La carto­gra­phie au cœur de la ville intel­li­gente

La défi­ni­tion la plus commune de smart city (ville intel­li­gente) pour­rait être que la ville intel­li­gente aujourd’­hui est celle qui sait tirer béné­fice des révo­lu­tions tech­no­lo­giques du nouveau siècle (Inter­net, IoT, big data, intel­li­gence arti­fi­ciel­le…). C’est dans ce contexte que la carte, outil de compré­hen­sion et de gestion du terri­toire se voit évoluer. La carto­gra­phie du 21^e siècle, digi­tale et dyna­mique, permet d’ap­por­ter une vision globale du terri­toire pour complé­ter et croi­ser des visions métier silo­tées. L’am­bi­tion de la carto­gra­phie pour la smart city ? Donner une « hyper­vi­sion » aux usages métier. Décryp­tage.

Smart city & carto­gra­phie : les liens du terri­toire

Aujourd’­hui, la carto­gra­phie hérite de l’ou­ver­ture et de la pers­pec­tive amenée par Google avec Google Maps et des outils de calcul d’iti­né­raires (Mappy, ViaMi­che­lin…). Tous s’y sont mis : Bing Maps de Micro­soft, Apple Map, Nokia HERE… Le grand public découvre donc à son tour les cartes numé­riques via les supports web (bureau­tiques et mobiles). Impos­sible désor­mais d’ima­gi­ner une solu­tion web ou une appli­ca­tion mobile, basée sur des éléments géogra­phiques spatio-réfé­ren­cés sans la visua­li­sa­tion sur une carte !

C’est une réalité pour les outils routiers, mais aussi pour les sites d’avis, d’an­nonces commer­ciales et d’em­plois et même pour les sites de rencontres ! Ceux-ci ne se limitent plus à des critères alpha­nu­mé­riques (liste de villes ou dépar­te­ments), mais proposent égale­ment de sélec­tion­ner des points d’in­té­rêt (restau­rants, hôtels…) en fonc­tion de leur loca­li­sa­tion ou même de leur proxi­mité avec d’autres points d’in­té­rêt. Un phéno­mène qui s’ex­plique par la culture de la repré­sen­ta­tion, inculquée dès l’en­fan­ce… souve­nez-vous de l’ap­pren­tis­sage des dépar­te­ments français sur votre carte de la France, des pays de l’UE, du monde ! La carto­gra­phie est en fait une repré­sen­ta­tion assez simple et compré­hen­sible par tous sans barrière de langue.

Le déve­lop­pe­ment de la ville intel­li­gente est intrin­sèque­ment lié au déve­lop­pe­ment du terri­toire avec l’ap­pa­ri­tion des éléments rela­tifs à la révo­lu­tion numé­rique. Inter­net, objets connec­tés et autres capteurs consti­tuants de l’IoT (Inter­net of Things), le big data qui en découle sont autant de nouvelles tech­no­lo­gies desti­nés à de nouveaux usages. Le terri­toire de la ville, dont les contours évoluent fina­le­ment avec ceux des inter­com­mu­na­li­tés, et son patri­moine, sont mieux repré­sen­tés par une carte. Suite à l’es­sor des systèmes d’in­for­ma­tion géogra­phique (SIG) dans les années 1990 et de leur géné­ra­li­sa­tion dans les années 2000, les villes et les terri­toires se sont équi­pés de SIG pour réfé­ren­cer, gérer, analy­ser et publier leur patri­moine.

La smart city aujourd’­hui, quelques appli­ca­tions concrètes

La smart city est déjà bien instal­lée dans certains domaines d’ap­pli­ca­tion, mais c’est aujourd’­hui une notion très silo­tée :

L’éclai­rage public

Depuis long­temps, l’éclai­rage public est une préoc­cu­pa­tion pour les collec­ti­vi­tés. Il faut dire qu’il repré­sente 60 % de leurs dépenses en éner­gie. Une première étape vers la ville intel­li­gente a été fran­chie en ce sens, avec la mise en place de la télé­ges­tion. Le para­mé­trage, la program­ma­tion et la commande de l’éclai­rage se font alors à distance. Par exemple, les communes dont le patri­moine est connecté peuvent program­mer à distance les horaires de mise en marche de l’éclai­rage public, sur un maillage fin de leur terri­toire et ainsi ajus­ter au mieux leur consom­ma­tion. Aussi de nouveaux capteurs permettent aux patri­moines équi­pés de détec­ter la présence de voitures ou de passants et faire varier l’in­ten­sité de l’éclai­rage au besoin.

