Cette conférence a été donnée par Isam Shahrour à Dunkerque en France le 17 septembre 2015 à l’invitation du CAP Numérique – Côte d’Opale. Elle a comporté une présentation du bilan de 4 ans du projet SunRise – Smart City « Démonstrateur à grande échelle de la ville intelligente et durable».

1. SunRise
–
Smart
City
«
Démonstrateur
à
grande
échelle
de
la
ville
intelligente
et
durable
»
4
ans
de
retour
d’expérience
Isam
SHAHROUR,
Professeur
Université
Lille1
Directeur
du
Laboratoire
Génie
Civil
et
géo-­‐Environnement
Isam.Shahrour@univ-­‐lille1.fr
CAP
Numérique
–
Côte
d’Opale
Dunkerque,
17
septembre
2015

2. Ville
• Quar+er
• Parc
de
Bâ+ments
• Bâ+ment
• Réseau
(eau,
électricité,
gaz,..)
• Service
(transport,
déchet,..)
Intelligente
Solu+on
«innovante
»
Intérêt
«collec+f
»
• Usager
• Environnement
• Société
Défis,
difficultés,
ambi+ons

3. Défis
de
la
ville
Concept
de
Smart
City
Stratégie
d’implémenta+on
–SunRise
Smart
City

4. Défis
de
la
ville
• Croissance/concentra+on
de
la
popula+on
• Qualité
de
vie
–
accès
aux
services
urbains
• Les
Infrastructures
• Les
perspec+ves

5. ASIA
AFRICA
3
Billions
6
Billions
Croissance
de
la
popula+on
(ONU,
Juillet
2014)

6. En
perspecSve,
des
villes
de
plus
de
50
millions

7. • Croissance/concentra+on
de
la
popula+on
• Qualité
de
vie
–
accès
aux
services
urbains
• Les
Infrastructures
• Les
perspec+ves
Défis
de
la
ville

8. • 1
milliard
sans
accès
aux
services
d'eau
potable
• Fuite:
50%
d'eau
perdue
dans
certaines
villes
• Grande
dégrada+on
de
la
qualité
de
l'eau
Eau
potable

9. • 2,4
milliards
sans
accès
au
service
d’assainissement
• inonda+on,
santé
publique
• Pollu+on
des
sols
et
de
l'eau
Service
d’assainissement

10. En
2035
(Agence
InternaSonale
de
l’Energie):
1
milliard
sans
accès
au
service
d’électricité
Service
d’électricité

11. Le
transport
:
Des
heures
dans
les
bouchons
:
perte
de
temps,
consommaHon
d’énergie,
émission
de
polluHon
Sécurité

12. Qualité
de
l’air
Pollu+on
de
l’air
tue
près
de
7
million
chaque
année
(OMS)

13. La
ville
:
80%
du
gaz
à
effet
de
serre

14. Les
bidonvilles
La
populaSon
dans
les
bidonvilles:
• Près
de
780
million
en
2000
• 900
and
1,500
million
en
2020
Bidonville
de
Bombai
:
Près
d’un
million

15. Manque
de
services
de
base:
• Educa+on
• Santé
• Culture,
diver+ssement,
sport
• Personnes
handicapées

16. Défis
de
la
ville
• Croissance/concentra+on
de
la
popula+on
• Qualité
de
vie
–
accès
aux
services
urbains
• Les
Infrastructures
• Vieillissement
de
la
popula+on

17. Infrastructures urbaines

18. Electricité
:
• Ligne
haute
tension:
600
000
km
• Ligne
basse
tension:
670
000
km
• Transformateur:
726
000
BâSment
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)
Logement
:
Près
de
34
millions

19. 80%
(France)
Vieillissement
des
infrastructures

20. Vieillissement
des
infrastructures

21. 10
mars
2015
Vieillissement
des
infrastructures

22. Vieillissement
des
infrastructures
Etats
Unis
(ASCE,
2013):
• Infrastructures
fortement
dégrées
(D+)
• Besoin
de
$
3.6
Billions
d’invesSssement

