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Smart	
  City:	
  Solu.on	
  innovante	
  pour	
  la	
  ville	
  
Isam	
  SHAHROUR,	
  Professeur	
  Université	
  Lille1	
  	
  
Directeur	
  du	
  Laboratoire	
  Génie	
  Civil	
  et	
  géo-­‐Environnement	
  
Isam.Shahrour@univ-­‐lille1.fr	
  
IG2I	
  	
  –	
  Lens,	
  23	
  septembre	
  2015	
  
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	
  	
  
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	
  	
  
Urban	
  	
  
Developing	
  countries	
  
Urban	
  –	
  	
  
Developed	
  	
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Rural	
  
	
  Developing	
  countries	
  
Croissance	
  de	
  la	
  popula*on	
  urbaine	
  
En	
  2030:	
  
•  Près	
  de	
  2	
  milliards	
  de	
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  dans	
  
les	
  villes.	
  
•  La	
  popula*on	
  urbaine	
  de	
  l'Asie	
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  Sud	
  et	
  en	
  
Afrique	
  va	
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•  400.000	
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  la	
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  dans	
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World	
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  in	
  2030	
  
Concentra.on	
  dans	
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En	
  perspec.ve,	
  des	
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  de	
  plus	
  de	
  
50	
  millions	
  
	
  
•  Croissance/concentra*on	
  	
  de	
  la	
  popula*on	
  
•  Qualité	
  de	
  vie	
  –	
  accès	
  aux	
  services	
  urbains	
  
•  Les	
  Infrastructures	
  
•  Vieillissement	
  de	
  la	
  popula*on	
  	
  
Défis	
  de	
  la	
  ville	
  	
  
•  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	
  	
  
•  2,4	
  milliards	
  sans	
  accès	
  au	
  service	
  d’assainissement	
  
•  inonda*on,	
  santé	
  publique	
  
•  Pollu*on	
  des	
  sols	
  et	
  de	
  l'eau	
  
Service	
  d’assainissement	
  
En	
  2035	
  (Agence	
  Interna.onale	
  de	
  l’Energie):	
  	
  
1	
  milliard	
  sans	
  accès	
  au	
  service	
  d’électricité	
  	
  
Service	
  d’électricité	
  	
  
Le	
  transport	
  :	
  
Des	
  heures	
  dans	
  les	
  bouchons	
  :	
  perte	
  de	
  temps,	
  
consommaIon	
  	
  d’énergie	
  et	
  émission	
  de	
  polluIon	
  	
  
Qualité	
  de	
  l’air	
  
La	
  pollu*on	
  de	
  l’air	
  tue	
  près	
  de	
  7	
  million	
  chaque	
  
année	
  (OMS)	
  
Harbin,	
  Chine,	
  Octobre	
  2013	
  	
  
Indice	
  qualité	
  de	
  l’air	
  :	
  PM2.5	
  	
  >	
  500	
  
20	
  fois	
  >	
  Seuil	
  de	
  l’OMS	
  
Smart city : solution  innovante pour la ville-  IG2I
Pollu.on	
  de	
  l’	
  air	
  
Paris,	
  Mars	
  2014	
  
Smart city : solution  innovante pour la ville-  IG2I
La	
  ville	
  
80%	
  du	
  gaz	
  à	
  effet	
  de	
  serre	
  
Réchauffement	
  clima.que	
  
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	
  	
  
Infrastructures urbaines
Electricité	
  :	
  
•  Ligne	
  haute	
  tension:	
  600	
  000	
  km	
  
•  Ligne	
  basse	
  tension:	
  670	
  000	
  km	
  
•  Transformateur:	
  726	
  000	
  
Bâ*ment	
  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	
  
80%	
  (France)	
  
Vieillissement	
  des	
  infrastructures	
  	
  
10	
  mars	
  2015	
  
Vieillissement	
  des	
  infrastructures	
  	
  
Vieillissement	
  des	
  infrastructures	
  	
  
Etats	
  Unis,	
  Rapport	
  ASCE,	
  2013	
  
Pays	
  en	
  voie	
  de	
  développement	
  :	
  
