La ville intelligente : Retour d`expérience d`un démonstrateur à

La ville intelligente : Retour d’expérience d’un démonstrateur à grande échelle -­‐SunRise Ammar ALJER, Ingénieur de Recherche Université Lille1 Ammar.aljer@univ-­‐lille1.fr Isam SHAHROUR, Professeur Université Lille1 Directeur du Laboratoire Génie Civil et géo-­‐Environnement Isam.Shahrour@univ-­‐lille1.fr ENOVA Paris : Salon des technologies et des services Paris, 22-­‐24 Septembre 2015 Défis de la ville Concept de Smart City Stratégie d’implémenta8on –SunRise Smart City Défis de la ville • 
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Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie – accès aux services urbains Les Infrastructures Les perspec8ves Croissance de la popula8on (ONU, Juillet 2014) 6 Billions ASIA 3 Billions AFRICA En perspecKve, des villes de plus de 50 millions Défis de la ville • 
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Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie – accès aux services urbains Les Infrastructures Les perspec8ves Eau potable •  1 milliard sans accès aux services d'eau potable •  Fuite: 50% d'eau perdue dans certaines villes •  Grande dégrada8on de la qualité de l'eau Service d’assainissement •  2,4 milliards sans accès au service d’assainissement •  santé publique •  Pollu8on des sols et de l'eau Service d’électricité En 2035 (Agence InternaKonale de l’Energie): 1 milliard sans accès au service d’électricité Le transport : Des heures dans les bouchons : perte de temps, consommaJon d’énergie, émission de polluJon Sécurité Qualité de l’air Pollu8on de l’air tue près de 7 million chaque année (OMS) La ville : 80% du gaz à effet de serre Manque de services de base: • 
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Educa8on Santé Culture, diver8ssement, sport Personnes handicapées Défis de la ville • 
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Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie – accès aux services urbains Les Infrastructures Vieillissement de la popula8on Infrastructures urbaines
BâKment et infrastructures en France Logement : Près de 34 millions Electricité : •  Ligne haute tension: 600 000 km •  Ligne basse tension: 670 000 km •  Transformateur: 726 000 Eau : •  Réseau d’eau portable : 1 050 000 km •  Réseau d’assainissement : 370 000 km (un patrimoine de près de 200 milliards d'euros) Vieillissement des infrastructures 80% (France) Vieillissement des infrastructures Vieillissement des infrastructures 10 mars 2015 Défis de la ville • 
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Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie – accès aux services urbains Les Infrastructures Les perspecKves En 2030: •  Près de 2 milliards de nouveaux résidents dans les villes. •  Besoin de 400.000 km2 de construc8on en zone urbaine (doublement de la surface construite dans le monde) PerspecKve -­‐ Pays développés: Vieillissement de la populaKon Canda PerspecKves: Pays développés: Vieillissement de la populaKon Tau de dépendance •  Santé •  Main8en à domicile •  Services personnalisés PerspecKves: Large accès à l’ informaKon PAFP , 18/02/2014 PerspecKves: Large accès à l’ informaKon Conséquence : • 
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Exigence accrue de qualité de vie (confort, environnement) Exigence de par8cipa8on à la prise de décision Défis de la ville Concept « Smart City » Stratégie d’implémenta8on –SunRise Smart City Infrastructures: •  Vieillissement •  Absence Exigence accrue : •  Popula8on •  Environnementale Crise: •  Economique •  Sociale •  Financement PopulaKon : •  Croissance (explosion) •  Vieillissement La ville Services urbains: •  Transport •  Eau, Energie •  Déchets •  Télécom PolluKon d’air et des sols •  Santé publique •  Réchauffement clima8que •  Disponibilité des ressources Enjeux : transformer la ville Crise financière Croissance urbaine Patrimoine Vieillissement PolluKon Gouvernance Exigence accrue Socio-­‐responsable Eco-­‐responsable Future généraKon Société de la connaissance (Numérique) ? Société de la connaissance Connaissances •  Globales •  Accessibles InnovaKon, Technologie, EducaKon, Management Numérique Capacité d’uKlisaKon Temps RévoluKon numérique •  Réseaux sociaux •  Téléphone portable (Smart) •  Internet des objets Capteurs et acKonneurs intelligents Concept « Smart City » Numériser les données de patrimoine •  Réseaux (SIG) •  BâKments (BIM) Concept de Smart City 1) Numériser les données de patrimoine • 
Réseaux (SIG) •  BâKments( BIM) 2) Instrumenter le patrimoine : Données de foncKonnement Concept de Smart City 1) Numériser les données de patrimoine • 