23. Pays
en
voie
de
développement
:
De
géants
besoins
d’inves+ssement
dans
les
infrastructures

24. Besoin
annuel:
1,8
à
2,3
trillions
Transport
Electricity
Water
Telecom

25. Défis
de
la
ville
• Croissance/concentra+on
de
la
popula+on
• Qualité
de
vie
–
accès
aux
services
urbains
• Les
Infrastructures
• Les
perspecSves

26. Urban
Developing
countries
Urban
–
Developed
countries
Rural
Developing
countries
PerspecSves
-­‐
Pays
en
voie
de
développement
:
Explosion
de
la
popula+on
urbaine

27. En
2030:
• Près
de
2
milliards
de
nouveaux
résidents
dans
les
villes.
• La
popula+on
urbaine
de
l'Asie
du
Sud
et
en
Afrique
va
doubler.
• Besoin
de
400.000
km2
de
construc+on
en
zone
urbaine
(doublement
de
la
surface
construite
dans
le
monde)

28. Canda
PerspecSve
-­‐
Pays
développés:
Vieillissement
de
la
populaSon

29. • Santé
• Main+en
à
domicile
• Services
personnalisés
Tau
de
dépendance
PerspecSves:
Pays
développés:
Vieillissement
de
la
populaSon

30. PAFP
,
18/02/2014
PerspecSves:
Large
accès
à
l’
informaSon

31. PerspecSves:
Large
accès
à
l’
informaSon
Conséquence
:
• Exigence
accrue
de
qualité
de
vie
(confort,
environnement)
• Exigence
de
par+cipa+on
à
la
prise
de
décision

32. Défis
de
la
ville
Concept
«
Smart
City
»
Stratégie
d’implémenta+on
–SunRise
Smart
City

33. La
ville
PopulaSon
:
• Croissance
(explosion)
• Vieillissement
Services
urbains:
• Transport
• Eau,
Energie
• Déchets
• Télécom
PolluSon
d’air
et
des
sols
•
Santé
publique
• Réchauffement
clima+que
• Disponibilité
des
ressources
Infrastructures:
• Vieillissement
• Absence
Exigence
accrue
:
• Popula+on
• Environnementale
Crise:
• Economique
• Sociale
• Financement

34. Croissance
urbaine
Patrimoine
Vieillissement
PolluSon
Gouvernance
Exigence
accrue
Socio-­‐responsable
Eco-­‐responsable
Future
généraSon
Crise
financière
Enjeux
:
transformer
la
ville
Société
de
la
connaissance
(Numérique)
?

35. Connaissances
Temps
Société
de
la
connaissance
Capacité
d’uSlisaSon
• Globales
• Accessibles
InnovaSon,
Technologie,
EducaSon,
Management
Numérique

36. Le
numérique:
Vecteur
de
développement
économique

37. RévoluSon
numérique
• Réseaux
sociaux
• Téléphone
portable
(Smart)
• Internet
des
objets

38. Chaque
objet
• Iden+fiant
unique
• Localisé
Internet
des
objets
Peut
effectuer
:
•
Des
mesures
•
Stockage
de
données
•
Analyse
(intelligence
embarquée)
•
Communica+on
avec
d'autres
«objets»

40. Capteurs
et
acSonneurs
intelligents

41. Concept
«
Smart
City
»
Numériser
les
données
de
patrimoine
•
Réseaux
(SIG)
•
BâSments
(BIM)

42. Concept
de
Smart
City
2)
Instrumenter
le
patrimoine
:
Données
de
foncSonnement
1)
Numériser
les
données
de
patrimoine
•
Réseaux
(SIG)
•
BâSments(
BIM)

43. Concept
de
Smart
City
3)
Collecter
les
données
d’usage
2)
Instrumenter
le
patrimoine
:
Données
de
foncSonnement
1)
Numériser
les
données
de
patrimoine
•
Réseaux
(SIG)
•
BâSments(
BIM)
Système
d’informaSon