De	
  géants	
  besoin	
  d’inves*ssement	
  dans	
  les	
  infrastructures	
  
Besoin	
  annuel:	
  1,8	
  à	
  2,3	
  trillions	
  
Transport	
  	
  
Electricity	
  
Water	
  
Telecom	
  
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	
  	
  
Vieillissement	
  de	
  la	
  popula.on	
  
•  Santé	
  
•  Main*en	
  à	
  domicile	
  
•  Services	
  personnalisés	
  
Tau	
  de	
  dépendance	
  	
  
Pour	
  résumer	
  	
  
Pays	
  développés	
  
	
  Enjeux	
  de	
  vieillissement	
  :	
  	
  
•  des	
  infrastructures,	
  	
  
•  de	
  popula*on,	
  
•  	
  de	
  méthodes	
  de	
  ges*on	
  	
  
Exigence	
  accrue	
  en	
  qualité	
  de	
  vie	
  
Croissance	
  économique	
  
Pays	
  en	
  voie	
  de	
  développement	
  :	
  	
  
•  Croissance	
  urbaine	
  (2	
  milliards	
  dans	
  les	
  prochaines	
  années	
  
•  Gros	
  besoin	
  en	
  infrastructures	
  et	
  services	
  	
  
•  Financement	
  	
  
Monde	
  :	
  	
  
•  Emission	
  de	
  gaz	
  à	
  effet	
  de	
  serres,	
  réchauffement	
  clima*que	
  	
  
	
  
Croissance	
  urbaine	
  
Patrimoine	
  	
  
Vieillissement	
  
Pollu.on	
  
Gouvernance	
  
Exigence	
  accrue	
  
Socio-­‐responsable	
  
	
  
Eco-­‐responsable	
  
	
  
Future	
  généra.on	
  	
  
Crise	
  financière	
  
Enjeux	
  :	
  transformer	
  la	
  ville	
  
Opportunité	
  :	
  Muta.on	
  Numérique	
  
(Smart	
  City)	
  
Concept	
  Smart	
  City	
  
Milieu	
  urbain	
   Partage	
  	
  
Santé,	
  Educa*on,	
  
Culture,….	
  
Autres	
  données	
  
Ville	
  
«	
  Intelligente	
  »	
  
Suivre	
  en	
  
temps	
  réel	
  les	
  
infrastructures	
  
Améliorer	
  
la	
  Sécurité	
  
Ges.on	
  
op.male	
  
Interagir	
  
avec	
  les	
  
usagers,	
  	
  
Usagers	
  
acteurs	
  de	
  
leur	
  ville	
  
Modèles	
  d’aide	
  
à	
  la	
  décision	
  
ExpérimentaIon	
  	
  
(Démonstrateur)	
  	
  
Implémenter	
  dans	
  la	
  ville	
  ?	
  
Collec.vités	
  :	
  
AMGVF	
  	
  
LMCU,	
  	
  
Région,	
  	
  
ArtoisComm	
  
Interna.onal:	
  
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	
  	
  
Forma.on	
  :	
  
Master	
  (…),	
  Mastère	
  CréaCity	
  
Diplômes	
  d’ingénieurs	
  
Centres	
  d’innova.o,	
  pole,…	
  	
  
Pole	
  Ubiquitaire	
  
CITC	
  –EURARFID	
  
PRN	
  
Starts-­‐ups	
  :	
  	
  
Stereograph,	
  Noolikc,	
  
	
  Inodesign,	
  Calmwater,	
  
Planete	
  oui,	
  IXsane	
  
Partenaires	
  du	
  projet	
  SunRise	
  
Pe.te	
  ville	
  (110	
  Hectares)	
  
•  25	
  000	
  usagers	
  
•  140	
  bâ*ments	
  (320	
  000	
  m2)	
  
•  100	
  km	
  de	
  réseaux	
  urbains	
  
Projet	
  SunRise	
  «Cité	
  Scien.fique»	
  
Campus	
  Construit	
  en	
  1967	
  	
  
C1	
  –	
  Chimie	
  (1966)	
   Polytech’Lille	
  (2000)	
  
IUT	
  	
  	
  (2006)	
  
Learning	
  Center	
  (2016)	
  
Bâ*ment	
  D	
  	
  
(Rénova*on	
  /Extension,	
  2019)	
  	
  
100	
  km	
  de	
  réseaux	
  	
  
•  Eau	
  potable	
  
•  Assainissement	
  
•  Chauffage	
  urbain,	
  	
  
•  Gaz	
  	
  
•  Électricité	
  (HT,	
  BT)	
  
