Mise à jour ; 24 janvier 2022

Villes intelligentes, 5G et Internet des objets – C’est déjà en cours

À mesure que la technologie évolue plus vite que jamais, il devient plus facile de transformer les concepts en réalité. Pendant que beaucoup s’affairent au tourisme spatial ou aux systèmes de transport Hyperloop, une transformation spectaculaire se déroule là où la plupart d’entre nous vivons.

Nous parlons des villes intelligentes.

Le monde devient de plus en plus urbain, avec 56,2 % de la population actuelle concentrée dans les villes (Source : World Economic Forum). Et avec la montée de l’urbanisation, de nouveaux problèmes apparaissent, comme la pollution, la surcharge des systèmes de transport, la sécurité publique et les systèmes de santé.

Les villes intelligentes sont l’avenir de l’urbanisme, tirant parti des avancées en matière de technologie réseau pour développer un environnement urbain entièrement connecté pour la société axée sur la technologie qui se forme.

Les innovateurs urbains cherchent à améliorer la qualité de vie et à résoudre les problèmes urbains en exploitant des technologies compatibles avec la 5G, comme l’Internet des objets (IdO) et l’intelligence artificielle (IA). Mais bâtir une transition en douceur vers une ville entièrement intelligente nécessite un effort collaboratif impliquant les gouvernements locaux, les entreprises privées, le milieu universitaire et les organisations à but non lucratif, pour mener à une société durable – le tout propulsé par la technologie.

Qu’est-ce qu’une ville intelligente ?

Les villes intelligentes reposent sur un cadre qui exploite les capteurs IdO, les réseaux de communication, les données en temps réel et d’autres technologies de l’information et de la communication pour connecter tous les aspects de la ville. Les données captées par des capteurs répartis dans la ville sont transportées via des réseaux à haute vitesse et transformées en informations et en perspectives exploitables. Ces informations alimentent ensuite des technologies automatisées qui accélèrent les processus et réagissent immédiatement aux changements d’environnement.

Les fournisseurs et développeurs de technologies conçoivent des applications et des solutions spécifiques pour interpréter cet afflux de données et y répondre automatiquement afin d’améliorer l’efficacité. Ces technologies innovantes peuvent aller de la fluidification du trafic urbain à l’automatisation des fenêtres et de la climatisation des bâtiments pour réguler les températures. Une fois validées, ces applications sont proposées aux gouvernements municipaux ou directement aux citoyens et aux entreprises. Ce dernier point est crucial : une ville ne peut devenir véritablement « intelligente » que si l’ensemble de l’écosystème d’adoptants adhère au projet : individus, organisations et la ville elle-même.

Avec ce cadre en place, la ville intelligente améliore la qualité de vie des citoyens qui interagissent avec cet environnement numérique dans leurs affaires quotidiennes, que ce soit en entrant dans un magasin, en accédant à leur espace de travail ou en traversant un carrefour piéton. En automatisant les interactions de ses citoyens, une ville intelligente peut améliorer la vie de nombreuses façons.

Les villes peuvent intégrer des technologies intelligentes à plusieurs dimensions, de l’optimisation du flux de circulation grâce à des feux de signalisation alimentés par des capteurs, à la rationalisation de services comme la collecte des ordures en déterminant quel type de déchets collecter selon la capacité ou la demande, et en optimisant les itinéraires de collecte.

Toutes ces innovations nécessitent des technologies avancées pour fonctionner. Deux d’entre elles constituent notamment la colonne vertébrale des futures villes intelligentes : l’IdO et la 5G.

Internet des objets et 5G : propulser les villes vers l’avenir

Le déploiement massif de l’IdO est le fondement des villes intelligentes modernes, permettant à de multiples appareils et machines de communiquer entre eux. Cela crée un réseau de communication automatisée entre plateformes et d’interactions intelligentes basées sur un flux constant de données en temps réel. Ce grand afflux de données collectées et échangées par des objets connectés dans l’environnement permet aux applications réseau d’« apprendre » et de s’adapter aux tendances, aux événements et aux préférences, créant un écosystème intelligent qui continue d’améliorer les processus urbains.

