Smart City & Qualité de vie
Les villes du futur font face à des défis façonnés par une population croissante et une urbanisation mondiale en plein essor
Les villes ont toujours été des centres de pouvoir économique, politique ou social et au confluent de routes d’échanges commerciaux, culturels, religieux et spirituels. Elles ont joué un rôle important dans l’organisation de nos sociétés et la structuration de nos paysages, accélérant l’exode rural, et continuent de guider le développement de nombreux pays. Les villes symbolisent encore, pour de nombreux êtres humains, la possibilité d’accéder enfin à une vie meilleure, à la connaissance, au travail, aux soins de santé ou au logement.
Cependant, les grandes tendances macroéconomiques exacerbent déjà les défis et les pressions qui pèsent sur les autorités des villes en matière de qualité de vie, de gouvernance publique, d’économie, d’urbanisme, de sécurité, de communications, de ressources de base, d’environnement, de cohésion sociale, de capital humain, ainsi que de mobilité et de transport. Une distribution d’eau adéquate, un approvisionnement et une utilisation assurés de l’électricité, l’assainissement, y compris la gestion des déchets, une mobilité et des transports urbains efficaces, des logements abordables et appropriés, un réseau de communication solide, une gouvernance stable, y compris la participation des citoyens, un environnement sain et durable, la sûreté et la sécurité des citoyens, la santé et l’éducation pour tous sont les principaux défis auxquels sont déjà confrontés les responsables des villes. Et ils deviendront encore plus critiques pour le développement des villes du futur, ce futur n’étant pas si lointain. Quelques chiffres pour illustrer :
– Les villes continuent en effet d’attirer de plus en plus de monde : la population urbaine augmente de 2 à 3 % par an depuis les années 1960. Les villes sont désormais susceptibles d’absorber la totalité de la croissance de la population mondiale entre 2010 et 2050 . En 2050[1], près de 70 % de la population mondiale devrait vivre dans des zones urbaines[2]. Les villes des pays en développement représenteront 95 % de la croissance urbaine au cours des vingt prochaines années et abriteront près de 4 milliards d’habitants en 2025. En 2050, le nombre de personnes vivant dans les villes des pays du Sud sera 5 fois supérieur à celui des pays du Nord, puisque près de 80% de la population urbaine mondiale se trouvera dans les pays du Sud .
– L’eau deviendra bientôt une ressource géostratégique. En 2019, 12% de la population mondiale boit de l’eau provenant de sources non améliorées et non sûres. Plus de 2,4 milliards de personnes (30% de la population mondiale) vivent sans aucune forme d’assainissement[3]. D’ici 2050, 1,4 milliard de personnes n’auront toujours pas accès à des installations sanitaires de base. La demande mondiale en eau devrait augmenter d’environ 55 % d’ici à 2050[4], exacerbant les tensions autour de l’accès à l’eau, de sa distribution et de son utilisation.
– Les émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES) devraient augmenter de 50 %, principalement en raison d’une croissance de 70 % des émissions de CO2 liées à l’énergie, ce qui entraînera un changement climatique et une augmentation de la température moyenne. Par rapport à l’an 2000, les niveaux d’émission de SO2 devraient être supérieurs de 90 % et ceux de NOX de 50 % en 2050. Les concentrations de pollution atmosphérique dans les villes, en particulier en Asie, dépassent déjà de loin les niveaux de sécurité de l’Organisation mondiale de la santé (OMS), et elles devraient encore se détériorer d’ici à 2050. Aujourd’hui, seule 2 % de la population urbaine mondiale vivent avec des concentrations acceptables de PM10 (par rapport à la directive de l’OMS sur la qualité de l’air de 20 μg/m3). Environ 70 % de la population urbaine des pays en développement est exposée à des concentrations supérieures à la norme provisoire la plus élevée (supérieure à 70 μg/m3).
Les gouvernements, les municipalités et les responsables locaux sont désormais à la recherche d’outils appropriés pour surveiller, comprendre, décider et agir afin d’atténuer ces risques et de relever avec succès ces défis pour le bien de leurs citoyens. La technologie de réseau IoT et les capteurs et appareils IoT générateurs de données sont au cœur de la transformation numérique des villes, quelles que soient leur taille et leur population, et peuvent aider les décideurs des villes à prendre des décisions rapides et efficaces fondées sur les données.
