Smart City : la transformation Digital de la ville

MASTERCLASS #SMARTCITYMBADMB #MBADMB | Mai 2017

Le « Smart » Board
Stéphanie Marie Aimée
Marine Céline
Isabelle

1. Introduction
2. Contexte & Problématique
3. La naissance de la Smart City
4. Evolution
5. Marché
6. Les technologies
7. Les missions de la Smart City
8. Les freins
9. Les perspectives
Sommaire

1 - Introduction

Introduction : qu’est ce qu’une ville ?
“ Un groupement de populations agglomérées caractérisé par un
effectif de population et par une forme d'organisation
économique et sociale. ”

Les missions de la ville
Gestion des
ressources & sécurité
Gestion du citoyen
Gestion des
infrastructures
Social
Construction
Culture
Infrastructures
Sécurité
Gouvernance
Eau
Circulation
Parking
Traffic
Déchets Energie
Pollution
Santé
Transports

2 - Contexte & problématique

A l’origine de la transformation des villes, il y a un constat :
celui du « Mal de Terre »
Une concentration critique d’individus
Concrètement, quels maux ?
Des impacts directs sur l’énergie
La raréfaction des ressources
naturelles renouvelables
L’augmentation de la pollution et le
réchauffement climatique

Une concentration critique d’individus
• Pendant presque toute son histoire, l’humanité n’a compté que quelques centaines
de milliers d’habitants. En 1800, elle franchit le milliard, puis 2 milliards en 1927 et 3
fois plus à la fin du XXe
• On estime que la population mondiale augmente de 1,2% /an soit de
90 millions d’habitants/an
• En 2050, la Terre comptera 10 milliards d’humains
10 mds
c’est le nombre d’humains
que la planète comptera en 2050

• En 2017, la planète a dépassé les
7 milliards d’habitants
• Et pour la 1ère fois, plus de 50% habitent
en ville (vs 13% seulement début XXe)
• A l’horizon 2050, 75% à 80% de la
population mondiale sera urbaine
• Soit, sur 10 milliards d’humains, plus de 7
milliards vivront dans les villes
• Un pays comme la Chine comptera 250
métropoles de la taille de Paris
(Source Giles Pison | Directeur de recherche à l’INED)
Qui s’accompagne d’une
urbanisation galopante

Une explosion de la consommation énergétique mondiale
• Sur le plan écologique, l’urbanisation massive a un impact indirect énorme sur les
écosystèmes non urbains, via une demande croissante en ressources alimentaires,
matérielles et énergétiques
• En 2017, alors qu’elles n’occupent que 2% de la surface terrestre, les villes consomment
75% de l’énergie mondiale
• En 2050, 80% de l’augmentation de la demande d’énergie viendra des villes
186%
c’est l’augmentation de la consommation
énergétique de ces 40 dernières années

• consomme autant d’énergie
que la ville de Bordeaux pour faire
fonctionner ses data centers
• Toutes les heures, 10 milliards d’emails
sont envoyés dans le monde
Amplifiée par les nouvelles
technologies
10 mds
c’est le nb d’emails / heure
envoyés dans le monde

La raréfaction des ressources naturelles
La Terre vit à crédit
• 8 Aout 2016 : jour du dépassement ; en moins de 8 mois, l'humanité a consommé
l'ensemble des ressources que la planète peut produire en 1 an
• Nous émettons plus de CO2 que ce que les océans et les forêts ne peuvent absorber
et dilapidons le capital naturel de la planète via l'extraction de ressources non
renouvelables
§ Il y a 50 ans, la Terre ne consommait encore que 50% de sa bio capacité
2
c’est le nb de planètes qu’il faudrait en 205O
pour subvenir aux besoins de l’humanité

La pollution et le réchauffement climatique
• Les villes produisent 80% des émissions de gaz à effet de serre et
concentrent 75% de la consommation d’énergie
• Les transports représentent 27% de ces émissions de CO2 et
17% de la consommation d’énergie
Sources : C'est pas sorcier -TRANSPORTS EN COMMUN
x 2
En 50 ans (de 70 à aujourd’hui), les émissions
de CO2 résultant des déplacements des
particuliers ont plus que doublé

La vraie question
§ L’humanité n’échappera pas à un surcroît de 1 à 3 milliards d’habitants d’ici à 50 ans
§ La société est arrivée au bord de ses limites et a besoin d’être réinventée
§ Si on ne change rien, tous les clignotants –ceux de la température, des émissions de
CO2, de la pollution… vont progressivement passer du rouge au cramoisi
?Comment la transformation
digitale de la ville peut elle
contribuer à sauver l’humanité ?

3 – La naissance des smart cities

Smart City, quèsaco ?
Un concept à la mode ?
Il y autant de définitions que d’initiatives,
de points de vue que d’acteurs
et des centaines de résultats sur Google … Alors de quoi s’agit-il ?
De la science fiction ?
Une vraie promesse intelligente et durable
pour le futur ?