•  Eclairage	
  public	
  
•  Voiries	
  	
  
	
  
Plateforme	
  	
  de	
  pilotage	
  Système	
  
d’informa.on	
  
•  Données	
  de	
  patrimoine	
  (SIG)	
  
Ou.ls	
  
	
  d’analyse	
  
Communica.on	
  
Serveur	
  web	
  
•  Equipes	
  Techniques	
  
•  Equipes	
  de	
  ges.ons	
  
•  Usagers	
  
•  Equipes	
  Académiques	
  
Architecture	
  du	
  système	
  «SunRise	
  »	
  
Communica.on	
  :	
  	
  
•  Réseaux	
  filaires	
  	
  
•  Réseaux	
  sans	
  fils	
  	
  
•  Bâ.ments	
  	
  
•  Réseaux	
  	
  urbains	
  
Mesure	
  et	
  	
  contrôle	
  des	
  
	
  infrastructures	
  	
  
•  Mesures	
  capteurs	
  	
  
Autres	
  Données	
  
•  Environnement	
  
•  Transport	
  
•  ISecours	
  
•  Autres	
  données	
  
Travail	
  Réalisé	
  	
  
	
  
1)	
  Système	
  d’informa.on	
  :	
  
•  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	
  recommanda.ons	
  	
  
Système	
  d’informa.on	
  	
  
On	
  dispose	
  d’un	
  système	
  d’informa.on	
  digitalisée,	
  vérifiée	
  sur	
  le	
  terrain,	
  comportant	
  
les	
  données	
  sur	
  les	
  réseaux,	
  leurs	
  équipements	
  et	
  les	
  données	
  d’interven*on	
  
	
  
Electricité	
  Chauffage	
  
Assainissement	
  
Eau	
  potable	
  
Eau	
  potable	
  
Réalisa.ons:	
  	
  
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	
  
	
  
TWUL	
  Demo	
  site	
  
London	
  
	
  
Smart	
  Caceres	
  
Caceres	
  
	
  
VIP	
  
Leeuwarden	
  
	
  
Sunrise	
  	
  
Lille	
  
	
  
Projet	
  Européen	
  SmartWater4Europe	
  
•  90 compteurs télé-relevés
•  6 Capteurs de pression
16	
  km	
  de	
  réseaux	
  	
  
Consomma.on	
  bâ.ment	
  P2	
  -­‐	
  Mai	
  2014	
  	
  
Intellisonde	
  
Qualité	
  	
  
Pilote	
  en	
  laboratoire	
  
108	
  	
  	
  UFC/ml	
  
107	
  	
  	
  UFC/ml	
  
108	
  	
  	
  UFC/ml	
  
108	
  	
  	
  UFC/ml	
  
107	
  	
  	
  UFC/ml	
  
107	
  	
  	
  UFC/ml	
  
Injec.on	
  of	
  E.	
  Coli	
  
	
   	
  	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  105	
  	
  	
  	
  CFU/ml	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  106	
  	
  	
  	
  CFU/ml	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  107	
  	
  	
  	
  CFU/ml	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  108	
  	
  	
  	
  CFU/ml	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
Turbidity	
  (S:Scan)	
  	
  
Chauffage	
  
	
  Urbain	
  
	
  
SunRise
Site pilote de la ville
intelligente et durable
Réseau	
  d'eau	
  Réseau	
  de	
  chauffage	
  
Système	
  de	
  	
  chauffage	
  	
  
Centre	
  de	
  produc.on	
  de	
  la	
  chaleur	
  
Sta.ons	
  d’échange	
  
-­‐  Mesure	
  des	
  consomma.ons	
  et	
  
des	
  	
  paramètres	
  de	
  pilotage	
  
-­‐  Pilotage	
  local	
  
 Exemple	
  :	
  Bâ.ment	
  «M1»	
  
Consomma.on	
   Température	
  extérieure	
  
Courbe	
  de	
  chauffe	
  
Jours	
  de	
  la	
  semaine	
   Jours	
  de	
  weekend	
  
Consomma.on	
  «	
  théorique	
  »	
  avec	
  une	
  	
  régula.on	
  
«	
  op.misée	
  »	
  par	
  tranche	
  	
  horaire	
  ?	
  
Régula.on	
  par	
  tranche	
  	
  horaire	
  ?	
  