[1] OECD (2012)
[2] Statista (2018a)
[3] THEYS and alii (2008)
[4] OECD (2012)
Comment l’IoT accompagne les solutions Smart City et Qualité de vie?
Opérations urbaines
De nombreuses opérations urbaines peuvent bénéficier directement de la technologie IoT pour automatiser leur supervision et leur gestion, pour réduire leur consommation d’énergie globale, pour améliorer leur efficacité et réduire leurs coûts opérationnels et pour finalement améliorer leur durabilité environnementale et réduire leur impact sur le changement climatique. C’est généralement le cas pour les opérations de stationnement intelligent , la gestion de l’éclairage public intelligent, la chaîne de valeur des déchets et des ordures ménagères intelligents, l’orchestration du trafic intelligent, la supervision des transports publics intelligents, l’application de la sécurité intelligente et la surveillance de l’environnement et de l’assainissement intelligents.
Services publics et comptage
Depuis des années, la technologie IoT améliore les opérations de distribution et de comptage de l’eau, du gaz et de l’électricité. Des projets à grande échelle dans divers pays ont démontré l’avantage de connecter les réseaux de distribution et les compteurs intelligents pour recueillir des informations en temps réel sur la consommation et d’autres paramètres clés. Les villes et les services publics peuvent bénéficier de la technologie IoT pour alimenter les cas d’utilisation de l’eau, du gaz et de l’électricité intelligents afin de réduire la consommation d’énergie et les déchets, d’améliorer la durabilité des bâtiments et des logements urbains et de réduire l’empreinte environnementale des villes. Le développement en cours de sources d’énergie alternatives et de leurs réseaux distribués connexes, alias le Green New Deal, peut immédiatement tirer le meilleur parti des solutions IoT pour surveiller, gérer et orchestrer la production et la distribution d’énergie verte intelligente entre les parties prenantes publiques, privées et individuelles.
Commerces et lieux publics
L’IoT alimente de plus en plus de solutions pour les magasins et apporte aux commerces et aux exploitants de centres commerciaux des moyens sans précédent pour analyser, surveiller et influencer les parcours des clients lorsqu’ils visitent leurs magasins et leurs centres commerciaux. La concurrence croissante demande des stratégies innovantes pour se différencier, générer de la traction, augmenter les visites et offrir aux consommateurs une expérience en magasin sans précédent. Les magasins de détail, les centres commerciaux ainsi que les lieux culturels et les lieux publics comme les musées et les galeries peuvent tirer parti des solutions IoT pour suivre le parcours des visiteurs, améliorer l’interaction et offrir une expérience plus immersive afin d’accroître la satisfaction.
Infrastructures et pôles d’activités
Les villes en développement rapide sont confrontées à des défis croissants pour construire, entretenir et exploiter des infrastructures clés de plus en plus nombreuses pour répondre aux attentes des populations. Les ingénieurs civils, les constructeurs immobiliers, les constructeurs de routes, les constructeurs de tunnels ou les constructeurs de structures peuvent utiliser la technologie IoT pour rationaliser les opérations de construction, surveiller les infrastructures critiques dans le temps, analyser le milieu environnant et planifier la maintenance préventive avant que les problèmes et les accidents ne surviennent. L’ingénierie des infrastructures est un domaine clé pour le déploiement de solutions IoT, et des pôles tels que les Smart Airports, les Smart Railways et les Smart Ports illustrent parfaitement comment l’IoT peut servir plusieurs cas d’utilisation sur un même lieu pour faciliter les opérations, réduire les coûts opérationnels, automatiser les processus et fournir des services à valeur ajoutée aux utilisateurs finaux ou aux clients.
Qualité de vie et santé
La pandémie mondiale de 2020 illustre la mondialisation des défis liés aux maladies et aux virus. L’IoT a permis d’apporter des réponses intelligentes pour lutter contre la propagation des virus et aider les populations à reprendre le travail et à faire face à la nouvelle normalité. Le développement urbain exerce également une pression supplémentaire sur l’alimentation et l’agriculture urbaine pour faire face aux attentes changeantes des consommateurs en matière de production à courte distance, d’aliments plus sains et de meilleure traçabilité. L’IoT fournit également des solutions clés pour une meilleure surveillance de la qualité de l’air afin de lutter contre la pollution extérieure et la propagation des maladies à l’intérieur.
Comment Kerlink rend possible les applications pour la Smart City et la Qualité de Vie ?