4 - Evolution

D’où vient le terme smart city ?
C’est grâce à Bill Clinton que le terme
de Smart City fait son apparition en
2005 lors d’un défi lancé au géant du
numérique Cisco
Clinton avait vu la convergence de 2
grandes révolutions du XXIe siècle :
l'urbanisation massive et l'explosion
des technologies de l'information
Cisco y consacrera un budget de 25
millions de dollars et commercialisera
ses résultats en 2010
Pourquoi ne pas utiliser les fascinants
outils technologiques pour développer
des plans de décongestion des villes
-à commencer par San Francisco, afin de
diminuer les émissions de CO2, et
économiser du temps et de l'argent ?
Bill Clinton | Président des États-Unis de 1993 à 2001

2000
2010 | Cisco lance son
département Smart and Connected
Communities
Très vite rejoint par d’autres géants
du numérique (IBM "Smarter Cities",
Microsoft) et par des start-up
Des 1ère initiatives de villes
intelligentes voient le jour aux Etats-
Unis, en Europe (Amsterdam,
Barcelone) ainsi qu’en Corée
(Sondgo, Seoul) suivi par la Chine et
l’Inde
2010
2017 | Plus de 600 villes
auraient déjà mis en place
des solutions connectées
En France, on dénombre 20
communes ayant lancé des
services intelligents
2017
2003 | En Corée du Sud,
le projet U- Korea
(Ubiquitous Computing) voit
le jour
2005| Cisco, le géant du
numérique investit $25
millions en R&D pour
répondre au défi que lui a
lancé Bill Clinton et
développer des plans de
décongestion des villes
Timeline

5 - Marché

Un marché à 13% de croissance
• En 2020, le marché mondial de la smart
city atteindra 1,4 trillion de dollars
• La mobilité connectée, l’énergie et la
sécurité seront les secteurs les plus
porteurs
• Le marché de l’IoT connaitra lui aussi
une croissance fulgurante avec plus de
28 milliards d’objets connectés dans le
monde
(Source Cabinet d’étude Grand View Research)
1,4 trillion
En 2020, le marché des Smart City devrait
atteindre 1,4 trillion de dollars
C’est 3X plus qu’en 2013

Pour s’épanouir
Pour vivre ensemble
Pour vivre facilement
Pour vivre
Pour survivre Eau
Santé
Energie
WiFi Batterie
Construction
Sécurité
Mobilité urbaine Habitat
Gouvernance
Vie privée
Culture
Gestion du citoyen
Gestion des
infrastructures
Gestion des
ressources & sécurité
Social
Une chaîne de valeur façon Maslow
Education

6 – Les technologies

City
Data
IA
Robotique
IOTRéseau
Panorama des technologies au service de la smart city

City
Data
IA
Robotique
IOTRéseau
Circulation Qualité de
l’air
Construction Services
Maîtrise de
L’énergie
Transports
La data

City
IA
IOT
Data
RéseauRobotique
Bâtiments
Gestion des
déchets
Eau Circulation
Optimisation
de l’énergie
Vidéo
Surveillance
L’intelligence artificielle

City
IOT
Réseau
IA
RobotiqueData
Gestion des
déchets
Feux de
circulation
Smart grids Panneaux de
signalisation
Moniteurs de
pollution
Eclairage
L’internet des objets
https://youtu.be/YYDqpgA6kTA

City
Robotique
DataRéseau
IAIOT
Gestion des
déchets
Transports Parking Informations Eclairage Services
La robotique
https://youtu.be/YNBte-xNGUg
https://youtu.be/sqOPnPVTJ74

Robotique
La 5G (small cells) arrive en 2020
(prévisions)
Débit 100 fois supérieur à la 4G
(300Mbits/s)
Temps de réaction des réseau < 1
milliseconde (vs. ½ seconde actuellement)
Diminution de l’exposition des usagers aux
ondes
Amélioration de l’autonomie du terminal
Les réseaux

7 – Les missions

Gestion des ressources
Gestion des citoyens
Gestion de L’infrastructure
Les missions de la smart city
Déchets, Sécurité, Energie durable
Santé, Gouvernance
Mobilité intelligente, Infrastructure
connectée, Smart building

Les déchets

Les déchets sont contemporains de
toutes les périodes de l’humanité.
En atteste l’étymologie de ce mot qui
remonte à l’époque latine médiévale :
De quoi parle t’on ?

• 345 millions de tonnes de
déchets par an (France)
10%
20%
70%
Qui produit les déchets en France ?
Ménages Secteur privé * Secteur BTP
* industriels et autres activités économiques hors BTP
Source : ADEME, chiffres clés édition 2015
• 511 Kilos par an par habitant ( France)
De quoi parle t’on ?

Les déclencheurs :
• Augmentation du nombre d’habitants
• Enjeux liés à la santé : GES (Gaz à effet de serre)
• Enjeux liés à l’environnement : enfouissement &
incinération
• Loi LTE
Système linéaire
Système circulaire
CollecterConsommerFabriquer Jeter
Fabriquer
Consommer
Collecter
les villes tentent de passer d’un système
linéaire à un nouveau système circulaire
favorable au recyclage et à la valorisation
énergétique.
Un modèle économique qui évolue

Une chaine de valeur qui évolue
Robotique et IOT : Tri télé opéré
Robotique : collecte pneumatique, camion poubelle autonome
IOT : optimisation des tournées avec l’indicateur de taux de remplissage
des poubelles
Création de Marketplaces pour la commercialisation des matières
transformées
Recycleries
Alimentation de quatiers et de fermes urbaines en bioénergie
Urban data hypervision
Tri
Collecte
Transformation
Réemploi

Sécurité

La sécurité : pour qui et pour quoi ?