Enfin, grâce aux rapports instan­ta­nés d’ano­ma­lies des lampes ou armoires connec­tées, il est possible de remon­ter instan­ta­né­ment aux équipes de main­te­nance des demandes d’in­ter­ven­tion auto­ma­ti­sées via les solu­tions de GMAO (Gestion de la main­te­nance assis­tée par ordi­na­teur).

La récu­pé­ra­tion des déchets

Il s’agit par exemple de mettre des capteurs de remplis­sage dans les conte­neurs à déchets (verre, jour­naux…). L’objec­tif est ici d’op­ti­mi­ser les tour­nées de ramas­sage : accroître le nombre de passages sur les conte­neurs qui le néces­sitent et raccour­cir les tour­nées en ne passant pas devant les conte­neurs vides et infor­mer le citoyen en cas de conte­neur plein – et donc indis­po­nible.

La gestion du station­ne­ment

Il est possible d’in­diquer aux usagers le nombre de places dispo­nibles d’un parking. On peut égale­ment aller un peu plus loin en dispo­sant des capteurs sur chaque place de parking. La collec­ti­vité connaît en temps réel le taux d’oc­cu­pa­tion du parking et l’em­pla­ce­ment des places dispo­nibles. Elle peut alors mettre en place des actions pour limi­ter le temps de recherche d’un station­ne­ment par un usager, amélio­rant la qualité du service proposé – et par exten­sion permet­tant une réduc­tion des émis­sions de CO₂. Ces actions permettent égale­ment d’amé­lio­rer le turn over et la renta­bi­lité des places néces­saire à la survie des communes.

La gestion des réseaux d’eau

L’enjeu porte essen­tiel­le­ment sur la gestion des fuites d’eau. L’usure natu­relle d’un réseau entraîne des fuites diffi­ciles à iden­ti­fier comme il est enterré. Les outils de relève auto­ma­tique permettent une détec­tion bien plus rapide. Avec des capteurs de débit, il est même possible d’iso­ler la partie du réseau concer­née et d’en opti­mi­ser le rende­ment.

De la carto­gra­phie à la super­vi­sion… puis l’hy­per­vi­sion

On constate une grande verti­ca­lité dans les appli­ca­tions de la smart city qui font appel à la carto­gra­phie. Une ville s’équipe par métier (éclai­rage, station­ne­ment…) auprès de diffé­rents fabri­cants. Chaque équi­pe­ment IoT sera piloté par son super­vi­seur. Le super­vi­seur est le logi­ciel qui permet la program­ma­tion, le para­mé­trage et la relève d’in­for­ma­tions de l’objet connecté.

Une ville qui se déve­loppe fait l’ac­qui­si­tion d’une multi­tude d’équi­pe­ments de diffé­rents fabri­cants pour ses métiers et accu­mule autant de super­vi­seurs (solu­tion logi­cielle du fabri­cant qui permet de para­mé­trer et comman­der ses équi­pe­ments). Lorsqu’il œuvre dans le sens de la smart city, le terri­toire a besoin d’une plate­forme de type « guichet unique » pour y collec­ter l’in­tel­li­gence remon­tée des super­vi­seurs et la trai­ter. Cette plate­forme conserve, au niveau des services métiers, l’usage des logi­ciels de super­vi­sion « fabri­cants » dédiés aux équi­pe­ments, pour le para­mé­trage et la program­ma­tion. Elle trans­met en paral­lèle l’infor­ma­tion des super­vi­seurs vers un hyper­vi­seur unique qui permet­tra d’en extraire l’in­tel­li­gence.

L’hy­per­vi­sion offre donc une vision globale et « smart » de la ville. En allant plus loin, on peut acti­ver des analyses et actions croi­sées des données récol­tées. Par exemple, une borne de recharge de véhi­cule élec­trique remonte son état : utili­sée/inuti­li­sée. Le capteur de station­ne­ment sur cette place renvoie son statut « occupé/inoc­cupé ». Ces infor­ma­tions de deux capteurs de deux métiers diffé­rents, croi­sés, permettent d’iden­ti­fier si une place de recharge de véhi­cules élec­triques est utili­sée abusi­ve­ment.

D’autres exemples sont dispo­nibles (croi­se­ment de données de métiers divers ou de métiers avec des données « inter­net » de type météo­ro­lo­gie…). Un exemple d’hyper­vi­sion a été mis en place à Chartres pour ne citer qu’un exemple récent.

Un hyper­vi­seur, c’est en quelque sorte le super­vi­seur des super­vi­seurs. L’hy­per­vi­sion consiste ainsi en l’agré­ga­tion et le croi­se­ment intel­li­gent des données recueillies par les diffé­rents verti­caux métier au sein d’un seul et même outil. Cette démarche trans­verse, qui s’ap­puie à la fois sur le carto­gra­phie et l’open data, consti­tue un grand pas vers la smart city.