C’est pourquoi l’avenir des villes intelligentes est directement lié à la puissance des technologies qui les rendent possibles. La 5G représente un tournant décisif dans l’évolution des villes intelligentes. Grâce à sa connectivité sans fil à haute vitesse, à faible latence et à plus grande capacité, la 5G gère un nombre massif de connexions simultanées. Ce bond majeur en termes de vitesse et de capacité réseau permet aux industries de rattraper l’innovation, rendant pratique le déploiement de technologies émergentes telles que les déploiements massifs d’IdO, l’intelligence artificielle (IA) et l’informatique quantique dans nos entreprises et notre vie quotidienne.

La vitesse et la capacité de la 4G nous ont amenés là où nous en sommes aujourd’hui en ce qui concerne les applications mobiles, la navigation et la vidéo. La 4G est véritablement considérée comme la génération qui connecte l’homme à la machine avec le smartphone et la tablette.

Cependant, la 5G affiche une capacité de trafic et une efficacité réseau 100 fois supérieures, une latence de bout en bout 10 fois plus faible, et des vitesses plus de 600 fois supérieures aux vitesses 4G typiques (Source : Association canadienne des télécommunications sans fil). C’est pourquoi beaucoup voient la 5G comme la génération de technologie machine-à-machine, qui ne nécessite aucune interaction humaine ; les machines agissent selon les données des capteurs.

Les fonctionnalités de connectivité avancées de la 5G, comme la haute bande passante et la faible latence, alimentent une communication machine-à-machine améliorée, propulsant les villes vers une nouvelle ère d’applications compatibles IdO qui améliorent les services dans de nombreux secteurs, notamment la santé, les transports, la sécurité, la gestion de l’énergie et de nombreux services publics.

À mesure que la technologie progresse, les villes rencontrent de nombreuses opportunités grâce auxquelles des solutions innovantes peuvent réduire les contraintes et améliorer la durabilité.

Technologies des villes intelligents et leur impact sur la qualité de vie

Les gens ne s’en rendent peut-être pas compte, mais nous intégrons de manière transparente les technologies intelligentes dans notre vie quotidienne, sous tous ses aspects et pour le mieux. Certains reconnaissent l’impact des technologies de maison intelligente, comme Amazon Alexa ou l’ensemble du portefeuille de Google comprenant haut-parleurs connectés, lumières, caméras, applications et outils.

Ces innovations ne sont qu’un début et ont déjà amélioré la commodité, le coût de la vie et même la sécurité de nos foyers et de notre routine quotidienne. Et, comme pour une maison, la ville peut être optimisée avec des technologies intelligentes pour améliorer tous les aspects de la vie, notamment :

• la sécurité
• la santé
• l’environnement
• la mobilité urbaine

Vivre dans un environnement urbain plus sûr et plus intelligent

La sécurité publique est une cible prioritaire des villes intelligentes, visant à améliorer la vie des citoyens, du gouvernement et des forces de l’ordre en réduisant la criminalité et en améliorant les temps de réponse aux urgences. Par exemple, une étude du McKinsey Global Institute souligne que les technologies intelligentes pourraient contribuer à réduire la criminalité de 30 à 40 % et à raccourcir les temps de réponse des services d’urgence de 20 à 35 % (Source : McKinsey and Company).

Bien sûr, la technologie seule n’éradiquera pas la criminalité et ne garantira pas la sécurité, mais elle peut contribuer à une utilisation plus efficace des ressources pour prévenir les menaces et y répondre. Le système Next Generation 911 (NG911) est un exemple d’initiative technologique axée sur l’amélioration de la sécurité publique. NG911 vise à transformer l’actuel système d’appel 9-1-1 et à trouver de meilleures façons de mettre les citoyens en contact avec les secouristes. Cela inclut la gestion de la voix, des images, de la vidéo et du texte via des canaux numériques, exploitant l’Internet des objets et les réseaux rapides plutôt que les lignes téléphoniques analogiques traditionnelles utilisées aujourd’hui.

