Smart building & IoT : des capteurs et des données

Les solutions IoT (Internet of Things) constituent une brique incontournable du smart building. C’est notamment grâce à elles que les bâtiments peuvent espérer devenir plus intelligents, et se transformer en véritable plateforme de services utiles à leurs usagers comme à leurs exploitants.

Les solutions IoT utilisées dans le cadre des projets de smart building sont à différencier de l’IoT dit “consumer” qui désigne plutôt des objets comme les smartphones, les vêtements intelligents, ou encore l’électroménager connecté à destination du grand public. Le rôle de ces solutions est de faciliter, en complément des GTB (Gestion technique des bâtiments), la compréhension des bâtiments et leur monitoring. Elles sont en quelque sorte leurs yeux et leurs oreilles. C’est donc l’IoT au sein du smart building qui permet de proposer de nouveaux services, de rendre les bâtiments plus écologiques, d’augmenter leur résilience et de réduire les coûts d’exploitation.

Par exemple, la ventilation, qu’il s’agisse d’apport ou d’extraction d’air chaud ou froid, peut représenter jusqu’à 30% de la consommation énergétique d’un immeuble. Lorsque le système dysfonctionne, la consommation peut rapidement monter en flèche en attendant que la panne soit identifiée et réparée. Grâce à la mise en place de capteurs autonomes, la prise en charge de ce type de dysfonctionnement est plus rapide.

Les solutions IoT actuelles passent donc principalement par la mise en place de capteurs intelligents et autonomes. Le rôle de ces capteurs est clé puisqu’ils permettent de générer des données de qualité qui seront ensuite interprétées et exploitées afin de mieux comprendre, en temps réel, le fonctionnement d’un bâtiment. L’exploitation des données permet par ailleurs de mieux comprendre ses occupants et de s’adapter à leur rythme de vie et à leurs besoins.

Une fois les données recueillies par les capteurs, il est nécessaire de les communiquer dans de bonnes conditions, c’est-à-dire à un rythme et dans un volume qui permettent de leur donner du sens. La question du transfert des données pertinentes est donc un véritable enjeu pour les projets smart building.

L’edge computing est souvent utilisé quand on parle d’IoT. Cette stratégie qui vise à rapprocher le traitement des données du lieu où elles sont utilisées ou collectées, permet de traiter les données IoT en périphérie, plutôt que de les renvoyer vers un datacenter ou un cloud. Du fait de cette proximité, l’edge computing présente des avantages très intéressants comme des temps de réponse plus rapides, certaines économies de coûts (en bande passante, en stockage ou en achat de matériel informatique), une sécurité accrue en limitant les points d’entrée potentiels de cyberattaques et une fiabilité améliorée en réduisant les risques d’interruption de service).

Ainsi, IoT et edge computing constituent un moyen efficace d’analyser rapidement des données en temps réel pour, par exemple, n’envoyer que les données pertinentes pour le fonctionnement d’une application. La communication n’est ainsi déclenchée que si une température dépasse un seuil défini à l’avance. Cela permet d’éviter d’envoyer des données en permanence et pour rien. Ce qui facilite par ailleurs leur traitement pour éviter des volumes d’échanges trop importants.

Parce qu’il explique différentes solutions, différents choix technologiques et différents réseaux, un autre enjeu majeur du smart building est l’interopérabilité entre les différentes couches technologiques. Actuellement, la plupart des systèmes ont tendance à travailler en silos qui ne communiquent pas ou mal entre eux. Les couches technologiques et les équipements s’additionnent alors sans permettre une mutualisation des données qu’elles transportent. L’interopérabilité des équipements se révèle ainsi cruciale pour que le “smart” de “smart building” prenne tout son sens. Faire communiquer les différents équipements sur la base de systèmes et de protocoles ouverts constituent un horizon pour le développement des projets.

Pour autant, et parce qu’il s’agit d’un horizon, il faut aussi être capable de passer outre, d’avancer, et développer des systèmes qui permettent d’uniformiser les données, comme le BOS dont nous parlons dans notre article sur les infrastructures du smart building.

Mettre en place des capteurs et recueillir des données ne constituent qu’une partie des étapes nécessaires et indispensables. Un autre enjeu majeur concerne l’exploitation des données.

Car nombreuses sont les données qui, après avoir été envoyées en trop grand nombre, sont par la suite devenues pas ou peu exploitables. En effet, toutes les données ne sont pas pertinentes et utiles pour une exploitation efficace. Parfois, les capteurs peuvent générer des données en excès ou redondantes qui peuvent rendre difficile leur traitement.

Il est donc essentiel d’identifier les besoins en matière de données : quelles sont les informations que l’on souhaite recueillir et à quoi serviront-elles ? et de déterminer le niveau de pertinence des données collectées et de mettre en place des mécanismes pour filtrer et réduire le volume de données.

Cela nécessite une approche méthodique qui implique toutes les étapes de traitement de la donnée (identification des besoins, collecte, stockage, nettoyage, filtration et analyse). L’utilisation d’algorithmes d’apprentissage automatique peut également aider à identifier les modèles dans les données et à filtrer les données les plus pertinentes.

Vous l’aurez compris, l’intérêt du smart building est de pouvoir tirer de nombreux bénéfices de la donnée. Tout le travail d’analyse et de visualisation de l’information est primordial (croiser les données, les corréler, générer des indicateurs de performance définis selon des modèles de fonctionnement), tout comme le plan d’action qui en découle pour véritablement optimiser le bâtiment. La gestion des données dans un smart building est donc un processus continu qui ne s’improvise pas et nécessite des outils et des experts.