Infographie : La ville du futur au service des citoyens

Les technologies numériques sont en train de transformer durablement le fonctionnement de nos villes actuelles avec pour objectifs de répondre aux défis liés à la gestion de métropoles de plus en plus énormes. Le nouveau concept de ville intelligente ou ville du futur, plus souvent appelé smart city, change toute l’idée que nous avons du fonctionnement d’une ville : l’infographie ci-dessous présente tous les changements qui impactent directement la vie quotidienne des citoyens mais aussi les politiques urbaines.

Le principe même de smart city repose en grande partie sur l’existence de bâtiments intelligents, ou smart buildings, connectés entre eux et capables de gérer leur consommation énergétique. Les smart grid offrent de nouvelles opportunités pour la production, la distribution et l’échange de l’énergie, issue de sources conventionnelles ou renouvelables.

Les réseaux de capteurs, distribués dans la ville, à l’intérieur des bâtiments et des autres structures, sont primordiaux pour fournir une interconnectivité dans le contexte de l’Internet des Objets (Internet of Things – IoT, en anglais). Ainsi, chaque objet à l’intérieur d’une maison, d’un hôpital ou d’un bureau a la possibilité de se connecter à Internet. Le grand challenge est lié à une évolution exponentielle du nombre d’objets connectés, de l’ordre de plusieurs billions dans les années à venir. Pour une ville entière, les mécanismes de coordination réseaux et le traitement d’un volume élevé de données seront donc le défi à relever. Assurer la connectivité des nœuds dans toute la ville impose bien évidemment un réseau de grande taille. Ce réseau doit répondre aux besoins de latence, capacité, disponibilité, stockage et flexibilité demandés par des applications de divers types.

Cependant, parler uniquement de l’infrastructure est inutile. Le concept de smart city n’a aucun sens sans les applications qui servent à la vie quotidienne et qui supportent des activités liées au transport, à la santé publique, à des aspects écologiques et de l’éducation. Ces domaines constituent l’axe central du bien-être de la population.

Quelques exemples d’applications au service de la vie quotidienne

Les systèmes intelligents d’éclairage public sont très importants, pas seulement dans le contexte de la sécurité des passants, mais également pour optimiser la consommation électrique de la ville. Des systèmes de contrôle similaires à l’intérieur des maisons et bureaux peuvent être implémentés pour une gestion intelligente de l’électricité en fonction des fluctuations du prix. On peut prévoir aussi une rétro-alimentation grâce aux systèmes d’information d’une infrastructure smart grid. Par exemple dans la ville de Padoue en Italie, une preuve de concept a été effectuée en utilisant une architecture d’Internet des Objets pour le contrôle de l’éclairage public. Les capteurs utilisés pour le monitorage des ampoules sont des photocellules permettant de surveiller la luminosité de la journée. Le système est également doté de capteurs d’humidité, de température et de qualité de l’air qui fournissent des informations sur les conditions météorologiques et environnementales.

D’autres aspects peuvent être abordés pour l’amélioration des autres activités quotidiennes comme la collecte de déchets ou le monitorage de la pollution de l’air ou sonore. Par exemple, les routes et horaires de camions-poubelles peuvent être optimisés en connaissant l’évolution du volume des ordures dans les containers de déchets dans des différentes zones de la ville pendant la semaine.

Enfin, l’éducation et la santé, piliers fondamentaux de la société humaine, sont également susceptibles de subir des transformations radicales grâce aux nouvelles technologies.

La salle de cours classique peut devenir un endroit plus interactif avec des outils qui suivent la présentation d’un enseignant pour lui donner un retour qui l’aidera à améliorer systématiquement son cours, voire en temps réel. Grâce à l’avis des étudiants de l’auditorium et à un système de Machine Learning, le professeur peut apprendre de sa propre expérience, peut recevoir des conseils qui l’aideront à améliorer sa respiration, sa posture et son intonation, et il peut repérer les parties du cours où les étudiants ont eu plus du mal à comprendre. Si l’enseignant est, par exemple, en train d’enseigner une activité manuelle comme jouer de la guitare ou faire une pièce en bois, par le truchement de gants haptiques ou d’autres types de capteurs sur le corps, il sera possible de sauvegarder ses mouvements et ainsi aider ses élèves à répéter ce qu’il est en train de faire pour ensuite maîtriser le geste.

Ce dernier exemple fait partie d’une nouvelle révolution appelée « l’Internet Tactile », qui est lié au concept de l’Internet of skills pour sa capacité d’effectuer des tâches à distance, un élément qui transformera notre façon d’interagir avec l’environnement .

La médecine du futur, c’est maintenant

Dans le cas de la médecine, ces nouvelles technologies peuvent être un outil fondamental pour entraîner de futurs chirurgiens ou pour effectuer une opération chirurgicale à distance. Les possibilités qui s’ouvrent sont infinies mais il reste encore des défis techniques à surmonter comme la réduction critique de la latence réseau pour les procédures de haute-précision. En effet, les opérations par exemple de chirurgie à distance peuvent être conduites à des milliers de kilomètres et les réseaux actuels ne sont pas préparés pour des liens dédiés sur une infrastructure très hétérogène et partagée entre plusieurs opérateurs.

D’ailleurs, dans le domaine de la santé, il y a aussi beaucoup de perspectives pour tout ce qui concerne :

– la surveillance des signes vitaux des patients avec des capteurs sur le corps (body wearable sensors) ;

– la collecte des données périodiquement et même l’administration et la surveillance de médicaments ou d’autres procédures régulières à distance ;

– c’est aussi un domaine où la sécurité informatique et la protection de données personnelles va jouer un rôle fondamental pour garantir la vie privée des patients.