Sécurité des citoyens
https://www.youtube.com/watch?v=HI-vH5GVbKQ

• 90 % de l’ensemble des données aujourd’hui disponibles ont été créées ces deux
dernières années
• 28 Md d’objets connectés en 2020
• 70 % des objets connectés utilisés présentent le plus fréquemment des vulnérabilités
Frein : la perception des enjeux de sécurité par les collectivités territoriales et les
responsables politiques
Pourquoi ?
• Complexité technique des objets connectés
• Le niveau de la prise de décision concernant la digitalisation dans les collectivités
Sécurité des infrastructures et
des données

Un cadre légal pour renforcer la protection des données
Objectifs
• Préparer la France aux enjeux de la transition numérique et permettre de développer
l’économie qui lui est liée
• Faire de la donnée une nouvelle politique publique locale
• Mais un cadre légale qui doit s’accompagner d’une nouvelle gouvernance des données

Energie durable

La ville concentre 75% de la
consommation de l’énergie mondiale et
80% des rejets de CO2 dans l’atmosphère.
Les villes devront :
• renforcer leur action en matière
d’efficacité énergétique :
développement de l’éclairage public à
faible consommation
• mettre en place des systèmes de
production locale d’énergie : panneaux
solaires sur les toits des édifices,
production d’électricité à partir des
déchets, etc.
Energie durable

• L’énergie utilisée est analysée pour recueillir des informations pertinentes : les
bâtiments, résidentiels et commerciaux, sont efficaces et utilisent moins
d’énergie : Novaldi
• Un éclairage public plus adapté : en France de nombreuses villes tentent de
réduire la facture de l’éclairage public, à Issy-les-Moulineaux (92), l’éclairage
s’adapte au nombre de personnes dans la rue, à Préfailles (44), l’éclairage
fonctionne au détecteur de mouvement mais aussi à la demande : il suffit tout
simplement “d’appeler” le lampadaire avec votre Smartphone pour lui
“demander” de s’allumer
Energie durable

• Des compteurs communicants sont installés dans les
maisons : Linky, Gazpar
• Près de 200 millions de compteurs intelligents pour
l'électricité et 45 millions pour le gaz seront déployés
dans l'UE
Energie durable
A horizon 2020 :
• Près de 72% des consommateurs européens
auront un compteur intelligent pour
l'électricité
• Environ 40% pour le gaz
Source rapport UE

L’IoT : un nouvel eldorado pour les villes et les opérateurs.
Il contribue à une meilleure gestion du réseau, optimise la production et la
distribution d’énergie
On estime à 2 milliards le nombre d’objets connectés en 2020
Source : IDATE Digiworld
Energie durable

La Mobilité intelligente ou Smart Mobility
Gestion de l’infrastructure

• Entre 2010 et 2050, la demande en
transport va doubler
• Congestion des villes, perte de temps et
d’argent dans les embouteillages,
émission de CO2, consommation accrue
d’énergie, nuisances sonores...
• Les métropoles doivent repenser la
mobilité pour une ville plus fluide et
respectueuse de l'environnement
La mobilité : un enjeu majeur
x2
Au cours des 30 prochaines années, la
demande en transport individuel va doubler
1,6%
C’est le % de son PIB que la France perd
chaque année dans les embouteillages. En RP,
un français passe 5 jours dans les transports

C’est une ville où on parle de partage. Le partage des
espaces et des véhicules. Donc ce n’est pas une ville
sans voiture, mais une ville où on réduit le nombre
de véhicules et où on optimise les systèmes de
transport et leur exploitation (dans le temps et dans
l’espace).
Emmanuel François | President chez Smart Building Alliance | Interview de Jean Leymarie France Info
Une ville intelligente et "fluide ", qu’est-ce que c’est ?

Vous avez dit "smart mobility" ?
• Des voitures volantes et connectées, comme
dans le New York du futur du 5è élément ?
• Appliquées au transport, les TIC permettent
de connaître en temps réel l’environnement
et d’interagir avec lui et les usagers, pour
fluidifier les déplacements et concilier
croissance des transports avec sécurité,
efficacité et respect de l’environnement

• Système de guidage, gestion du
stationnement, du trafic, des accidents
(afficheurs dynamiques, radars,
capteurs, caméras)
• Localisation de véhicules ou de
voyageurs (GPS, RFID)
• Enregistrement de données (capteurs)
• Bornes de rechargement
• Décongestionner la ville, fluidifier les
déplacements et réduire le temps passé
• Faciliter le stationnement et encourager
les modes doux
• Faciliter l’orientation des voyageurs
• Mieux desservir l’ensemble des quartiers
en ayant une offre multi modale
• Réduire les nuisances : CO2 et bruit
• Renforcer la sécurité
Les services rendus Et les Technologies
bénéficient à tous : usagers comme entreprises privées et collectivités

Un développement rapide et
généralisé
• Gestion du flux, du stationnement,
système de guidage, la mobilité
intelligente est déjà porteuse d’emplois et
d’innovations
• En France, ce marché pèse 4,5 milliards
de CA annuels
• A l’échelle mondiale en 2013, c’était 16,1%
du marché de la Smart City
15,2%
c’est la croissance annuelle que va connaitre
le marché de la mobilité intelligente d’ici à 2020
favorisant la création de centaines
de milliers d’emplois

En résumé
• Un réseau d’informations est créé au
cœur de la ville intelligente, dans les rues,
les parkings, les infrastructures et les
transports connectés
• Toute cette donnée est recueillie, analysée
puis transmise pour permettre des prises
de décisions et de nombreuses
applications
Découvrons-les applications !

Thales : le partenaire des administrations
• Thales a lancé une plateforme de simulation 3D de la ville, Terra dynamica
• Dotée d’IA elle permet d’animer jusqu’à 30000 acteurs urbains
• En simulant les flux des piétons et des véhicules, elle aide les acteurs de la ville à trouver
les meilleures solutions en termes d’aménagement et de gestion des déplacements

Veolia : le compagnon du citoyen
• Veolia vient de lancer Urban Pulse, une
application mobile qui rassemble les
informations et services urbains en temps
réel : événements, adresses, transports,
itinéraires, lieux d’intérêt, pollution, trafic,
actualités…
• L’Appli croise l’information multimodale, la
géolocalisation du citoyen et les Réseaux
Sociaux
https://youtu.be/q1ZCYWXIRjY