44. Concept
de
Smart
City
• Stocker
• Analyser
• Commander
• Sécurité
• Op+misa+on
Système
d’informaSon

45. Concept
de
Smart
City
• Stocker
• Analyser
• Commander
Système
d’informaSon
Partager
Décider

46. Défis
de
la
ville
Concept
de
Smart
City
Stratégie
d’implémenta+on
–SunRise
Smart
City

47. ExpérimentaHon
(Démonstrateur)
Implémenter
dans
la
ville
?

48. CollecSvités
:
AMGVF
LMCU,
Région,
ArtoisComm
InternaSonal:
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
FormaSon
:
Master
(…),
Mastère
CréaCity
Diplômes
d’ingénieurs
Centres
d’innovaSo,
pole,…
Pole
Ubiquitaire
CITC
–EURARFID
PRN
Starts-­‐ups
:
Stereograph,
Noolioc,
Inodesign,
Calmwater,
Planete
oui,
IXsane
Projet
SunRise
:
large
partenariat

49. SunRise
Communauté
:
chercheurs,
doctorants
et
étudiant,
Avril
2014

50. PeSte
ville
(110
Hectares)
• 25
000
usagers
• 140
bâ+ments
(320
000
m2)
• 100
km
de
réseaux
urbains
Projet
SunRise
«Cité
ScienSfique»

51. Campus
Construit
en
1967

52. C1
–
Chimie
(1966)
Polytech’Lille
(2000)
IUT
(2006)
Learning
Center
(2016)
Bâ+ment
D
(Rénova+on
/Extension,
2019)

53. 100
km
de
réseaux
• Eau
potable
• Assainissement
• Chauffage
urbain,
• Gaz
• Électricité
(HT,
BT)
• Eclairage
public
• Voiries

54. Plateforme
de
pilotage
Système
d’informaSon
• Données
de
patrimoine
(SIG)
OuSls
d’analyse
CommunicaSon
Serveur
web
• Equipes
Techniques
• Equipes
de
gesSons
• Usagers
• Equipes
Académiques
Architecture
du
système
«SunRise
»
CommunicaSon
:
• Réseaux
filaires
• Réseaux
sans
fils
• BâSments
• Réseaux
urbains
Mesure
et
contrôle
des
infrastructures
• Mesures
capteurs
Autres
Données
• Environnement
• Transport
• ISecours
• Autres
données

55. Travail
réalisé
1)
Système
d’informaSon
:
• Réseaux
urbains
et
bâ+ments
dans
un
SIG
(80
%
du
patrimoine)
• Instrumenta+on
des
réseaux
• Collecte
des
données
de
fonc+onnement
2)
Analyse
des
données
3)
Premiers
résultats
et
recommandaSons

56. Système
d’informaSon
On
dispose
d’un
système
d’informaSon
digitalisée,
vérifiée
sur
le
terrain,
comportant
les
données
sur
les
réseaux,
leurs
équipements
et
les
données
d’interven+on
Electricité
Chauffage
Assainissement
Eau
potable

57. Eau
potable

58. RéalisaSons:
1)
Laboratoire
commun
(CEA-­‐LIST,
W-­‐Smart,
KWR)
2)
Chaire
Interna+onale
(Région)
3)
Cheire
industrielle
(Eaux
du
Nord
/Suez)
4)
Projets
INCOM
et
Bio
Smart
(Eaux
du
Nord,
CEA-­‐LIST,
Eaux
de
Paris,
W-­‐Smart,
Vitens

59. TWUL
Demo
site
London
Smart
Caceres
Caceres
VIP
Leeuwarden
Sunrise
Lille
Projet
Européen
SmartWater4Europe

60. • 90 compteurs télé-relevés
• 6 Capteurs de pression
16
km
de
réseaux

61. ConsommaSon
bâSment
P2
-­‐
Mai
2014

62. Chauffage
Urbain

63. Intellisonde
Qualité

64. Pilote
en
laboratoire

65. 108
UFC/ml
107
UFC/ml
108
UFC/ml
108
UFC/ml
107
UFC/ml
107
UFC/ml
InjecSon
of
E.
Coli
105
CFU/ml
106
CFU/ml
107
CFU/ml
108
CFU/ml
Turbidity
(S:Scan)

66. SunRise
Site pilote de la ville
intelligente et durable
Réseau
d'eau
Réseau
de
chauffage
Système
de
chauffage
Centre
de
producSon
de
la
chaleur