Les solutions de surveillance intelligente, la cartographie des crimes en temps réel et la préemption des feux de signalisation sont d’autres exemples qui permettent aux autorités de suivre la criminalité plus efficacement et d’y répondre plus rapidement. Le travail policier guidé par les données offre aux citoyens plus de sécurité, une équité dans l’accessibilité aux services d’autorité et garantit à la ville une couverture d’urgence constante selon les besoins (Source : McKinsey and Company).

Intégrer les technologies de santé dans la ville

En général, plus une ville est grande, plus elle est difficile à gérer en raison de son impact environnemental, de sa logistique et du nombre de personnes qui y vivent. Cependant, les technologies de santé sont de plus en plus intégrées dans les municipalités pour améliorer le bien-être public.

Grâce à des réseaux plus rapides connectant les professionnels, les patients peuvent planifier des consultations par vidéo en ligne plutôt que de se déplacer. Pour les communautés à faible revenu, la télémédecine est une bouée de sauvetage, réduisant les coûts de transport élevés et permettant aux professionnels de la santé en sous-effectif de gagner du temps et de voir davantage de patients. Cette technologie est déjà de plus en plus courante pour surveiller l’état des patients et alerter les médecins lorsqu’une intervention est nécessaire. La prochaine étape pourrait être d’utiliser la connectivité pour mesurer la santé individuelle et le bien-être de toute une population urbaine.

Pour bien prendre en compte la santé de la population d’une ville et être prêt à faire face à des problèmes imprévus, les responsables peuvent utiliser les données et l’analyse pour suivre des indicateurs clés. Par exemple, les principaux problèmes de santé de la communauté, les points chauds d’une épidémie, les groupes à profil à risque élevé, et optimiser les campagnes et interventions de santé avec précision. Cela comprend les messages concernant la vaccination, les vaccins contre la grippe et l’assainissement.

Vous souhaitez découvrir comment la 5G contribue à un avenir plus sain ? Consultez cet article sur les 6 façons dont la 5G améliore notre système de santé ici.

Les villes intelligentes sont bonnes pour l’environnement

La croissance des centres urbains a entraîné une augmentation de la consommation d’énergie, de la pollution et des déchets, menaçant la durabilité, notamment en ce qui concerne l’environnement. Cependant, des solutions de mobilité écologique, une tarification et une gestion dynamiques de l’énergie et de l’eau, ainsi que des capteurs de qualité de l’air peuvent contribuer à réduire l’impact environnemental.

Les véhicules électriques sont de plus en plus populaires en raison de leur faible empreinte carbone. Même les transports locaux en prennent note, avec les trottinettes et vélos électriques – également connus sous le nom de flottes de micromobilité – qui constituent une autre option pour favoriser la durabilité dans les centres urbains. Les flottes de micromobilité encouragent le partage, allègent les systèmes de transport public sur de courtes distances et entraînent une diminution de 51 % des émissions de carbone urbaines (Source : EY).

Les villes intelligentes trouvent déjà des moyens de mettre en œuvre les trottinettes et vélos électriques de manière avantageuse pour les utilisateurs finaux. Grâce à l’IdO, les applications de flottes de micromobilité connectent les piétons ayant besoin de transport aux opérateurs de flottes et aux systèmes de transport urbain pour s’assurer qu’ils choisissent la méthode de mobilité la plus efficace disponible. Au-delà de la durabilité, toutes les parties reçoivent un afflux de données riches concernant l’utilisation des transports et le trafic dans la ville.