L’Appli Park indigo : l’ami du stationnement
• Grâce à l’appli, au lien de tourner en rond pendant
des heures à la recherche d’une place libre, l’usager
localise en temps réel le parking le plus proche,
vérifie le nombre de places disponibles, les tarifs et
services et se fait guider par GPS
• Avantage : il circulera moins longtemps, réduisant sa
consommation et ses émissions de CO2 et
contribuera à fluidifier le trafic
• Le petit + : des beacons installés dans les parkings et
un plan 3D embarqué dans l’appli, permettent
même aux utilisateurs de localiser l’emplacement de
leur véhicule
• L’appli est disponible dans 6 pays en Europe et au
Canada

Eco Cycle au japon : accroitre le nombre de cyclistes
• Le parking souterrain Eco Cycle exclusivement
dédié aux vélos, permet de stocker 204 vélos
enfouis sous la ville à 11 mètres de profondeur
• Finie la crainte du vandalisme ou du vol, on
dépose et récupère son vélo depuis des bornes
dédiées en seulement une dizaine de secondes
• Avantage : ses parkings à vélo futuristes
encouragent les modes de transport doux plutôt
que les véhicules pour préserver l’environnement
https://youtu.be/pcZSU40RBrg

Surtrac : la signalisation intelligente
• La solution qui combine capteurs et IA permet
d’adapter la signalisation des feux au trafic
• Les feux, équipés de capteurs et caméras sont
connectés entre eux ainsi qu’aux véhicules. En
fonction du trafic détecté, les feux restent au vert
ce qui entraîne moins d'attente inutile au feu
rouge, une congestion réduite, des
déplacements plus courts et moins de pollution
• Avantage : testée à Pittsburg, la solution a permis
de réduire de -25% le temps de parcours et de -
20% les émissions de CO2
• Le + : quand le feu est sur le point de changer, le
conducteur reçoit l’information ce qui l’incite à
ralentir et réduit les risques d’accident

Smart Moov’ : le compagnon numérique plein de talent !
• Véritable « compagnon numérique de mobilité »,
Smart Moov’ est la 1ère application de mobilité
au monde à intégrer dans ses calculs de temps
de trajet, le temps réel et prédictif
• Choix modal, horaires, sites à visiter … les usagers
ont accès à tous les paramètres depuis n’importe
où, pour définir leur trajet selon leurs
préférences (TER, Tram, voiture, parking, marche à
pied, vélo…)
• Smart Moov’ a été lancé par Transdev en 2014
dans le cadre du projet Optimod’Lyon

Les navettes électriques autonomes
• Equipés de capteurs et d’IA, les navettes peuvent
donner leur position, déceler les obstacles sur la
route, gérer les données et communiquer entre
elles ainsi qu’avec les passagers
• Avantage : une approche : « zero-emission » et un
mode de transport 10 X plus sûr que la conduite
humaine
• Depuis 2005 : + de 2 millions de passagers
transportés et 330 000 km parcourus
• A l’étude : une app qui permettra aux usagers de
commander un véhicule autonome pour que
celui-ci vienne à lui plutôt que de l’attendre

Les voiture autonomes
• Et en stabilisant la circulation, 40% de la consommation de carburant pourrait être
économisée
Le saviez-vous ?

Wayzup : la solution est dans la voiture !
• Puisque la voiture fera partie de la mobilité
de demain, il faut la penser électrique,
connectée et partageable !
• Nouveaux mode de transport « collectif
individuel », l’autopartage et le covoiturage
apportent une réponse aux enjeux de la
Smart Mobility
• iDVRoom (filiale de la SNCF) : plateforme de
covoiturage pour les courts trajets, 120.000
utilisateurs (son business model repose
notamment sur la commission prélevée sur
chaque trajet
• WayzUp : 37.000 utilisateurs réguliers
(1x / semaine), 72 232 trajets / jour et
+ de 30 grandes entreprises partenaires
Léa Marzloff | Directrice du Cabinet Chronos

Le métro automatique : l’avenir des « Mega-Cities » de 2030
• Grande cadence de transport, rapidité, régularité,
fiabilité, sécurité, réduction des coûts d’exploitation
et respect de l’environnement : le métro
automatique est LA réponse au transport de masse
pendulaire pour les « Mega-Cities » qui vont
apparaître en Asie, en Afrique et Amérique du Sud à
l’horizon 2030
• L’enjeu : optimiser les infrastructures existantes au
cœur des villes (automatiser les lignes
conventionnelles) et développer les services 2.0
Alstom choisi pour la fourniture du
métro automatique de Riyad
Pierre Mongin| PDG de la RATP

Les drones : par les airs, ça va plus vite !
• Amazone a déjà recours aux drones pour
effectuer ses livraisons, notamment en zones
rurales ou difficiles d’accès
• En France, La Poste a inauguré en décembre
dernier pour la 1ère fois au monde, une ligne
commerciale régulière pour livrer des colis par
drones
• Avantages : accélérer l’acheminement en évitant
les problèmes de circulation au sein des
métropoles saturées, ou la mauvaise qualité des
infrastructures
• D’ici à 2020, le marché des drones s’élèvera à
$13 milliards

Après les drones, à quand les aéronefs urbains ?
• Airbus a crée le projet Urban Air
Mobility pour développer les véhicules des
smart cities : des engins électriques, mi-
roulant, mi-volant, pilotés automatiquement
et pouvant être utilisés aussi bien comme
taxi individuel automatisé que pour
transporter du fret
• Uber travaille sur un concept de « VTOL »
pour faire décoller ou atterrir verticalement
des véhicules individuels ou collectifs et
désengorger la ville
• La ville de Paris est pilote sur le projet
Seabubble, une sorte d'immense catamaran
qui volerait au-dessus de la Seine

Infrastructure connectée

Les infrastructures
70% de la population mondiale sera concentrée
dans des villes
A l’horizon 2050
Comment repenser les infrastructures
de manière durable et vivable ?

