Comment mettre en place un Socle Smart pour un territoire ?
Deux types de territoires sont concernés par la mise en place d’infrastructures Socle Smart :
- les territoires urbains souhaitant se développer en tant que Smart Cities,
- les territoires ruraux souhaitant se développer en tant que Smart Territoires.
De façon plus technique, le Socle Smart se compose :
- De capteurs et d’objets connectés, associés à la gestion de la Smart City ou du Smart Territoire,
- De l’ensemble des solutions de connectivité filaire ou hertzienne de ces capteurs, mais aussi des autres points du territoire à connecter,
- Des Data Centers hébergeant toutes les données échangées.
Les Smart Cities et Smart Territoires de demain devront, dans l’ordre :
- Identifier et catégoriser les sites et objets à connecter sur leur territoire,
- Identifier les solutions de connectivité qui correspondent le mieux à leurs problématiques.
Identification et catégorisation des sites et objets à connecter
Ce travail doit être réalisé par les collectivités en fonction de leurs compétences (ex : communes, départements, régions, etc.). Il s’agit pour elles d’identifier l’ensemble des cibles à connecter : bâtiments (ex : mairies, écoles, etc.) ou objets (ex : feux de signalisation, caméras, etc.).
A cette fin, l’inventaire devra être le plus exhaustif possible sur les solutions de capteurs envisageables pour la gestion des services publics visés (ex : éclairage public, chauffage urbain, stationnement, déchets, transport, distribution et production d’énergie, etc.). Des thématiques telles que la sécurité, l’environnement ou les différents types de mobilités pourront être concernées.
Ce travail doit permettre de référencer et d’identifier l’ensemble des possibilités en matière d’objets susceptibles d’être connectés. Il s’agira d’avoir une analyse critique et pragmatique : l’objectif n’est pas d’avoir une approche technocentrée, mais de pouvoir juger des apports réels des solutions numériques, quitte à en renoncer à certaines.
Ainsi, il faudra estimer pour chaque Smart Projet le coût pour la collectivité, sa fiabilité et sa pertinence, s’il peut avoir des externalités positives ou négatives sur les autres services du territoire, etc. Dans certains cas, il ne faudra pas hésiter à se contenter d’approches basées sur des algorithmes ou des solutions légères, dîtes « Low Tech », plutôt que sur des solutions nécessitant des investissements lourds.
La catégorisation de chaque smart projet devra se faire selon les critères suivants :
- La quantification potentielle prévue sur le territoire (ratios du type par habitant, par km², etc.),
- La localisation type (ex : localisation en « Indoor » voire en « Deep Indoor », ),
- Le besoin de connectivité nécessaire (ex : les débits, l’intensité des échanges, leur caractère symétrique ou non, etc.),
- Les retombées économiques directes et indirectes du projet (ex : baisse de la consommation d’énergie, baisse du coût de maintenance, etc.)
- Les partenaires privés et industriels pertinents sur chaque projet et sur chaque étape de ce dernier,
- Les retours d’expériences d’initiatives déjà opérationnelles sur d’autres territoires.
Tour d’horizon des solutions de connectivité existantes
La fibre optique
La fibre optique est aujourd’hui la technologie la plus puissante en matière d’accès à Internet. Et, d’après le Plan France Très Haut Débit (THD), 80% des logements en France seront éligibles à la fibre (réseaux FTTH) d’ici 2022.
Pour les Smart Cities, il s’agira d’estimer l’opportunité de s’appuyer sur ces réseaux FTTH pour déployer leurs nouveaux services, et des éventuelles contraintes techniques et réglementaires que cela représenterait.
Si les réseaux FTTH et la fibre en général seront certainement moins développés en zones rurales, les mêmes questionnements doivent cependant se poser pour les Smart Territoires de demain. Il s’agira surtout pour eux d’évaluer la pertinence de la fibre et de s’assurer de la bonne cohérence des capacités technique des réseaux ainsi que des contraintes réglementaires propres à ces territoires.
Le Wi-Fi
Des réseaux Wi-Fi se développent parfois à l’initiative de collectivités notamment dans des logiques de marketing territorial (ex : tourisme, revitalisation des centres-villes, etc.), on parle ainsi de Wi-Fi territorial.
L’intérêt de ces réseaux pour les collectivités est double :
- Pouvoir disposer de données sur les utilisateurs de ces réseaux, et ainsi pouvoir contribuer à des études stratégiques (ex : pour le développement touristique, les transports, etc.),
- Pouvoir faire passer des informations au travers d’un portail captif (ex : en donnant des informations à un touriste sur les autres sites à visiter dans un environnement proche).