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	
  régula.on	
  (Smart)	
  
-­‐  Intégrer	
  l’occupa.on	
  des	
  locaux	
  par	
  tranche	
  horaire	
  	
  
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	
  cogénéra.on	
  (2015)	
  	
  
Réseau	
  Electrique	
  	
  
Electrical	
  Grid	
  Network	
  
A2	
  
M6	
  
HT	
  (20	
  kV)	
  
LT	
  
Supply	
  
FAULT	
  
Sous-­‐Sta.ons	
  H.T	
  (20	
  kV)	
  
•  Passage	
  	
  MT	
  -­‐	
  BT	
  
•  Mesure	
  des	
  consomma.ons	
  et	
  
des	
  	
  paramètres	
  de	
  pilotage	
  
•  Pilotage	
  
Current	
  Levels	
  
Minimum
On Sun 9/7/2014 110 A
Average
213 A
Maximum
On Tue 10/21/2014 414 A
Résidence	
  Bachelard	
  
Demande	
  de	
  charge	
  	
  
0	
  
1	
  000	
  
2	
  000	
  
3	
  000	
  
4	
  000	
  
5	
  000	
  
6	
  000	
  
Friday,	
  
March	
  01,	
  
2013	
  
Monday,	
  
April	
  01,	
  
2013	
  
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Smart city : solution innovante pour la ville- IG2I