Produire de
l’énergie
Renforcer la
sécurité
Avoir une
meilleure
gestion de
l‘information
Réduire les
consommations
énergétiques
Les infrastructures intelligentes & connectées

En France 9 millions de lampes fonctionnent entre
3500 et 4300 heures par an.
Le poids de l’éclairage public dans la facture des
collectivités est donc très important.
L’éclairage public représente la moitié de la
consommation d’électricité des collectivités
territoriales.
L’éclairage

Installés sur chaque luminaire d’une zone, les
capteurs Kara fonctionnent en réseau et analysent
en temps-réel le mouvement dans la rue
Testés à Toulouse ils ont permis une économie de 60
% sur la consommation habituelle.
Ils communiquent entre eux pour optimiser
l’éclairage public général.
Les lampadaires connectés KARA, de Kawantech

L’éclairage luminescent
Les Glowing lines, de l’innovateur néerlandais Dann Roosegaarde
https://youtu.be/heYGD2Cbx1k

Les panneaux culturels à Besançon
Les panneaux Points, à New York
La signalisation intelligente
blob:https://www.dailymotion.com/d0771cfd-
6068-466b-a4cb-11965afba49e

L’éclairage luminescent
Les routes sont occupées par
des véhicules seulement 10%
du temps en moyenne
Equipées de panneaux
photovoltaïques, 20m2 de
routes produisent l’énergie
nécessaire à l’alimentation
d’un foyer
Les dalles Photovoltaiques Wattway de Colas
https://youtu.be/YtB_u_PvQrQ

Nicolas Hautière | Ingénieur des Ponts, des Eaux et des Forêts, Directeur du projet à l'Ifsttar
• Une route de 5° génération, qui
« suppose » un environnement connecté
• Des voies de transport de l'énergie, qui
échange avec les bâtiments proches,
entretient la signalisation routière et aide
la recharge des véhicules électriques, la
captation d’énergie et la restitution des
calories
Un prototype experimental de route intelligente à Marne la Vallée

PlasticRoad, société KWS : Un projet néerlandais soutenu par
Total et Wavin
Sans entretien , il a une durée de vie 3 X supérieure à
l’asphalte
Ecologique, entièrement conçue à partir de
plastiques recyclés
Non affecté ni par la corrosion ni par la météo il peut
supporter des températures de – 40° à 80°
Espace intégré sous la route pour permettre
d’intégrer d'intégrer les câbles électriques, réseaux
d'évacuation et conduites d'eau et capteurs
chauffants
Une route connectée en plastique recyclé

Les systèmes de transmission de l’information

Les capteurs nouvelle génération Hikob
Données transmises à un boitier radio situé au bord de la
route.
Sans fil et autonomes, ils détectent les véhicules sur les
places de parking et les voies de circulation
Equipés de capteurs de température qui permettent
d’anticiper la formation de verglas et déclencher les
actions de salage.
Les capteurs innovants HIKOB
https://youtu.be/c2BdVPUEcVM

M-City,Michigan
Ville test à Singapour
Dijon
Quelques exemples

Les infrastructures de demain selon Nissan
https://youtu.be/zLs7YOjC2mE

Les Smart Buildings

Avant de parler smart city, il faut parler
bâtiment intelligent […] des bâtiments
intelligents pour des territoires responsables
et durables.
Emmanuel François | President chez Smart Building Alliance
Le bâtiment intelligent : un maillon clé de la Smart City

• L’urbanisation croissante, le développement du
télétravail, le maintien des personnes âgées à
domicile, le développement des technologies…
impactent nos manières de vivre, de
consommer et d’habiter
• Nos habitations et nos bâtiments se
transforment et s’interconnectent entre eux
mais également avec l’environnement, les
habitants, le quartier et la ville
• Maillon clé de la Smart City, le bâtiment
intelligent est le lieu de nombreuses
expérimentations où se conjuguent numérique
et durable
Le bâtiment intelligent : un maillon clé
de la Smart City
Le saviez-vous ?
Source : Ministère de l’Écologie, du Développement
durable, des Transports et du Logement).
42,5%
de la consommation
énergétique française provient
du secteur du bâtiment
20%
L’enjeux dans le bâtiment est
d’arriver à 20% d’économie sur
les factures énergétiques

Un bâtiment a pour vocation première d’héberger ses
occupants. Le bâtiment intelligent est un bâtiment
connecté, connecté sur ses occupants, connecté à
l’extérieur avec d’autres pour proposer ses services.
Jean-Christophe Bourgeois| Expert systèmes d'information Efficacité Energétique & Environnementale Engie Cofely
Le numérique au cœur du bâtiment intelligent
Le bâtiment intelligent est un bâtiment producteur de
données. Il s’agit de tirer le meilleur parti de la donnée
pour optimiser les consommations et développer les gains.
Arnaud Legrand| Fondateur Energiency classée parmi les 20 startup à la pointe de l’IA

• Des bâtiments intelligemment
conçus et intelligemment gérés
grâce à la donnée dans le but de :
• Améliorer la gestion de l’énergie et
aider à réduire la consommation
• Réduire l’impact environnemental
du bâtiment
• Améliorer le confort et la sécurité
des habitants
• Maitriser les couts
Des bâtiments connectés, serviciels et durables

