burgos Burgos -Spain VIP Leeuwarden- Netherlands Sunrise Lille- France Projet Européen SmartWater4Europe
  57. 57. La partie de l'image avec l'ID de relation La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier. Présentation du réseau • 15 km de conduites • 100 compteurs télé-relevés • 5 Capteurs de pression La partie de l'image
  58. 58. Suivi de consommation – détection des fuites
  59. 59. La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier. Suivi de consommation – détection des fuites 01/02/16 01/04/16
  60. 60. Intellisonde Contrôle en temps réel de la qualité d’eau (Détection précoce de contamination) La partie de l'image avec l'ID de relation rId5 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  61. 61. Pilote en laboratoire Injection Point de mesure La partie de l'image avec l'ID de relation rId4 n'a pas été trouvée dans le fichier. 61
  62. 62. 108 UFC/ml 107 UFC/ml 108 UFC/ml 108 UFC/ml 107 UFC/ml 107 UFC/ml Injection de bactéries E. Coli 105 CFU/ml 106 CFU/ml 107 CFU/ml 108 CFU/ml Turbidity (S:Scan)
  63. 63. Réseau d’assainissement (Séparatif)
  64. 64. La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier. 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 4 KM 12 KM ü Diamètre=100 à 250 mm ü 1626 regards et conduites Réseaux d’eau usée 64
  65. 65. Bassin A S = 50 ha C.I. = 0.4 Bassin B S = 80 ha C.I. = 0.3 Réseaux d’eau pluviale Longueur totale : 30 Km Diamètre: 150 à 1200 mm
  66. 66. La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier. Instrumentation
  67. 67. La partie de l'image avec l'ID de relation rId5 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  68. 68. Eau pluviale La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier. La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  69. 69. Modélisation – Eau Pluviale (13 septembre, In (Max) = 96 mm/h) Q (Max) >15 l/s 69
  70. 70. Assainissement - débit journalier Débit moyen 2.7 m3/h (Weekend) 6.3 m3/h (Jour ouvrable) Débit max 7.5 m3/h (Weekend) 20 m3/h (Jour ouvrable) 70 La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  71. 71. 71 Détection d’anomalies La partie de l'image avec l'ID de relation rId3 n'a pas été trouvée dans le fichier.
  72. 72. SunRise Smart City : Démonstrateur Quasi Unique dans le monde Taille pertinente (Petite Ville) - L’ensemble des réseaux urbains - Les bâtiments Un large partenariat (public-privé, à l’international) Une activité de recherche (durée…) Une activité de formation (Impliquer et préparer les étudiants)
  73. 73. Smart City : Solution innovante et pertinente pour la ville associant technologie et intelligence collective. Conclusion
  74. 74. La Smart City est un Processus basé sur le: • Le diagnostic, • La concertation, • L’innovation • L’intégration • La coopération entre les divers acteurs • Le partenariat public – privés Conclusion La remise en cause des «codes établis»
  75. 75. Le démonstrateur « Smart City » est une étape pertinente pour: - Comprendre - Innover, Développer - Tester - Montrer - Convaincre … Conclusion
  76. 76. MERCI pour votre attention https://www.linkedin.com/in/ishahrour https://www.facebook.com/isam.shahrour http://fr.slideshare.net/ishahrour/presentations https://twitter.com/ishahrour https://www.youtube.com/playlist?list=PL7u4EP Wi_GhzJkqNvUt2W3CZvGrpsKoN0

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