  • 1. Smart  City:  Solu.on  innovante  pour  la  ville   Isam  SHAHROUR,  Professeur  Université  Lille1     Directeur  du  Laboratoire  Génie  Civil  et  géo-­‐Environnement   Isam.Shahrour@univ-­‐lille1.fr   IG2I    –  Lens,  23  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     •  Croissance/concentra*on    de  la  popula*on   •  Qualité  de  vie  –  accès  aux  services  urbains   •  Les  Infrastructures   •  Vieillissement  de  la  popula*on    
  • 4. Urban     Developing  countries   Urban  –     Developed    countries   Rural    Developing  countries   Croissance  de  la  popula*on  urbaine  
  • 5. 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.   •  400.000  km2  seront  construits  en  zone  urbaine   (doublement  de  la  surface  construite  dans  le  monde)  
  • 6. World  map  of  mega-­‐ci.es  in  2030   Concentra.on  dans  des  grandes  métropoles  
  • 7. En  perspec.ve,  des  villes  de  plus  de   50  millions    
  • 8. •  Croissance/concentra*on    de  la  popula*on   •  Qualité  de  vie  –  accès  aux  services  urbains   •  Les  Infrastructures   •  Vieillissement  de  la  popula*on     Défis  de  la  ville    
  • 9. •  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    
  • 10. •  2,4  milliards  sans  accès  au  service  d’assainissement   •  inonda*on,  santé  publique   •  Pollu*on  des  sols  et  de  l'eau   Service  d’assainissement  
  • 11. En  2035  (Agence  Interna.onale  de  l’Energie):     1  milliard  sans  accès  au  service  d’électricité     Service  d’électricité    
  • 12. Le  transport  :   Des  heures  dans  les  bouchons  :  perte  de  temps,   consommaIon    d’énergie  et  émission  de  polluIon    
  • 13. Qualité  de  l’air   La  pollu*on  de  l’air  tue  près  de  7  million  chaque   année  (OMS)  
  • 14. Harbin,  Chine,  Octobre  2013     Indice  qualité  de  l’air  :  PM2.5    >  500   20  fois  >  Seuil  de  l’OMS  
  • 16. Pollu.on  de  l’  air   Paris,  Mars  2014  
  • 18. La  ville   80%  du  gaz  à  effet  de  serre   Réchauffement  clima.que  
  • 19. 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    
  • 21. Electricité  :   •  Ligne  haute  tension:  600  000  km   •  Ligne  basse  tension:  670  000  km   •  Transformateur:  726  000   Bâ*ment  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  
  • 22. 80%  (France)   Vieillissement  des  infrastructures    
  • 23. 10  mars  2015   Vieillissement  des  infrastructures    
  • 24. Vieillissement  des  infrastructures     Etats  Unis,  Rapport  ASCE,  2013  
  • 25. Pays  en  voie  de  développement  :   De  géants  besoin  d’inves*ssement  dans  les  infrastructures  
  • 26. Besoin  annuel:  1,8  à  2,3  trillions   Transport     Electricity   Water   Telecom  
  • 27. 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    
  • 28. Vieillissement  de  la  popula.on   •  Santé   •  Main*en  à  domicile   •  Services  personnalisés   Tau  de  dépendance    
  • 29. Pour  résumer     Pays  développés    Enjeux  de  vieillissement  :     •  des  infrastructures,     •  de  popula*on,   •   de  méthodes  de  ges*on     Exigence  accrue  en  qualité  de  vie   Croissance  économique   Pays  en  voie  de  développement  :     •  Croissance  urbaine  (2  milliards  dans  les  prochaines  années   •  Gros  besoin  en  infrastructures  et  services     •  Financement     Monde  :     •  Emission  de  gaz  à  effet  de  serres,  réchauffement  clima*que      
  • 30. Croissance  urbaine   Patrimoine     Vieillissement   Pollu.on   Gouvernance   Exigence  accrue   Socio-­‐responsable     Eco-­‐responsable     Future  généra.on     Crise  financière   Enjeux  :  transformer  la  ville   Opportunité  :  Muta.on  Numérique   (Smart  City)  
  • 32. Milieu  urbain   Partage    
  • 33. Santé,  Educa*on,   Culture,….   Autres  données  
  • 34. Ville   «  Intelligente  »   Suivre  en   temps  réel  les   infrastructures   Améliorer   la  Sécurité   Ges.on   op.male   Interagir   avec  les   usagers,     Usagers   acteurs  de   leur  ville   Modèles  d’aide   à  la  décision  
  • 35. ExpérimentaIon     (Démonstrateur)     Implémenter  dans  la  ville  ?  
  • 36. Collec.vités  :   AMGVF     LMCU,     Région,     ArtoisComm   Interna.onal:   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     Forma.on  :   Master  (…),  Mastère  CréaCity   Diplômes  d’ingénieurs   Centres  d’innova.o,  pole,…     Pole  Ubiquitaire   CITC  –EURARFID   PRN   Starts-­‐ups  :     Stereograph,  Noolikc,    Inodesign,  Calmwater,   Planete  oui,  IXsane   Partenaires  du  projet  SunRise  
  • 37. Pe.te  ville  (110  Hectares)   •  25  000  usagers   •  140  bâ*ments  (320  000  m2)   •  100  km  de  réseaux  urbains   Projet  SunRise  «Cité  Scien.fique»  
  • 38. Campus  Construit  en  1967    
  • 39. C1  –  Chimie  (1966)   Polytech’Lille  (2000)   IUT      (2006)   Learning  Center  (2016)   Bâ*ment  D     (Rénova*on  /Extension,  2019)    
