Smart city Shahrour AUST Beirut april 2015 sh

2 144 vues

Publié le

Conference of Isam Shahrour at the American University of Science Technology (AUST), Beirut, April 2015 on the topic: "Smart City for developing countries: Utopia or a real opportunity?"

Publié dans : Ingénierie
0 commentaire
2 j’aime
Statistiques
Remarques
  • Soyez le premier à commenter

Aucun téléchargement
Vues
Nombre de vues
2 144
Sur SlideShare
0
Issues des intégrations
0
Intégrations
994
Actions
Partages
0
Téléchargements
28
Commentaires
0
J’aime
2
Intégrations 0
Aucune incorporation

Aucune remarque pour cette diapositive

Smart city Shahrour AUST Beirut april 2015 sh

  1. 1. Smart  City  for  developing  countries:  Utopia   or  a  real  opportunity?     Professor  Isam  Shahrour,     University  Lille1  –     Science  and  Technology       AUST  Seminar  “Smart  City”,   Beirut,  April,  28  
  2. 2. Q1  :  What  are  the  main  challenges  of  developing   countries  ?     Q2  :    What  is  the  smart  city  concept  ?     Q3  :  Why  this  concept  should  be  implemented  in   developing  countries  ?     Q4:    How  to  implement  the  smart  city  concept  ?     (Case  study  :  SunRise  project)    
  3. 3. Urban     Developing  countries   Urban  –     Developed    countries   Rural    Developing  countries   Challenge  of  the  populaDon  growth  
  4. 4. By  2030  :   •  Nearly  2  billion  of  new  urban  residents   •  Urban  populaHons  of  South  Asia  and  Africa   will  double   •  400,000  km2  will  be  constructed  for  urban   use  (doubling  the  world’s  built  urban  area)  
  5. 5. ConcentraDon  in  mega-­‐ciDes   World  map  of  mega-­‐ciDes  in  2030  
  6. 6. Challenge  of  the  Energy  
  7. 7. By  2035  (InternaDonal  Energy  Agency    -­‐  IEA):   •  One  billion  without  access  to  the    electricity     •  2.7  billion  without  access  to  clean  cooking  fuels  
  8. 8. TransportaDon  :  The  largest  world  challenge        
  9. 9. Air  polluDon   •  7  million  premature  deaths  annually  linked   to  air  polluHon  (WHO)     •  80  %  of  the  greenhouse  emission   •  Global  warming  –  climate  change  
  10. 10. •  1  billion  do  not  have  access  to  drinking  water  service     •  2.4  billion  do  not  have  access  to  sewage  water  service   •  Leakage  :  50%  water  lost  in  some    ciHes   •  Water  contaminaHon   •  Flood  …   Water  Chalenges  
  11. 11. Social  challenges  :   •  Access  to  services  (administraHve,  educaHon,   health,  transport,…)   •  Security  (supply,  operaHng,..)   •  CiHzen    implicaHon  in  the  city  development   and  gouvernance  
  12. 12. Economic  challenges  :   •  Job  opportunity     •  Running  cost  savings   •  Industrial  and  services  compeHHveness  
  13. 13. Q1  :  What  are  the  main  challenges  of  developing   countries  ?     Q2  :    What  is  the  smart  city  concept  ?     Q3  :  Why  this  concept  should  be  implemented  in   developing  countries  ?     Q4  How  to  implement  the  smart  city  concept  ?     (Case  study  :  SunRise  project)    
  14. 14. Digital  RevoluDon   •  Social  network     •  Mobile   •  Internet  of  things  
  15. 15. Could  operate:     •   Measurement  (state)     •   Data  storage  (?)     •   Analysis  (intelligence  /  knowledge)     •   CommunicaHon  with  other  “Things”   Each  “Thing”   •  Unique  idenDfier   •  Localized   The  Internet  of  Things  
  16. 16. Smart  Sensors  and  actuators  
  17. 17. Smart  Technology   Smart  governance  
  18. 18. Health,  EducaHon   Art,  Culture   BIG  DATA   digital,  images,   movies,  audios   More  data    
  19. 19. Smart  city  technology  allows   •  Real-­‐Hme  monitoring  (Urban  systems  as  well   •  Rapid  acHon  in  the  case  of  abnormal  event   (security,  leakage,  contaminaHon,....)   •  OpHmal  management   •  Stakeholders  implicaHon   •  New  services    
  20. 20. Smart  Grid  –  NEMA  Report  (2011)   Associa=on  of  electrical  and  medical  imaging  equipment  manufacturers  (US)    
  21. 21. Electrical  Grid  Network  (SunRise  Project,  PhD  D.  Sakr)     A2   M6   HT:  20  kV  LT:  380  V   Supply   FAULT!!   A2  
  22. 22. Smart  Energy  :  opDmal    management   ProducDon   Storage   Smart  Grid     Energy  ConsumpDon  