Réseaux (SIG) •  BâKments( BIM) Système d’informaKon 2) Instrumenter le patrimoine : Données de foncKonnement 3) Collecter les données d’usage Concept de Smart City Système d’informaKon •  Stocker •  Analyser •  Commander •  Sécurité •  Op8misa8on Concept de Smart City Système d’informaKon •  Stocker •  Analyser •  Commander Partager Décider Défis de la ville Concept de Smart City Stratégie d’implémenta8on –SunRise Smart City Implémenter dans la ville ? ExpérimentaJon (Démonstrateur) Projet SunRise : large partenariat Opérateurs : •  Eaux du Nord/Suez •  Eaux de Paris •  Dalkia •  ERDF •  Eiffage Energie •  Lille Métropole Habitat CollecKvités : AMGVF LMCU, Région, ArtoisComm InternaKonal: W-­‐Smart New York University Pays Bas (Vitens) Grande Bretagne (Thames) Espagne (Acciona) Starts-­‐ups : Stereograph, Noolikc, Inodesign, Calmwater, Planete oui, IXsane Centres d’innovaKo, pole,… Pole Ubiquitaire CITC –EURARFID PRN Laboratoires de recherche : Ingénierie, STIC, Sciences sociales FormaKon : Master (…), Mastère CréaCity Diplômes d’ingénieurs SunRise Communauté : chercheurs, doctorants et étudiant, Avril 2014 Projet SunRise «Cité ScienKfique» PeKte ville (110 Hectares) •  25 000 usagers •  140 bâ8ments (320 000 m2) •  100 km de réseaux urbains C1 – Chimie (1966) Learning Center (2016) Polytech’Lille (2000) IUT (2006) Bâ8ment D (Rénova8on /Extension, 2019) 100 km de réseaux • 
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Eau potable Assainissement Chauffage urbain, Gaz Électricité (HT, BT) Eclairage public Voiries Architecture du système «SunRise » Système d’informaKon •  Données de patrimoine (SIG) •  Mesures capteurs •  Autres données CommunicaKon Serveur web Plateforme de pilotage OuKls d’analyse • 
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Equipes Techniques Equipes de gesKons Usagers Equipes Académiques CommunicaKon : •  Réseaux filaires •  Réseaux sans fils Mesure et contrôle des infrastructures •  BâKments •  Réseaux urbains Autres Données •  Environnement •  Transport •  ISecours Travail réalisé 1) Système d’informaKon : • 
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Réseaux urbains et bâ8ments dans un SIG (80 % du patrimoine) Instrumenta8on des réseaux Collecte des données de fonc8onnement 2) Analyse des données 3) Premiers résultats et recommandaKons Système d’informaKon On dispose d’un système d’informaKon digitalisée, vérifiée sur le terrain, comportant les données sur les réseaux, leurs équipements et les données d’interven8on Eau potable Chauffage Assainissement Electricité Eau potable RéalisaKons: 1) Laboratoire commun (CEA-­‐LIST, W-­‐Smart, KWR) 2) Chaire Interna8onale (Région) 3) Chaire industrielle (Eaux du Nord /Suez) 4) Projets INCOM et Bio Smart (Eaux du Nord, CEA-­‐LIST, Eaux de Paris, W-­‐Smart, Vitens Projet Européen SmartWater4Europe Smart Caceres Caceres TWUL Demo site London Sunrise Lille VIP Leeuwarden 16 km de réseaux •  90 compteurs télé-relevés
•  6 Capteurs de pression
ConsommaKon bâKment P2 -­‐ Mai 2014 Qualité Intellisonde Pilote en laboratoire InjecKon of E. Coli 105 CFU/ml 106 CFU/ml 107 CFU/ml 108 CFU/ml 108 UFC/ml 108 UFC/ml 107 UFC/ml 108 UFC/ml 107 UFC/ml 107 UFC/ml Turbidity (S:Scan) Chauffage Urbain Système de chauffage Centre de producKon de la chaleur Réseau de chauffage SunRise
Site pilote de la ville
intelligente et durable
Réseau d'eau StaKons d’échange -­‐ 
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Mesure des consommaKons et des paramètres de pilotage Pilotage local Exemple : BâKment «M1» ConsommaKon Température extérieure Courbe de chauffe Jours de la semaine Jours de weekend ConsommaKon « théorique » avec une régulaKon « opKmisée » par tranche horaire ? RégulaKon par tranche horaire ? Réseau Electrique Réseau électrique Supply A2 HT (20 kV) LT M6 FAULT Demande de charge Fixed Demand Charge V.S. Real Demand Charge 6 000 ConsumpKon ]kWh] 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 Friday, March 01, 2013 Monday, Wednesday, Saturday, Monday, July Thursday, Sunday, Tuesday, Friday, Sunday, Wednesday, Saturday, Saturday, April 01, May 01, 2013 June 01, 01, 2013 August 01, September October 01, November December January 01, February 01, March 01, 2013 2013 2013 01, 2013 2013 01, 2013 01, 2013 2014 2014 2014 Date Tuesday, April 01, 2014 Suites : • 
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Analyse des réseaux secondaires, vérifica8on dans les bâ8ments Recommanda8ons «travaux» Programma8on du fonc8onnement de certains équipements ?? Réduire la puissance d’abonnement ?? Programme de rénovaKon de l’éclairage extérieur (2016) (Smart Système) Economie de 30 à 40 % Développements en cours ou à venir Réseaux urbains: Réseau d’assainissement Eclairage public • 
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CROUS : • 
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Résidences universitaires Restaurant Universitaire Mobilité • 
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Réseau social (SunRise) NavigaKon extérieure NavigaKon intérieure Personnes à mobilité réduite •  Nouveaux services, informaKons,.. •  InteracKon avec les usagers •  sensibilisaKon,.. Modèle pour d’autres •  Campus •  Systèmes urbains (quar8er, parc de logement,..) SunRise : Labélisé dans le CPER (2015 – 2020) «Territoire catalyseur d’innovaKon» Projet de créa8on d’un centre d’exper8se et de conseil « Smart City » ? Ques8ons ? Ammar.aljer@univ-­‐lille1.fr Isam.Shahrour@univ-­‐lille1.fr