Le suivi de la consommation d’énergie et d’eau est un autre outil qui réduit la consommation et renforce les efforts de conservation. L’utilisation de capteurs IdO déployés dans des compteurs permet l’envoi de messages en temps réel aux résidents leur indiquant leur consommation d’énergie. Cela incite à réduire la consommation et ouvre la voie à des programmes de récompenses encourageant un comportement plus respectueux de l’environnement. De plus, la ville peut déployer la technologie des capteurs et l’intelligence artificielle pour détecter et prédire les fuites ou défauts dans les conduites d’eau, ce qui peut permettre d’économiser des millions de dollars en gaspillage de ressources et en réparations (Source : United States Environmental Protection Agency).

Vous souhaitez savoir comment les technologies intelligentes peuvent améliorer la gestion de l’eau ? Lisez notre article de blog : « 5G et changement climatique : 4 façons dont la 5G aide l’environnement ».

En matière de collecte de données, les capteurs de pollution atmosphérique et l’analyse aident les gouvernements municipaux à identifier les points d’émissions carbone élevées et leurs causes. Ces informations peuvent ensuite être utilisées, en partageant les données en temps réel pour prendre des mesures proactives, empêchant une hausse de la concentration de polluants plutôt qu’attendre que la pollution atteigne des pics. Un exemple serait d’intégrer la technologie des capteurs et l’automatisation dans les processus de fabrication, permettant une analyse des données à l’échelle du système. Cela permettrait de déterminer quel processus de fabrication génère l’empreinte carbone la plus importante et pourrait être optimisé vers une alternative plus écologique.

Les technologies de villes intelligentes optimisant la mobilité urbaine et réduisant les trajets

Rien n’est plus précieux que le temps, et c’est pourquoi la détérioration de la mobilité urbaine devient un problème majeur dans les villes en croissance.

Selon un classement international de la congestion du trafic réalisé par TomTom, en 2020, les Canadiens de Vancouver ont passé un total de 105 heures coincés dans les embouteillages sur une année, tandis que dans des villes comme Toronto et Montréal, les navetteurs ont perdu entre 80 et 82 heures dans les bouchons (Source : TomTom International BV).

Améliorer le trajet quotidien est crucial pour la qualité de vie. Par exemple, une réduction de 10 % du temps de trajet pourrait augmenter la productivité, stimulant le PIB de 270 millions de dollars à Vancouver et de 535 millions de dollars à Montréal (Source : Association canadienne des télécommunications sans fil).

Actuellement, les navetteurs peuvent tirer parti des applications mobiles, des capteurs et des caméras pour recevoir des informations sur le trafic en temps réel. Cependant, avec les réseaux 5G, l’échange de données deviendra plus puissant, avec des vitesses de transmission plus rapides et une capacité à accueillir davantage d’appareils capables d’atténuer les problèmes de trafic en temps réel grâce à la communication machine-à-machine des systèmes de transport et des feux de signalisation intelligents.

De plus, ce réseau supérieur d’appareils connectés permet à la maintenance urbaine de mieux répondre aux problèmes et aux pannes pour éviter des retards importants qui, cumulés, optimisent le flux de trafic global.

Les villes intelligentes au Canada

Qu’il s’agisse de mille citoyens ou de plus d’un million, toutes les villes devraient prendre des mesures pour intégrer des technologies intelligentes. Les villes pionnières facilitent la collaboration entre le gouvernement municipal, les entreprises et les citoyens pour stimuler l’innovation et intégrer des solutions dans leurs infrastructures.

On trouve ces villes du futur partout dans le monde, avec Séoul et les villes européennes considérées comme des premiers adoptants du cadre intelligent, suivies par Dubaï, Singapour et des villes américaines remarquables comme New York, Los Angeles, Dallas et San Francisco (Source : Tech Republic). Alors que la 5G continue son déploiement rapide, le développement rapide des villes intelligentes devient la norme à l’échelle mondiale.

Au Canada, plusieurs municipalités font le saut, avec des programmes fédéraux comme le « Défi des villes intelligentes » qui encouragent ce mouvement (Source : Infrastructure Canada). Nous avons répertorié ici deux grandes agglomérations canadiennes qui ont fait d’énormes progrès vers le statut de villes intelligentes intégrées, toutes deux utilisant la 5G et l’Internet des objets.