67. StaSons
d’échange
-­‐ Mesure
des
consommaSons
et
des
paramètres
de
pilotage
-­‐ Pilotage
local

68. Exemple
:
BâSment
«M1»
ConsommaSon
Température
extérieure

69. Courbe
de
chauffe
Jours
de
la
semaine
Jours
de
weekend

70. ConsommaSon
«
théorique
»
avec
une
régulaSon
«
opSmisée
»
par
tranche
horaire
?
RégulaSon
par
tranche
horaire
?

71. Synthèse:
On
peut
améliorer
d’une
manière
sensible
les
performances
du
système
de
chauffage:
-­‐ Améliorer
certains
équipements
techniques
(traitement
d’air,..)
(Energie
et
Santé..)
-­‐ Moderniser
le
système
de
régulaSon
(Smart)
-­‐ Intégrer
l’occupaSon
des
locaux
par
tranche
horaire

72. Décisions:
2)
Lors
du
renouvellement
du
contrat
de
chauffage
(2016)
• Passer
à
un
réseau
de
chauffage
intelligent
(Economie
de
l’ordre
de
20%)
• Inves+ssement
important
(équipement,
régula+on,..)
financé
par
les
économies
1)
Mise
en
place
d’une
cogénéraSon
(2015)

73. Réseau
Electrique

74. Réseaux
urbains:
• Réseau
d’assainissement
• Eclairage
public
Développements
en
cours
ou
à
venir
CROUS
:
• Résidences
universitaires
• Restaurant
Universitaire
Réseau
social
(SunRise)
• Nouveaux
services,
informaSons,..
• InteracSon
avec
les
usagers
• sensibilisaSon,..
Mobilité
• NavigaSon
extérieure
• NavigaSon
intérieure
• Personnes
à
mobilité
réduite

75. Modèle
pour
d’autres
• Campus
• Systèmes
urbains
(quar+er,
parc
de
logement,..)

76. SunRise
:
Labélisé
dans
le
CPER
(2015
–
2020)
«Territoire
catalyseur
d’innovaSon»

77. Projet
de
créa+on
d’un
centre
d’exper+se
et
de
conseil
«
Smart
City
»
?

78. Forum
SunRise
Smart
City
2015
Le
rendez-­‐vous
interna0onal
des
acteurs
de
la
ville
intelligente
Etat
de
lieu,
retour
d’expérience,
impact
et
perspecSves
Polytech'Lille,
9-­‐10
novembre
2015
Contact
:
Isam.Shahrour@univ-­‐lille1.fr

79. Programme
provisoire
Lundi
9
Novembre
2015
9
:00
accueil
–
inscrip0ons
9
:30
Ouverture
du
Forum
10
:00
–
12
:30
Concept
de
la
ville
intelligente
:
Quel
constat
?
• Conférence
générale
• Table
ronde
:
Retour
d’expérience
12
:30
–
14
:00
:
Déjeuner
14
:00
–
15
:30
Réseaux
d’eau
potable
intelligent
• Conférence
:
Concept
et
auentes
• Table
ronde
:
Innova+on
et
retour
d’expériences
Pause
café
16
:00
–
17:30
Réseaux
d’assainissement
intelligent
• Conférence
:
Concept
et
auentes
• Table
ronde
:
Innova+on
et
retour
d’expériences
17
:30
–
18
:30
:
Réseaux
sociaux
et
ville
intelligente
• Conférence
:
Concept
et
auentes
• Table
ronde
:
Innova+on
et
retour
d’expériences
Mardi
10
Novembre
2015
9
:00
–
10
:30
Réseau
de
chauffage
intelligent
• Conférence
:
Concept
et
auentes
• Table
ronde
:
Innova+on
et
retour
d’expériences
Pause
café
11
:00
–
12
:30
Réseau
d’électricité
intelligent
• Conférence
:
Concept
et
auentes
• Table
ronde
:
Innova+on
et
retour
d’expériences
•
12
:30
–
14
:00
:
Déjeuner
14
:00
–
15
:30
Eclairage
public
intelligent
• Conférence
:
Concept
et
auentes
• Table
ronde
:
Innova+on
et
retour
d’expériences
•
Pause
café
16
:00
–
17:30
Session
3
:
Bâ+ment
et
Habitat
Intelligents
• Conférence
:
Concept
et
auentes
• Table
ronde
:
Innova+on
et
retour
d’expériences
Gala
:
Lundi
9
novembre
dans
la
soirée