  23. 23. Smart  City  market  by  2020  :  $408  billion   www.forbes.com,  June  2014  
  24. 24. Q1  :  What  are  the  main  challenges  of  developing   countries  ?     Q2  :    What  is  the  smart  city  concept  ?     Q3  :  Why  this  concept  should  be  implemented  in   developing  countries  ?     Q4:    How  to  implement  the  smart  city  concept  ?     (Case  study  :  SunRise  project)    
  25. 25. Different  scales  of  implementaDon   City     Campus  
  26. 26. Focus  on   CiDzens,   Users,   Environment   In  a  smart  soluDon,  we   Technology     Social  Science     CollecDve    intelligence     Improve   Life  quality   Security   Environment     opDmized  cost    
  27. 27. OpportuniHes  in  developing  countries   We  have  to  build  or  to  update  the  infrastructures   (urban  networks,  transportaHon,  buildings,..   The  cost  of  smart  monitoring  is  low  regarding   the  infrastructure  cost.   The  smart  “design”  reduces  the  cost  of  construcDon  
  28. 28. Global  vision  of  the  cost:  Life  cycle  cosHng   Design   ConstrucDon   OperaDng  cost     Maintenance   Impact  on  the   environment   Recycling     Stakeholders   •  Users,  technical     staff   •  AdministraHve  staff  
  29. 29. •  Improves  the  asset  management     •  Reduces  the  running  and  maintenance  costs     The  smart  technology     Savings  in  the  construcDon  and  running  costs   largely  funds  the  smart  system    
  30. 30. Other  opportuniDes  for  developing  countries       •  High  mobile  penetraHon   •  High  use  of  the  social  media   •  Good  skills  in  informaHon  technology   •  Job  opportunity..  
  31. 31. Barriers  to  the  smart  city  implementaDon     •  Cultural    (policy  makers,  administraHon,  private   sector,  individual…)       •  OrganizaHon  (in  silos)   •  RegulaHons   •  Economic  model    
  32. 32. How  to  start  ??     We  can  start  by  «  demonstrators  in  order  to  learn   how  to  :   -­‐  Design,  build  and  use  the  smart  technology   -­‐  Establish  cooperaHon  between  services  and   stakeholders  (work  together)   -­‐  Update  the  regulaHon     -­‐  Establish  an  economic  model   -­‐  Educate  to  live  in  a  “smart  world”    
  33. 33. July  18,  2014     •  100  Smart  City  projects   •  Government  investment  (2015):  $  1.2  billion   India  :    
  34. 34. China  :     $322  billion   August  13,  2014  :       200  Smart  City  projects  
  35. 35. Africa   2014   CombinaHon  of  :   •  Rapid  urbanizaHon   •   Increasing  demand  for  urban  services   •  Telecoms  growth   Africa  :  Huge  perspecHve  for  the  implementaHon   of  the  Smart  City  
  36. 36. Q1  :  What  are  the  main  challenges  of  developing   countries  ?     Q2  :    What  is  the  smart  city  concept  ?     Q3  :  Why  this  concept  should  be  implemented  in   developing  countries  ?     Q4:    How  to  implement  the  smart  city  concept  ?     (Case  study  :  SunRise  project)    
  37. 37. Smart  City     How  did  we  start  ?    
  38. 38. Large  academic    project     «  City  of  the  Future)  ?   2010  -­‐  2011   CiDes   Metropolis   Social  Housing  Eco-­‐District   Energy     (Elecrical,  Gaz,     District  heaDng)   Water     (Drinking,     Sewage)   ConstrucDon   companies   TelecommunicaDon   IT  SoluDon  Engineering   Research   EducaDon   InnovaDon  
  39. 39. Combine  3  issues:   •  City     •  Sustainability   •  Digital     Smart  and     Sustainable  
  40. 40. Smart  Grid   implementaDon  ?    Large  ExperimentaDon   (Demonstrator)    
  41. 41. ScienDfic  Campus   Small  town:   •  25  000  users   •  140  Buildings          (320  000  m2  )    
  42. 42. ConstrucDon  Year   44  
  43. 43. C1  –  Chimie  (1966)   Polytech’Lille  (2000)   IUT      (2006)  
  44. 44. 100  km  of  Urban  Networks   •  Drinking  Water   •  Sewage   •  District  HeaDng   •  Gas     •  Electrical  (  HV,  LV)   •  Public  light   •  Roads    