Un portefeuille IoT complet
Depuis janvier 2014, date à laquelle la société a lancé la première gateway LoRaWAN outdoor de qualité opérateur au monde, Kerlink est le principal fournisseur de solutions de connectivité IoT de qualité industrielle, basées sur la technologie LoRaWAN.
Devenu une référence incontournable auprès de grands opérateurs de réseaux mobiles, de nouveaux entrants dans le domaine de l’IoT et d’opérateurs privés, Kerlink propose :
- les meilleures gateways outdoor LoRaWAN de qualité opérateur, les meilleures gateways indoor LoRaWAN de qualité industrielle,
- le meilleur cœur de réseau LoRa et les outils de pointe pour l’exploitation et la gestion d’un réseau IoT, avec des outils de surveillance en temps réel, puissants et faciles à utiliser pour garantir une couverture optimisée, un temps de fonctionnement maximum et des performances durables de la connectivité IoT.
- et des applications IoT à forte valeur ajoutée comme la géolocalisation native basée sur le réseau et sans GPS, pour suivre et localiser tout capteur et équipement IoT connectés à un réseau LoRaWAN (en utilisant la trilatération, appelée Time Differential on Arrival – TDoA), et du device management IoT, pour installer, configurer et surveiller à distance les capteurs et équipements distants afin d’assurer une connexion optimale au réseau et garantir une disponibilité maximale.
“Le LoRaWAN, grâce à ses caractéristiques techniques, est devenu de facto une norme IoT qui peut compléter efficacement les réseaux IoT cellulaires offrant ainsi la couverture polyvalente et rentable du dernier kilomètre nécessaire aux déploiements IoT massifs. Dans cette dynamique, Kerlink, en s’appuyant sur son portefeuille complet de matériel et de logiciels de pointe, joue un rôle clé pour permettre la mise en place d’une connectivité de qualité industrielle vers des réseaux IoT publics et privés sécurisés et évolutifs.”
Robin Duke-Wooley – CEO, Beecham Research
Des solutions de qualité industrielle de pointe, sécurisées dès la conception
La R&D Kerlink maîtrise le développement hardware et la conception de logiciels embarqués pour créer des gateways LoRaWAN de qualité industrielle reposant sur des systèmes à haute capacité, des éléments de conception robustes et durables, des performances radio améliorées et une résistance aux interférences. Cette conception robuste de qualité opérateur garantit les meilleures performances radio ainsi que la meilleure efficacité énergétique et fiabilité hors pair, même dans les environnements difficiles des bâtiments et des industries.
“Ce déploiement majeur dans le Bade-Wurtemberg démontre l’excellente évolutivité, la flexibilité et la robustesse des réseaux LoRaWAN, ainsi que la fiabilité des gateways LoRaWAN de Kerlink. La souplesse des configurations de Kerlink a simplifié la compatibilité de son matériel de qualité opérateur avec notre plateforme ELEMENT-IoT – un middleware complet pour la gestion des équipements, des réseaux, des données et des utilisateurs.”
Gerald Troppenz, directeur du développement commercial de Zenner IoT Solutions.
Kerlink offre également un niveau de sécurité intégré unique pour ses gateways IoT intérieures et extérieures, garantissant une sécurité native inégalée pour les réseaux et infrastructures IoT. Avec des performances, une robustesse, une évolutivité et une simplicité d’utilisation de premier ordre, les meilleures solutions IoT LoRaWAN de Kerlink sont conçues pour alimenter de manière rentable les réseaux IoT privés et partagés pour les cas d’utilisation de bâtiments et d’industries intelligents. Les meilleures performances des passerelles LoRaWAN de Kerlink sont parfaitement conçues pour connecter des capteurs et des dispositifs IoT dans de vastes zones industrielles ou des structures de bâtiments complexes et pour offrir le meilleur rapport qualité-prix et le meilleur coût total de possession (TCO), dans la durée.
Kerlink améliore également constamment son efficacité, le contrôle de ses opérations et ses processus grâce à son programme de qualité et est certifiée ISO 9001-2015 depuis mi-2016 pour son “processus de conception, de développement et de vente de solutions réseau pour l’Internet des objets “.