Ces réseaux peuvent également servir à décharger les réseaux mobiles des opérateurs, en proposant une offre de déversement du trafic (« offload ») aux opérateurs.
L’utilisation de ces réseaux pose toutefois quelques questions, puisqu’avec le développement des réseaux 4G et la suppression des frais d’itinérance en Europe, les utilisateurs intéressés par ce type de solutions sont plus réduits.
Sur un plan plus technique, différents enjeux et problématiques sont à l’ordre du jour :
- La possibilité de réutiliser ou non les hotspots existants d’autres acteurs (ex : commerçants, hôtels, etc.), pour constituer une couverture plus large du territoire
- L’utilisation ou non de la nouvelle version de Wi-Fi: le Wi-Fi 6,
- Le fait que les informations utilisateur ne peuvent être conservées qu’une année.
Les réseaux IoT
D’autres réseaux seront adaptés à la connexion des nombreux capteurs des Smart Cities et Smart Territoire de demain : il s’agit des réseaux IoT (Internet of Things).
Ces derniers prennent plusieurs formes et s’appuient sur une diversité de technologies telles que :
- Les réseaux dits LPWAN sur des fréquences non licenciées, dont les plus connus sont la solution ouverte (Lora) ou fermée (Sigfox) qui utilisent la bande de fréquences 868 MHz,
- Les réseaux s’appuyant sur des fréquences licenciées des opérateurs mobiles : NB-IoT et LTE-M.
L’arrivée de la 5G va aussi constituer une opportunité dans le développement des réseaux IoT, puisque les besoins liés à l’IoT ont été nativement intégrés dans la définition de la norme 5G.
Les réseaux mobiles 4G et 5G
Les réseaux mobiles 4G sont une solution de connectivité idéale, car ils possèdent déjà une couverture large du territoire, laquelle sera encore étendue au travers du New Deal mobile.
Ensuite, le prochain développement de la 5G va constituer un élément clef pour une Smart city ou un Smart territoire.
Ainsi, la 5G constitue une nouvelle génération de réseau cellulaire ayant notamment pris en compte les besoins de l’IoT dès sa conception. La 5G pourra ainsi connecter de nombreux objets et capteurs et offre un très haut débit. Sa faible consommation énergétique devrait permettre un allongement de la durée de vie sur batterie des modules de transmission de 10 à 15 ans. La 5G représente de surcroît une amélioration de la fiabilité et une baisse du temps de latence, ce qui permettra de traiter des applications sensibles voire critiques comme les voitures autonomes, les équipements de santé et les applications industrielles. Enfin, la 5G s’appuie dans son architecture sur une virtualisation de fonctions réseau, et permet des qualités de services différenciées par types d’usage grâce au « network slicing ».
Les réseaux mobiles professionnels
Le 15 avril 2019, L’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (Arcep) a publié l’attribution de fréquences LTE permettant l'établissement de réseaux mobiles professionnels (PMR) haut débit.
La modernisation des PMR semble en effet nécessaire pour de nombreux métiers au sein des villes, notamment concernant les fonctions régaliennes de police, de sécurité, et de secours.
Ces réseaux seront probablement principalement déployés par de grands acteurs d’infrastructures (ex : EDF, SNCF, RATP, etc.) du fait des coûts importants d’installation, mais des partenariats public-privés sont toujours possibles.
Les Data Centers
Pour les Data Centers, il faut noter que deux tendances contraires sont à première vue en développement :
- La constitution de Data Centers de taille importante, pour optimiser les coûts de fonctionnement notamment, et donc qui conduiraient à les concentrer sur des zones plus denses,
- Le développement du Edge Computing, qui conduit à rapprocher les Data Center des utilisateurs.
Pour les territoires, il s’agit de définir les conditions d’opportunité de mise en place de Data Center d’initiative publique.
Sources externes
https://www.arcep.fr/uploads/tx_gspublication/description-dispositif-couverture-mobile-220118.pdf
https://www.journaldunet.com/ebusiness/internet-mobile/1423339-yannick-delibie-kerlink/
https://www.banquedesterritoires.fr/lancement-du-programme-daction-villes-20-paris
http://infranum.fr/wp-content/uploads/2018/06/Guide-SmartCity2018-WEB.pdf
Benjamin Fradelle
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