• Demain, les bâtiments intelligents combineront
l’utilisation des NTIC à la production locale
d’énergie
• Ils sauront non seulement piloter parfaitement leur
consommation mais aussi être autosuffisants en
énergie voire être à énergie positive
• Ci-contre, les projets de l’architecte Vincent
Callebaut pour re-végétaliser la ville et réduire de
75 % les émissions de CO2
Des bâtiments autonomes à énergie positive
1. Des tours végétales, solaires et hydrodynamiques
pour bio climatiser la vile tout en permettant sa
densification à la verticale
2. Une ruche de logements imbriqués les uns aux
autres, énergétiquement solidaires, grâce aux
toitures recouvertes de panneaux solaires
thermiques et photovoltaïques
Œ

• Au cœur d’un des quartiers les plus denses de la
planète, l’Oasia Hotel est en quelque sorte une
tour « vivante »
• L’urbanisation croissante des villes a réduit les
espaces verts, engendré la congestion du trafic
et la pollution accrue avec des impacts graves
sur l’environnement.
• L’enjeu pour rendre les villes du futur habitables,
consiste à introduire la nature dans nos
bâtiments
Des bâtiments où on réintroduit la nature …
A Singapour : l’Oasia Hotel a son propre
écosystème et est devenu un biotope

• A pour Autonome dans son
fonctionnement, car le bâtiment ne
consomme que ce qu’il produit (à partir du
soleil, de la terre, de l’eau, du vent) ou
stocke
• Le biogaz obtenu par les déchets chauffe
le bâtiment ; l’eau de pluie stockée est
réutilisée
• C pour Citizens car l’habitant au cœur de la
démarche, est un acteur majeur dans
l’autonomie du bâtiment. Informés en
permanence de leurs consommations, les
habitants peuvent l’ajuster ou développer
des usages de mutualisation (créateur de
lien social)
Le concept ABC de Bouygues Construction : un bâtiment
autonome en Eau, Energie et sur la gestion des déchets
https://youtu.be/zXdj3-sNiIo

• Les trois bâtiments communiquent entre eux pour
analyser l’énergie produite, stocker l’excédent et la
répartir au mieux selon les besoins
• Par ex, si les bureaux désertés le week-end
fabriquent de l’énergie, celle-ci pourra être
automatiquement injectée dans les appartements
• Des capteurs mesurent la température, le CO2 mais
aussi la présence de personnes dans chaque pièces
pour réguler en temps réel la consommation en
fonction des vrais besoins : chauffage, ventilation,
éclairage …
• Un "cerveau central" pilote toutes les appli de ce
bâtiment intelligent
Hikari à Lyon : le premier îlot urbain d’Europe à énergie
positive

Verdigris : accroître l’efficacité
énergétique de l’immeuble
• La firme américaine Verdigris fournit aux habitants
des recommandations en temps réel pour
accroître l’efficacité énergétique de leur logement
et réduire leur facture
• Comment ça marche ? Des capteurs placés sur les
circuits peuvent par exemple détecter un chargeur
d’iPhone ou un sèche linge défectueux qui
consommerait plus d’énergie que la normale
• Les utilisateurs reçoivent une notification sur leur
Smartphone
Le saviez-vous ?
70%
de la consommation d’énergie
aux Etats-Unis est consacrée
aux bâtiments (logements,
bureaux ou commerces)
60%
de l’énergie est gâchée et
pourrait être économisée

SI@Go : optimiser la performance énergétique des
immeubles de bureaux et améliorer le rendement
• Des sondes multi-détecteurs mesurent la
température ambiante et extérieure, la
luminosité et la présence des salariés
• Le + de SI@GO : la solution fonctionne
comme un Energy Management System
(traçabilité des informations, alertes et
reportings en temps réel).
Si un utilisateur déclare à la hotline un
incident (ascenseur en panne), l’information
va automatiquement être diffusée à tous les
salariés évitant des appels redondants à la
hotline et une perte de rendement
• L’éclairage est automatiquement arrêté
après 15 min d’absence
• Le pilotage des stores se fait en fonction de
l’ensoleillement pour éviter d’allumer
inutilement
• En période chaude, la température de la
nuit est détectée et si celle-ci est fraîche, du
free cooling refroidit le bâtiment avec une
sur-ventilation nocturne pour diminuer la
clim durant la journée

Sans open data et interopérabilité, pas de smart building
Emmanuel François| Directrice du President chez Smart Building Alliance
• Les smart building ne peuvent pas fonctionner
sans une culture de l'open data et de
l'interopérabilité

Alors, prêts à vivre dans un Smart Building ?
?

Santé & pollution

La pollution de l'air selon l’OMS
5 milliards
de dollars
1 300 000
décès par an
COMMENT LA SMART CITY PEUT IMPACTER POSITIVEMENT
LA SANTÉ DE CES USAGERS ?
Smart City & santé

Un des défis reste de sensibiliser davantage les
décideurs et de trouver les moyens pour les
encourager à mettre en œuvre ce qui semble
pourtant évident.
James Sallis, professeur de médecine familiale et de santé publique à l’Université de Californie
Smart City & santé

La planification urbaine pour faire diminuer les maladies
et permettre jusqu’à 15 % de maladies cardiaques en
moins grâce aux villes de demain *
*Selon une étude menée par l’Université de Melbourne, en Australie et l’Université de Californie à San Diego
Smart City & santé : la planification urbaine

Source : Richard Rogers, éditions du Moniteur, 2000
En Europe 30 % des trajets motorisés sont inférieurs à 2,5–3 km
et 50 % sont inférieurs à 5 km
Smart City & santé : la planification urbaine

L’accroissement du fluvial pour le
Fret
Division par 2 du parc automobile
Multiplication des transports en
communs et des véhicules
électriques
Une réorganisation des transports
Paris, capitale sans émissions en 2050 ?
Diminution de 75% des émissions dès transports

Agriculture urbaine et menus moins carnés
Un changement des modes de
consommation
70% DES
ÉMISSIONS
ET DIVISION
DES
DÉCHETS
PAR DEUX
Recours à l’économie circulaire
Paris, capitale sans émissions
en 2050 ?