Un service client hors pair
Kerlink est reconnu pour la qualité de son équipe d’experts en matière de support technique et de support à la clientèle. Disposant d’une assistance et d’opérations sur le terrain pertinentes, flexibles et évolutives, Kerlink a beaucoup investi dans le personnel, les systèmes et la formation afin de garantir à ses clients un soutien tout au long de leurs déplacements. Qu’il s’agisse de passerelles IoT, d’une personnalisation spécifique au client, d’un bureau d’assistance de première ligne, de la gestion de projet, de services professionnels experts et personnalisés ou de la gestion de la réussite du client, Kerlink se soucie du parcours de ses clients pour leur offrir la meilleure expérience globale.
Des interfaces ouvertes et un solide écosystème de partenaires
Kerlink est membre fondateur et membre du conseil d’administration de la LoRa Alliance depuis 2015. Kerlink cristallise un solide écosystème de partenaires LoRaWAN afin d’intégrer ses meilleurs éléments de base de connectivité IoT avec des capteurs et dispositifs IoT innovants et des applications IoT verticales intelligentes, pour fournir des solutions IoT de bout en bout. Parce qu’il n’y a pas de taille unique et que chaque projet est unique, Kerlink capitalise sur une conception API, des interfaces ouvertes et des protocoles standard pour faciliter l’intégration avec ses partenaires et fournir des solutions IoT personnalisées. La connectivité IoT n’est pas une marchandise et reste la colonne vertébrale de toute solution IoT. La communication est essentielle !
Pourquoi le LoRaWAN est-il idéal pour les solutions pour la Smart City et la Qualité de vie?
Les réseaux longue distance à faible puissance LoRaWAN (LPWAN) utilisant la communication LoRa peuvent aider les agriculteurs, les cultivateurs, les éleveurs et l’ensemble de l’industrie agroalimentaire à mieux surveiller, contrôler et gérer chaque aspect de leur activité, de manière à réduire les risques, à rationaliser les opérations, à augmenter les rendements, à stimuler les revenus et à améliorer le retour sur investissement (ROI) de leur exploitation. La communication LoRaWAN offre la combinaison appropriée de caractéristiques clés pour assurer une connectivité fiable, rentable et à l’épreuve du temps pour alimenter l’agriculture intelligente et l’environnement intelligent. Découvrez pourquoi.
Communication Longue Portée
La connectivité a toujours été un problème pour les régions et les zones rurales, principalement en raison du manque ou de la mauvaise couverture proposée par les opérateurs de réseaux mobiles et du prix élevé de leurs abonnements cellulaires. La technologie LoRaWAN offre désormais une communication longue distance (jusqu’à 25 km) pour connecter des capteurs IoT extérieurs distants, sur de vastes zones rurales, et une conception de réseau flexible pour assurer une couverture optimisée et adaptée, dans tous les types d’environnements naturels. Il s’agit de la meilleure connectivité IoT pour les cas d’utilisation en milieu rural.
Faible consommation énergétique
La technologie LoRaWAN a été spécialement conçue et optimisée pour réduire la consommation d’énergie des capteurs IoT et prolonger leur durée de vie jusqu’à plus de 15 ans, ce qui permet aux capteurs IoT compatibles LoRaWAN de fonctionner entre 5 et 10 fois plus longtemps que les capteurs utilisant les réseaux cellulaires traditionnels. La durée de vie prolongée des capteurs, étiquettes et trackers utilisés sur le terrain augmente la tranquillité d’esprit des opérations et améliore la visibilité sur le retour sur investissement (ROI).
Communication bi-directionnelle
Le protocole LoRaWAN permet des communications entièrement bidirectionnelles pour collecter les données des capteurs IoT déployés, mais aussi pour envoyer des messages aux appareils déployés sur le terrain. Cela peut être particulièrement utile pour contrôler et gérer à distance des biens tels que des portes, des clôtures, des réservoirs, des silos, des distributeurs d’aliments, des pompes à eau, des vannes d’irrigation ou des générateurs, par exemple.
Géolocalisation native
La technologie LoRaWAN offre une géolocalisation native pour localiser les capteurs IoT connectés au réseau. Cette solution basée sur le réseau utilise la triangulation (appelée Time Differential on Arrival ou TDoA), une technologie de géolocalisation sans GPS qui ne nécessite pas de puissance supplémentaire ni de composant matériel supplémentaire coûteux, et n’augmente pas la consommation d’énergie des appareils localisés. Ainsi, tout dispositif LoRa connecté au réseau, quel que soit son type, peut être localisé et suivi.