  • 40. 100  km  de  réseaux     •  Eau  potable   •  Assainissement   •  Chauffage  urbain,     •  Gaz     •  Électricité  (HT,  BT)   •  Eclairage  public   •  Voiries      
  • 41. Plateforme    de  pilotage  Système   d’informa.on   •  Données  de  patrimoine  (SIG)   Ou.ls    d’analyse   Communica.on   Serveur  web   •  Equipes  Techniques   •  Equipes  de  ges.ons   •  Usagers   •  Equipes  Académiques   Architecture  du  système  «SunRise  »   Communica.on  :     •  Réseaux  filaires     •  Réseaux  sans  fils     •  Bâ.ments     •  Réseaux    urbains   Mesure  et    contrôle  des    infrastructures     •  Mesures  capteurs     Autres  Données   •  Environnement   •  Transport   •  ISecours   •  Autres  données  
  • 42. Travail  Réalisé       1)  Système  d’informa.on  :   •  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  recommanda.ons    
  • 43. Système  d’informa.on     On  dispose  d’un  système  d’informa.on  digitalisée,  vérifiée  sur  le  terrain,  comportant   les  données  sur  les  réseaux,  leurs  équipements  et  les  données  d’interven*on     Electricité  Chauffage   Assainissement   Eau  potable  
  • 45. Réalisa.ons:     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    
  • 46. TWUL  Demo  site   London     Smart  Caceres   Caceres     VIP   Leeuwarden     Sunrise     Lille     Projet  Européen  SmartWater4Europe  
  • 47. •  90 compteurs télé-relevés •  6 Capteurs de pression 16  km  de  réseaux    
  • 48. Consomma.on  bâ.ment  P2  -­‐  Mai  2014    
  • 51. 108      UFC/ml   107      UFC/ml   108      UFC/ml   108      UFC/ml   107      UFC/ml   107      UFC/ml   Injec.on  of  E.  Coli                                                105        CFU/ml                                        106        CFU/ml                                        107        CFU/ml                                          108        CFU/ml                       Turbidity  (S:Scan)    
  • 53. SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable Réseau  d'eau  Réseau  de  chauffage   Système  de    chauffage     Centre  de  produc.on  de  la  chaleur  
  • 54. Sta.ons  d’échange   -­‐  Mesure  des  consomma.ons  et   des    paramètres  de  pilotage   -­‐  Pilotage  local  
  • 55.  Exemple  :  Bâ.ment  «M1»   Consomma.on   Température  extérieure  
  • 56. Courbe  de  chauffe   Jours  de  la  semaine   Jours  de  weekend  
  • 57. Consomma.on  «  théorique  »  avec  une    régula.on   «  op.misée  »  par  tranche    horaire  ?   Régula.on  par  tranche    horaire  ?  
  • 58. 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  régula.on  (Smart)   -­‐  Intégrer  l’occupa.on  des  locaux  par  tranche  horaire    
  • 59. 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  cogénéra.on  (2015)    
  • 61. Electrical  Grid  Network   A2   M6   HT  (20  kV)   LT   Supply   FAULT  
  • 62. Sous-­‐Sta.ons  H.T  (20  kV)   •  Passage    MT  -­‐  BT   •  Mesure  des  consomma.ons  et   des    paramètres  de  pilotage   •  Pilotage  
  • 63. Current  Levels   Minimum On Sun 9/7/2014 110 A Average 213 A Maximum On Tue 10/21/2014 414 A Résidence  Bachelard  
  • 64. Demande  de  charge     0   1  000   2  000   3  000   4  000   5  000   6  000   Friday,   March  01,   2013   Monday,   April  01,   2013   Wednesday,   May  01,  2013   Saturday,   June  01,   2013   Monday,  July   01,  2013   Thursday,   August  01,   2013   Sunday,   September   01,  2013   Tuesday,   October  01,   2013   Friday,   November   01,  2013   Sunday,   December   01,  2013   Wednesday,   January  01,   2014   Saturday,   February  01,   2014   Saturday,   March  01,   2014   Tuesday,   April  01,   2014   Consump.on  ]kWh]   Date   Fixed  Demand  Charge  V.S.  Real  Demand  Charge  
  • 65. Suites  :     •  Analyse  des  réseaux  secondaires,  vérifica*on  dans  les  bâ*ments   •  Recommanda*ons  «travaux»     •  Programma*on  du  fonc*onnement  de  certains  équipements  ??   •  Réduire  la  puissance  d’abonnement  ??   Programme  de  rénova.on  de  l’éclairage  extérieur  (2016)   (Smart  Système)   Economie  de  30  à  40    %  
  • 67. Réseaux  urbains:   •  Réseau  d’assainissement   •  Eclairage  public   Développements  en  cours  ou  à  venir     CROUS  :   •  Résidences  universitaires     •  Restaurant  Universitaire     Réseau  social  (SunRise)     •  Nouveaux  services,  informa.ons,..   •  Interac.on  avec  les  usagers   •  sensibilisa.on,..       Mobilité     •  Naviga.on  extérieure     •  Naviga.on  intérieure   •  Personnes  à  mobilité   réduite      
  • 68. Les  pistes  de   développement    
  • 69. Capteurs   -­‐  Energie     -­‐  Miniaturisa.on     -­‐  Mul.  paramètres   -­‐  Bio,  chimie,..  ??   -­‐   Intelligence  intégrée   -­‐  Communica.on    (portée,..)   -­‐  Interac.on  M&M   -­‐  Design   -­‐  Fiabilité  ,  sécurité   -­‐  Localisa.on,  densité     -­‐  Coût     Ac.onneurs   Capteurs   Capteurs   •  Fiabilité   •  Sécurité   •  Couverture   •  Stockage   •  Analyse  (spa.ale,   temporelle,..)   •  Appren.ssage     •  Interac.on  usagers   (graphique,  RV,  RA,…)   •  Sécurité