  45. 45. InnovaDon  operators     •  Pole  Ubiquitaire   •  CITC  –EURARFID   •  PRN   Local  government   •  AMGVF  (Large   CiHes  associaHon)   •  Lille  Metropolis   •  Region   •  ArtoisComm   InternaDonal:   •  W-­‐Smart  (Int.  Ass.  for   water  Security)   •  US   •  Netherland,  UK,  Spain   •  Lebanon,  Morocco   Water/Energy/Buildings   operators   •  Dalkia   •  Eaux  du  Nord  (Suez)   •  Eau  de  Paris   •  ERDF     •  Lille  Métropole  Habitat     Research  Laboratories:   •  Engineering   •  InformaHon  technology     •  Social  Science   EducaDon  :   •  Master  programs   •  PhD  programs   Starts-­‐ups  :     Stereograph,  Noolioc,    Inodesign,  Calmwater,   Planete  oui,  Ixsane,  Projex,     Public/private/InternaDonal  partners:  
  46. 46. SunRise  Community  :   Faculty  members,  PhD,  Master  Degree  Students,  engineers,    
  47. 47. SunRise  Plamorm  InformaDon   Sytem   Asset  Data  (GIS)   AnalyDcs   Wb  servor     communicaDon   •  Users   •  Management  staff   •  Technical  staff   •  Academic  Staff   •  Public   CommunicaDon  :     •  Réseaux  filaires     •  Réseaux  sans  fils     Monitoring     •  Buildings   •  Water  Network   •  Energy  network   •  Others     Sensors  data     Users     -­‐  Alert     -­‐  InformaHon   Users  data     Open  data     •  Weather   •  Traffic     •  Emergency     Open  data    
  48. 48. •  Drinking  Water   •  Sewage   •  District  HeaDng   •  Gas     •  Electrical  (  HV,  LV)   •  Public  light   •  Roads    
  49. 49. Drinking  water    
  50. 50. Concerns:     • Leakage   • Real-­‐Hme  contaminaHon  detecHon   • Users  awareness   • Energy  opHmizaHon  
  51. 51. Partners  :       •  W-­‐Smart   •  Eaux  du  Nord  (Suez  Environment),  Eaux  de  Paris,  CEA-­‐ LIST   •  KWR,  SmrtWater4Europe  (Acciona,  Vitens,  Thames   water,…)  
  52. 52. TWUL  Demo  site   London     Smart  Caceres   Caceres     VIP   Leeuwarden     Sunrise  Demo  site   Lille     ü  Project  Budget:  12M€   ü  EU  funding:  FP7  INNO  DEMO     ü  Project  duraDon:  4  year   ü  Project  Management:  Vitens  N.V.     ü  12  innovaDve  SMEs   ü  3  water  uDliDes   ü  3  research  insDtutes   ü  1  company   ü  2  plamorm  organizaDons   European  Project  SmartWater4Europe  
  53. 53. •  16 Km de pipes •  49 fire hydrant s •  250 valves •  90 ARM •  5 pressure cells
  54. 54. VHF 169 MHz Portail de restitution de données GPRS Data  transfer  
  55. 55. Consommation d’eau - Weekend (m3/j) Water  consumpDon  (week  –  end)  
  56. 56. Water  quality       Real  Dme  detecDon  of  the   water  contaminaDon  ?  
  57. 57. Intellisonde  (UK)   Event  Lab  (Netherland)   S::scan  (Austria  )   Contaminant  InjecDon   Phase  1  :  Devices  qualificaHon  in  a  large  scale  pilot    
  58. 58. OpDca  response  to  chemical  injecDon          
  59. 59. 1,5   2   2,5   3   3,5   4   4,5   5   5,5   6   10:33   11:02   11:31   12:00   12:28   12:57   13:26   13:55   14:24   108     UFC/ ml   108     UFC/ ml   107       UFC/ ml   107   UFC/ ml    S::can  response  to  bacteria  injecDon   Time  
  60. 60. District  heaDng  
  61. 61. Concerns:     •  Data-­‐based  DiagnosHc     •  ReducHon  of  energy  looses  (primary,  secondary,   buildings)   •  Demand-­‐  based  energy  producHon  (usage,   historical  data,…)   •  Users  awareness  
  62. 62. SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable Réseau  d'eau   District  heaDng  system   HeaDng     Center  
  63. 63. HeaDng  Sub-­‐StaDon   •  Temperature   •  Flow   •  Pressure   •  ConsumpHon   RegulaHon  System   (Valve  Controllers)  
  64. 64. Old  regulaDon  system   67  
  65. 65. Data  :  Building  «  M1  »   Heat  ConsumpDon   External  Temperature  
  66. 66. Heat     ConsumpDon   External  Temperature  
  67. 67. Analysis  showed  a  high  potenDal  of  energy   savings  (up  to  40  %  in  some  buildings)   University  Decision  :  Large  investment  in   -­‐  Upgrading  the  district  heaHng  network  to  a   smart  network   -­‐  Co-­‐generaHon  staHon       Funded  by  :   •  Energy  savings   •  Public  –  private  partnership    
  68. 68. Under  Progress:     •  Public  lighHng   •  Sewage     •  Cyber  security       •  SunRise  social  network   •  SunRise  Wikipedia    
  69. 69. SunRise  today  (4  years)       •  Major  Smart  City  project     •  Large  private-­‐public  partnership   •  CreaHon  of  a  start-­‐up,  others  in  perspecHve   •  Several  implementaHons  (social  housing,  eco-­‐ district,  park  of  technology,  town,..)   Priority  in  the  6-­‐years  regional  development  plan   (state  –  region  agreement)   with  significant  public  funding  

×