Le développement du télétravail
Paris, capitale sans émissions en 2050 ?

Système de péage en centre ville en Europe
Réduction de 15 à 20 % du trafic automobile Réduction de 15 à 20 % du trafic automobile
Cas des tronçons payant à Singapour
Les péages ou la régulation intelligente

Les tours vertes de Stefano Boeri
Ces tours de 200 et 108 m de hauteur
devraient voir le jour à Nanjing, en Chine, en
2018
25 tonnes de CO2 absorbé par an
Un système d’irrigation automatisé qui recycle
l’eau des climatisations
Des tours, fabriques à air pur
6000 m2 de verdure capable de produire 60 kg
d’oxygène par jour

.
La Smog Free Tower de l’artiste néerlandais
Dann Roosegaarde.
Cette tour permet de recycler l’air pollué
en air pur
La première a été installée à Pékin, une des
villes les plus polluées au monde
Un air 51%
plus pur à la
sortie
Des tours, fabriques à air pur

Le Smog Free Bycicle, de l’artiste néerlandais Dann Roosegaarde.
Des vélos producteurs d’air pur

Gouvernance

Le développement des smart cities implique une modification profonde des modèles
existants.
Une modification en profondeur
Adhésion massive de
la population
Adhésion des
dirigeants politiques
La gouvernance entre les acteurs de la smart city, clé de réussite ?

Adhésion des dirigeants politiques
Jusqu’où peut-on aller en termes
d’utilisation de données ?
• Légiférer, encadrer le développement de
ces nouveaux services, de ces nouvelles
infrastructures.
Quel pilotage de ces villes intelligentes ?
• La création d’un grand service public
national des données

Adhésion massive de la population
• La technologie doit permettre au citoyen de se
réapproprier l’espace urbain.
• Chaque nouveau service devra être construit de
manière collective en associant les institutions
publiques, les citoyens et les entreprises.
• La question de l’acceptabilité des nouveaux
services est posée, elle révèle deux inquiétudes
majeures :
1.La protection des données personnelles
2.Une fracture numérique accentuée

9 – Les freins

La technologie offre des solutions pour créer de nouveaux services,
mais les défis à relever sont nombreux et complexes :
Les freins technologiques
Anonymisation des données
Coût de l’infrastructure pour un déploiement à large
échelle
Intégration de capteurs dans une infrastructure existante
Restitution des données aux usagers

L’enchevêtrement des compétences
Conciliation des piliers sociaux, culturels et environnementaux par une gestion
éclairée des ressources naturelles allée à une gouvernance participative
La complexité du cadre juridique et réglementaire qui définit
les différents régimes
L’organisation - le développement d’un projet transversal requiert intégration
stratégique et mutualisation des infrastructures entre les différents services

L’enchevêtrement des compétences
Le droit contractuel public, le droit de la régulation des services publics et le
droit de la concurrence ne sont pas adaptés.
Des «contrats ensembliers» doivent être créer.
Une organisation segmentée : la ville actuelle s’appuie sur de nombreux
contrats publics qui font fonctionner des services publics
(gaz, d’électricité, d’eau).

De nombreux acteurs interagissent, outre les acteurs traditionnels des villes, de
nouveaux acteurs apparaissent et prennent une place importante dans la construction
de la ville intelligente de demain, les spécialistes des nouvelles technologies AI, IOT…
La multiplicité et la variété d’acteurs

Une nouvelle forme de coopération public/privée
• Issy Grids une alliance unique d’acteurs publics et privés
Un projet expérimental du consortium d’entreprises composé de Bouygues
Immobilier, Alstom, Bouygues Energies et Services, Bouygues Telecom, EDF,
ERDF, Microsoft, Schneider Electric, Steria et Total
• L’objectif de ce laboratoire grandeur nature est de réaliser des économies et
de réduire l'empreinte carbone en optimisant les consommations et en
mutualisant les ressources entre les bureaux, les logements et les commerces
Experimentation

9 – Les perspectives

La Smart city s’est avant tout :
• un portage politique fort pour accompagner le
développement urbain
• une vision prospective respectueuse des
ressources, génératrice de fluidité et dotée de
sensibilité
• une gouvernance entre les différents acteurs
pour piloter, arbitrer et co-créer
Alain KERGOAT | Co-fondateur | Urban Practices (membre Smart Building Alliance )
Paroles d’experts

La ville intelligente sera sobre dans sa production de
déchets et mettra à disposition des habitants des
solutions intelligentes de recyclage. Sur les
techniques certes mais surtout sur l'identification
des déchets, leur traçabilité, et l'intelligence qui doit
être mise en œuvre dans la logistique de la collecte.
Elle connectera donc les acteurs et leurs outils pour
moins produire de déchets, mieux recycler et mieux
transporter ce qui doit l'être.
Pascal Peslerbe| 2EI Veolia –Conseil & Innovation pour la ville| Veolia Environnement
Paroles d’experts

L’enjeu pour nos collectivités est de réussir la
transition digitale pour un meilleur service à nos
concitoyens et une plus grande proximité, y compris
pour les personnes fragiles. Les réseaux sociaux, la
sphère technologique et ses outils numériques, nous
en offrent extraordinairement l’opportunité.
Jean-François Grimaud | Directeur général des Services | Conseil départemental de la Mayenne
Paroles d’experts

