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28/08/2017

Tribunes de Ludovic Deblois - Du soleil dans l’Internet (des objets)

L’Internet des objets (IoT) a pris une dimension colossale. Futiles selon les cas, très utiles dès qu’il s’agit par exemple d’optimiser les processus industriels, cet IoT est gourmand en énergie. Certains équipements visent l’autonomie énergétique et peuvent recourir pour cela à l’énergie solaire.

C’est une révolution silencieuse et à peine visible. Imaginez une simple palette de pots de fleurs qui stationne dans un port de Chine. Prête pour l’expédition par porte-conteneur vers l’Europe, elle est revêtue d’une puce RFID. Au passage d’un agent de contrôle, muni d’un récepteur, cette puce transmet instantanément sa position à l’appareil, qui la transmet à un responsable logistique situé à 10 000 km de là. Visualisez une conduite d’eau de la Ville de New York, dont le débit est contrôlé et ajusté à distance et en temps réel grâce à un capteur, lui-même relié à un réseau. Observez votre montre, qui communique en temps réel ou en décalage avec votre smartphone, lequel transmet alors vos données de santé à un serveur distant. Ou encore le thermostat de votre maison ou appartement, qui capte des données internes  –  température, humidité, etc.  –  et pilote en retour une batterie d’appareils connectés, tels un climatiseur, voire une machine à laver.

7 machines par Terrien…

L’Internet des objets (IdO) ou en anglais The Internet of Things (IoT) n’est plus un mythe, c’est une réalité prégnante quoique peu spectaculaire sur le plan visuel. Les chiffres qui circulent donnent un peu le tournis et, pour être clair, se contredisent parfois. Ils n’en demeurent pas moins impressionnants. L’Internet des objets ce serait, en 2020, 50 milliards d’objets connectés qui conversent avec des applications hébergées dans le « cloud », contre « seulement » 14 milliards aujourd’hui. C’est une moyenne de plus de 7 objets par terrien…

Les acteurs de l’IoT ont probablement un bel avenir. Research Nester, évalue le marché mondial de l’IoT (industriel et grand public) à près de 724 milliards de dollars en 2023. Markets & Markets le chiffre à 883 milliards en 2022. Applied Materials y voit, pour sa part, une opportunité chiffrée à 4 000 milliards de dollars. Il y a les applications grand public, telles que les emblématiques montres intelligentes, mais il a aussi tout le versant industriel (B2B) de l’affaire.

Qu’il s’agisse de puces ou cartes électroniques, de plates-formes logicielles dans le cloud, de solutions métier ou de service, Markets & Markets évalue la part de l’Internet industriel à 113 milliards de dollars en 2015 et estime qu’elle devrait atteindre 195 milliards en 2022 — avec une augmentation annuelle de 7,89 % sur la période. Parmi bien d’autres, la start-up Connit se distingue sur ce marché, en offrant de traquer les consommations d’eau, les paramètres des bâtiments, les process industriels.

Du plus utile au plus futile

L’enjeu c’est probablement davantage le service effectivement rendu que l’objet connecté en lui-même. Pour les particuliers, il s’agit de créer de nouveaux services. Certains laissent pantois. D’autres semblent plus évidents. Loin de se contenter de donner l’heure, la montre connectée peut ainsi jouer un rôle important dans le suivi de la santé, notamment pour les personnes atteintes de maladies chroniques (diabète, maladies cardiovasculaires, etc.) ou de dépendance. Si ce marché se révèle capricieux, il représente bon an mal an quelque 21 millions d’unités vendues.

Promise à un grand avenir, la voiture connectée (et bientôt autonome) nécessitera d’échanger régulièrement un ensemble de données avec des serveurs distants.

Montre solaire

Ce développement sans précédent amène une question : quel sera l’impact énergétique et environnemental de cette tendance ? Avec quelle énergie tous les objets connectés vont-ils tourner ? Pour le marché des particuliers, l’enjeu c’est la longévité de la charge. De plus en plus de montres intelligentes proposent ainsi des systèmes, par exemple des capteurs solaires, qui permettent de prolonger la charge de la batterie. Plusieurs sociétés — c’est le cas de Sunpartner Technologies — proposent en effet des films photovoltaïques qui s’intègrent sur les surfaces et contribuent à l’autonomie totale ou partielle d’objets connectés comme les montres, les téléphones portables, les coques, etc. Les fabricants comme Casio s’intéressent au solaire. D’autres tentent de dompter la chaleur récupérée au contact du corps humain. C’est le cas de Matrix Industries.

Robustesse et simplicité

Dans l’industrie, l’IoT a pour fonction de tracer des produits ou machine, pour en assurer la maintenance ou l’inventaire, en prévenir le vol ou les pannes, mieux comprendre leur fonctionnement in situ et en améliorer la conception pour le futur. En effet, dans l’industrie, l’objectif est de réduire les coûts d’exploitation en optimisant les process et en traquant les dysfonctionnements et le gaspillage. « Couplés à l’intelligence artificielle, les objets industriels connectés aident à améliorer les marges. Ainsi les moteurs de locomotive parviennent-ils à réduire de 1 % à 2 % leur consommation de carburant (…) Ils sont également suivis en termes de maintenance. Résultat, on les répare bien avant qu’ils ne tombent en panne », explique Vincent Champain, le directeur général France de GE Digital cité par Les Echos.

Alimentation solaire pour stations météo

Du coup, l’enjeu c’est que ces objets connectés soient aussi robustes, durables et faciles à maintenir que possible : simplicité et faiblesse de la consommation énergétique sont donc la clé. Dans certains cas, les capteurs sont alimentés par la source qui fait tourner l’installation sur laquelle ils sont installés. Il en va ainsi du thermostat, qui est alimenté par le réseau électrique de la pièce dans laquelle il se situe. Mais quid des (nombreux) autres capteurs ?

L’alimentation solaire est clairement une option, notamment avec les films photovoltaïques, qui présentent l’avantage de pouvoir épouser les formes et les contraintes esthétiques de nombreux dispositifs connectés, comme les stations météo. D’autres solutions émergent également, jusqu’à celle proposée par la start-up Psikick, qui envisage un internet des objets qui se passerait pour ainsi dire de batterie. Le MIT travaille également sur une technologie du futur et à Taïwan, le NARL a concocté une puce 3D solaire pour objets connectés.

Quelle empreinte environnementale ?

Reste une question. Au-delà de l’alimentation énergétique, l’IoT est-il une menace environnementale ou une chance ? Le premier impact, qui saute aux yeux, c’est la multiplication d’appareils électroniques, de consommation de matière. Le second, c’est leur utilisation à des fins d’optimisation des process industriels, dont on peut espérer qu’ils deviennent plus sobres en consommation énergétique et de matière. Dans certains cas, l’IoT peut même contribuer significativement à la protection de l’environnement : traquer les fuites dans un réseau d’eau potable, maîtriser les consommations électriques d’un bâtiment intelligent, par exemple en l’équipant de fenêtres opacifiantes autonomes. La société Gemalto recense un certain nombre d’applications directement liées à ce thème.

En Suisse, plusieurs villes ont activé leur propre réseau LoRa. La ville de Lausanne prévoit ainsi l’installation de lampadaires intelligents pour adapter leur fonctionnement aux conditions d’exploitation avec, à la clé, des économies d’énergie et une facture qui serait allégée de 600000 francs suisses, sur un total d’1,1 million.

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