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Eurométropole de Strasbourg : ville intelligente et connectée

20 avril 2021 • Réseaux & IoT - Smart City

Le développement des villes intelligentes repose notamment sur la mise en place de réseaux intelligents qui relient les objets connectés. La ville et l’Eurométropole de Strasbourg suivent cette dynamique avec un réseau à bas débit et à longue portée, permettant d’implémenter des objets qui répondent à des besoins d’optimisation, d’économie d’énergie et de sécurité. L’association entre l’Eurométropole de Strasbourg, le laboratoire ICube, et la startup Strataggem a joué un rôle clef, montrant l’efficacité de ce type de partenariat dans le développement des villes connectées.

Le développement des smart cities repose sur l’internet des objets. Les objets connectés permettent de répondre de manière automatisée et intelligente à différents types de besoins. « Pour cela il est nécessaire d’implémenter des réseaux qui permettent de connecter les objets avec une distance importante. Le système LoRa est une technologie adaptée, qui est actuellement testée dans plusieurs villes dont l’Eurométropole de Strasbourg » précise Guillaume Schreiner, chercheur au laboratoire ICube de Strasbourg. C’est l’objet d’un travail important au sein de cette unité de recherche, au cœur également des compétences et des thématiques de formation des ingénieurs de Télécom Physique Strasbourg et de l’Institut Carnot Télécom Société Numérique.

La portée d’une antenne LoRa peut atteindre jusqu’à 15 kilomètres, ce qui permet d’obtenir assez facilement une couverture réseau sur l’ensemble de la métropole. A titre comparatif, les réseaux wifi ont une portée de quelques dizaines de mètres. De plus, le réseau LoRa est très peu énergivore, permettant ainsi des cas d’usage avec une durée de vie importante.

« La gestion automatique de plusieurs types de dispositifs par une infrastructure réseau commune permet de faire des économies d’échelle car cela évite que des systèmes entiers soient développés de manière séparée pour chaque type d’objet » poursuit le chercheur. Le laboratoire ICube a collaboré avec la startup Strataggem pour la construction et la mise en place des premières antennes LoRa à Strasbourg. Chaque partenaire a déployé des antennes qui sont mises en commun, et qui servent à l’ensemble du réseau afin de développer leur interconnexion. « Plus il y a d’acteurs qui utilisent des antennes LoRa, plus le réseau est efficace pour connecter les différents types d’objets. C’est donc une approche collective qui bénéficie le mieux à l’ensemble du système » indique Manuel Yguel, cofondateur de la startup Strataggem.

Le réseau LoRa permet de connecter différents types de dispositifs qui répondent à des objectifs variés, notamment au niveau de la sécurité, de l’amélioration de la gestion énergétique ou de la lutte contre la pollution. Des objets qui sont actuellement testés sont, par exemple, des trackers sur des vélos afin de les localiser en cas de vol, des capteurs qui permettent une gestion intelligente des éclairages publics, des capteurs de la qualité de l’air et des dispositifs qui permettent d’effectuer des relevés de consommation d’eau ou d’électricité.

Une ville connectée pour tout le monde

« Le système que nous mettons en place permet à différents acteurs, que ce soit des initiatives publiques, privées, voire individuelles, de tester des objets sur le réseau gratuitement » indique Guillaume Schreiner. « Cela permet d’étendre de manière participative le développement du réseau et de ses utilisations potentielles » poursuit-il. Le laboratoire ICube est lui-même impliqué dans la mise en place de différentes expérimentations et appuie les initiatives universitaires.

Le laboratoire effectue également des recherches sur le fonctionnement du réseau car celui-ci doit être capable de supporter et coordonner un grand nombre de dispositifs, ce qui implique une gestion extrêmement minutieuse. « Dès le départ, nous avons mis en place des outils de supervision et de métrologie qui enregistrent le trafic pour évaluer s’il y a des risques d’interférences ou de dysfonctionnements » explique Guillaume Schreiner. L’implémentation des antennes LoRa a été accompagnée par le développement d’une plateforme digitale qui permet de collecter les données issues des différents dispositifs expérimentaux, qui restent confidentielles, et de les analyser. Cela permet par exemple de repérer les dispositifs qui provoquent trop d’interférences pour les cloisonner ou d’adapter la puissance d’émission des objets en fonction de leur proximité aux antennes. L’exploitation ces données par des data scientists vise également à comprendre comment différents types d’objets peuvent interagir au mieux et de manière complémentaire à l’échelle d’un territoire.

La startup Strataggem et le laboratoire ICube ont également collaboré dans le développement de cette plateforme. Le réseau LoRa vise donc non seulement à croiser l’utilisation de différents types d’objets connectés, mais également à centraliser les données qui sont issues des objets afin de pouvoir analyser et optimiser leur gestion à l’échelle du territoire.

Des projets ingénieurs effectués par les étudiants de Télécom Physique Strasbourg (filière Informatique & Réseaux) et Strataggem se sont notamment intéressés au pilotage d’objets connectés à faible consommation d’énergie. « Lorsque les acteurs implémentent un dispositif sur le réseau, ils ont accès à un tableau de bord qui permet notamment de récupérer des données sur leur fonctionnement » explique Manuel Yguel. « Les données appartiennent aux utilisateurs qui peuvent les partager s’ils le souhaitent » précise-t-il.

Un accompagnement des projets par la métropole

L’Eurométropole de Strasbourg propose différents types de services permettant le développement du réseau. « Nous voulons proposer un catalogue des services au niveau local à des partenaires dans le domaine de l’internet des objets. Cela permet de stimuler l’écosystème local autour de l’internet des objets » explique Jean Melounou, chef de projet innovation de l’Eurométropole de Strasbourg.

Afin de faciliter le développement de ces projets, l’Eurométropole de Strasbourg accompagne également les expérimentations menées sur le réseau. « Nos élus définissent notre politique et les thématiques sur lesquelles les efforts d’innovation doivent être portés. Ces efforts trouvent leur concrétisation dans la mise à disposition de ressources comme le réseau LoRa ou des appels à projet auxquels les acteurs, publics ou privés répondent, et que nous accompagnons » précise Jean Melounou.

Les accompagnements prennent notamment la forme d’événements et de supports pédagogiques et informatiques pour permettre de comprendre le fonctionnement de ces nouvelles technologies qui peuvent être difficiles à maitriser. L’Eurométropole facilite également le déploiement de passerelles entre les différents acteurs pour qu’ils puissent effectuer des expérimentations à l’échelle du territoire et aide aussi à répondre aux questions juridiques associées au développement d’un service.

Si l’Eurométropole de Strasbourg est aussi avancée dans son devenir de ville connectée, c’est en partie grâce au partenariat qui a été mis en place avec le laboratoire ICube. « Le partenariat s’est basé depuis le départ sur un échange de bonnes pratiques et de conseils ainsi que la mise en place de différents événements qui ont permis de stimuler le déploiement du réseau » explique Jean Melounou. Le laboratoire et la métropole ont collaboré étroitement ainsi qu’avec la startup pour permettre le développement des antennes, du réseau et de la plateforme.

« D’autres villes et universités développent le même type d’approches et nous avons un projet de collaboration avec d’autres partenaires académiques qui se nomme la LoRa Alliance » conclut Guillaume Schreiner.

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