Notre regard
CONSCIENTE DES ENJEUX
DÉSIREUSE D’AMÉLIOER LA QUALITÉ DE VIE
AVEC LA DATA AU CŒUR DE L’INNOVATION
UNE GESTION ECLAIRÉE DES RESSOURCES
RESPECTUEUSE DE L’ENVIRONNEMENT
AGILE, CRÉATIVE
DOTÉE D’UNE VISION GLOBALE
PARTICIPAT IVE ET DANS LE PARTAGE
LOYALE

Et en vidéo, ça donne quoi la ville du futur ?
https://youtu.be/cNYGoMTBT2Ihttps://youtu.be/gbNXX1ewxSE

Sources
• De la smart city aux territoires d’intelligences. Rapport au Premier Ministre sur l’avenir des smart cities. Rapport confié à Luc
Belot, Député de Maine-et-Loire – Avril 2017
• Les nouveaux défis de la sécurité et de la sûreté des villes intelligentes - Conférence Safe and Smart City 2017
• Données sur les déchets : OCDE
• Données sur les déchets : http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/dechets_chiffres-cles2016_8813.pdf
• Drones lampadaires : http://www.smart-magazine.com/fr/fleetlight-drones-lampadaires/
• Bioénergie / troittoirs electriques : https://technologie-innovation.fr/viha-concept-trottoirs-production-electricite-marche
• IOT : http://www.objetconnecte.com/smart-city-solutions-2712/
• 5G : http://www.01net.com/actualites/5g-demain-vous-verrez-ces-mini-antennes-partout-en-ville-1155337.html
• 5G : http://www.atlantico.fr/rdv/minute-tech/bientot-arrivee-5g-que-changera-vraiment-ou-pas-yvon-moysan-2967561.html
• Robotique / déchets : https://humanoides.fr/ces-robots-qui-ramassent-les-poubelles-automatiquement/
• Réseau LoRa & Sigfox : https://www.webdyn.com/comparaison-sigfox-lora-lte/
• Smart city & intelligence artificielle : http://www.iim.fr/smart-city-digital-intelligence-artificielle-service-citoyen-grands-enjeux-
futur-de-nos-villes-metropoles/
• GES : https://data.oecd.org/fr/air/emissions-de-ges-et-de-polluants-de-l-air.htm
• Données sur les déchets : https://hoedic.carto.com/viz/d2c96ace-28fb-11e6-a2dd-0ef24382571b/embed_map
• Données sur les déchets : http://www.planetoscope.com/recyclage-dechets
• Open data & transports : https://www.nextinpact.com/news/102717-apres-an-retard-mise-en-open-data-donnees-transport-
toujours-dans-l-impasse.htm

• http://www.atelier.net/trends/articles/dit-voiture-autonome-dit-route-intelligente_445747
• http://www.hikob.com/
• https://www.rtbf.be/info/dossier/bon-a-savoir/detail_les-routes-du-futur-et-leur-eclairage-intelligent-c-est-pour-
demain?id=9589516
• https://www.youtube.com/watch?v=fsyAr_VLQ_E
• http://www.lerepairedesmotards.com/actualites/2016/actu_161025-route-connectee-plastique-recycle.php
• http://www.latribune.fr/regions/smart-cities/climat-comment-paris-peut-devenir-en-2050-une-capitale-sans-emissions-
662834.html
• http://www.agoravox.fr/tribune-libre/article/les-smart-cities-ou-l-usage-des-188301
• https://www.revuetec.com/2016/01/13/43eme-rencontres-de-la-mobilite-intelligente-2016/http://www.les-
smartgrids.fr/innovation-et-vie-quotidienne/30092016,smart-cities-quels-effets-sur-la-sante-,1822.html
• https://siecledigital.fr/2017/02/17/tours-vertes-purifier-lair-chine/
• http://www.institut-economie-circulaire.fr/Qu-est-ce-que-l-economie-circulaire_a361.html
• http://creapills.com/velo-pollution-recyclage-air-20170524
Sources

Sources
Mobilité et Habitat
• http://www.agoravox.fr/tribune-libre/article/les-smart-cities-ou-l-usage-des-188301
• https://www.revuetec.com/2016/01/13/43eme-rencontres-de-la-mobilite-intelligente-2016/
• https://www.lesechos.fr/idees-debats/cercle/cercle-165747-la-ville-intelligente-une-avancee-dabord-economique-
2062557.php
• https://www.lesechos.fr/13/04/2011/LesEchos/20911-141-ECH_alstom-et-la-ratp-unissent-leurs-forces-sur-le-marche-
du-metro-automatique.htm
• http://www.lemonde.fr/la-france-connectee/article/2017/04/13/smart-city-un-marche-a-13-de-
croissance_5110625_4978494.html
• http://www.images-et-reseaux.com/fr/blogs/2014/10/after-15-maitrise-de-lenergie-du-batiment-un-batiment-connecte-
producteur-de-donnee#sthash.LxplC9GU.dpuf
• http://www.bouygues-construction.com/innovation/toutes-nos-innovations/le-concept-abc-une-approche-globale-de-
lhabitat-durable
• http://www.lemonde.fr/planete/article/2015/09/17/a-lyon-hikari-le-premier-ilot-mixte-intelligent-a-energie-
positive_4761665_3244.html
• http://verdigris.co/
• https://www.soprasteria.com/docs/librariesprovider29/Success-stories-Sopra-Steria/siago--la-solution-de-smart-
building-pour-rendre-les-b%C3%A2timents-plus-intelligents.pdf?sfvrsn=0
• http://www.parismatch.com/Vivre/High-Tech/L-hotel-qui-a-cree-son-propre-ecosysteme-1265684

Pour aller plus loin
Citizen Report par Salesforce :
https://www.salesforce.com/s
olutions/industries/governme
nt/city/
La troisième révolution industrielle
de Jeremy Rifkin
La nouvelle société coût marginal zéro
de Jeremy Rifkin

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