Couverture deep indoor
La technologie LoRaWAN IoT permet une couverture indoor en profondeur, ce qui permet une connectivité IoT robuste pour atteindre des capteurs et des appareils dans des endroits isolés à l’intérieur ou sous terre dans des zones rurales, sans consommer d’énergie supplémentaire. Cela est particulièrement utile pour connecter les serres et les équipements situés dans les bâtiments d’exploitation ou les dispositifs situés dans les puits ou les abris souterrains, comme les pompes à eau, les vannes d’irrigation, les compteurs d’énergie ou les compteurs d’eau.
Fréquences non licenciées gratuites
Le protocole LoRaWAN fonctionne sur un spectre ISM (industriel, scientifique, médical) sans licence et sans frais – EU 868 MHz, AS 923 MHz, US 915 MHz – permettant à tout agriculteur, cultivateur, sélectionneur ou agroalimentaire de déployer et d’exploiter rapidement et avec souplesse des réseaux IoT privés ou partagés sans avoir à acquérir une licence auprès de l’autorité de régulation ou à payer des frais pour utiliser une licence. Cela simplifie considérablement l’accès à cette connectivité IoT et réduit l’investissement initial et les frais d’exploitation, permettant ainsi d’investir le capital disponible dans les actifs agricoles et les équipements de production.
Ecosystème grandissant et un protocole ouvert
La technologie LoRaWAN s’appuie sur une approche de protocole ouvert, menée par l’Alliance LoRa qui fédère la spécification, le développement et le déploiement de cette norme, élabore des guides de certification et assure l’interopérabilité entre tous les fournisseurs de connectivité et de capteurs IoT. Cela garantit des solutions IoT à l’épreuve du temps, sans verrouillage du fournisseur, un déploiement rapide et transparent, ainsi que l’évolutivité et la polyvalence idéales pour connecter divers cas d’utilisation de l’agriculture intelligente et de l’environnement intelligent.
Un rapport qualité prix inégalé
La communication LoRaWAN offre le coût le plus bas pour le déploiement et la maintenance de l’infrastructure réseau IoT au fil du temps, grâce à sa longue portée, sa redondance, son évolutivité et sa polyvalence. L’utilisation de la connectivité IoT est également très rentable car elle ne nécessite aucun frais de licence. Un réseau LoRaWAN est dix fois moins cher qu’un réseau cellulaire. Cela permet de rationaliser les dépenses d’investissement (Capex) et les dépenses de fonctionnement (Opex) de l’agroalimentaire et permet aux agriculteurs, aux cultivateurs et aux éleveurs de concentrer leurs investissements sur les actifs agricoles et les équipements de production.
Sécurité forte
Le protocole LoRaWAN utilise des algorithmes AES (Advances Encryption Standard) de 128 bits pour assurer un cryptage élevé de bout en bout avec deux couches combinées : une pour le fournisseur de réseau IoT – pour assurer l’authentification mutuelle entre un capteur IoT LoRaWAN et le réseau IoT LoRaWAN utilisé – et une autre pour l’utilisateur – pour garantir que le fournisseur de réseau IoT n’a pas accès aux données et à l’application collectées par l’utilisateur final -. La technologie LoRaWAN est l’une des rares technologies sans fil à mettre en œuvre un cryptage robuste de bout en bout pour les données (appelées charges utiles) échangées entre les capteurs IoT et les serveurs d’applications IoT. Elle garantit la sécurité et la confidentialité des échanges de données bidirectionnels pour les applications d’agriculture intelligente et d’environnement intelligent.
Haute capacité et scalabilité
La technologie LoRaWAN permet aux réseaux à haute capacité et évolutivité de prendre en charge des milliers de capteurs et de dispositifs IoT connectés et de transmettre des millions de messages, ce qui en fait le choix idéal pour les déploiements à longue portée et à faible puissance dans les zones rurales. La technologie LoRa LPWAN (low power wide area network) à haute capacité et multi-usages peut prendre en charge une grande capacité de dispositifs sur un seul réseau IoT. Les solutions de connectivité IoT de niveau industriel et de niveau opérateur, basées sur le protocole LoRaWAN, offrent une connectivité performante, robuste et fiable pour les réseaux privés ou partagés afin de garantir une infrastructure polyvalente unifiée et évolutive, pour servir efficacement l’agriculture intelligente et les cas d’utilisation environnementale intelligente.