Montréal, Quebec

En tant que lauréate du Défi des villes intelligentes 2019 d’Infrastructure Canada, Montréal s’est fixé comme priorités d’améliorer la mobilité de la ville et l’accès à la nourriture pour les populations vulnérables. Le fondement du plan de la ville repose sur la fourniture de plateformes de données aux responsables municipaux et aux organisations pour analyser les données et prendre des décisions basées sur leurs insights.

En termes de mobilité urbaine, la ville vise à offrir aux citoyens une expérience plus efficace et conviviale et à réduire leur dépendance à la voiture.

Avec le développement d’une nouvelle plateforme numérique, les Montréalais disposent d’une source unique d’information pour tous les modes de transport disponibles, comme les transports en commun, les flottes de micromobilité, les taxis, les transports basés sur des applications et la marche à pied. De plus, Montréal souhaite tirer parti des données urbaines pour faciliter de meilleurs transports selon les besoins des différents quartiers, communautés et résidents.

En ce qui concerne l’accès à la nourriture, la ville propose d’établir un système alimentaire local intégré pour regrouper les infrastructures et ressources déjà en place pour la production, la distribution, le stockage et la transformation alimentaires locaux.

En créant une plateforme technologique pour gérer les inventaires, les ventes, les dons alimentaires et la livraison, les organisations participantes peuvent augmenter leur pouvoir d’achat collectif pour les aliments frais locaux, réduire les déchets et diminuer les coûts d’exploitation. Le projet implique également la construction de serres urbaines qui récupèrent la chaleur industrielle des décharges.

Vancouver, Colombie-Britannique

Vancouver est également à la pointe des villes intelligentes, adoptant de nouvelles technologies et tirant parti des données pour améliorer la connexion et la commodité pour sa population. Par exemple, la ville dispose déjà du Wi-Fi gratuit dans 755 espaces publics et propose des services de partage de vélos en ligne pour réduire les voitures dans le centre-ville. De plus, avec l’application VanConnect, les citoyens peuvent se connecter à la ville, interagir avec ce qui se passe autour d’eux, recevoir des nouvelles, signaler des crimes et des problèmes, et consulter des informations communautaires (Source : Ville de Vancouver).

L’un des principaux objectifs de Vancouver est de devenir un leader en matière de mobilité intelligente. Des capteurs de trafic IdO intelligents permettent déjà une planification fluide des itinéraires et une réponse rapide des secouristes : une étape vers l’activation des villes intelligentes. La prochaine étape consiste à tirer parti de données avancées, de l’analyse et de navettes autonomes pour développer les premiers corridors sans collision du Canada. Cela améliorera la mobilité, l’expérience utilisateur et la sécurité des citoyens dans toute la ville.

Un avenir de grandes villes

À mesure que les technologies intelligentes deviennent de plus en plus sophistiquées et accessibles, nous pouvons nous attendre à voir émerger de plus en plus de villes intelligentes, et les innovations devenir des normes sociales. La révolution 5G permet des solutions innovantes comme l’IA, l’IdO massif et des outils de communication qui servent de fondation aux solutions révolutionnaires des villes intelligentes d’aujourd’hui.

Ces solutions viennent avec l’espoir que les villes du monde entier puissent s’attendre à une meilleure qualité de vie, quelle que soit leur taille. En 2050, les zones urbaines en expansion dans les pays en développement devraient accueillir une population de 5,2 milliards de personnes (Source : Visual Capitalist), et 80 % de la future croissance économique pour le monde en développement se produira dans ces zones. Avoir les bonnes solutions en place garantira que les populations de ces communautés se développent durablement, avec accès à de meilleures services publics, à la santé, à la sécurité, aux transports, à l’éducation et aux réseaux de communication.

Comme l’a dit l’ancien maire de Denver, CO, Wellington E. Webb : « Le 19e siècle a été un siècle d’empires, le 20e siècle a été un siècle d’États-nations, et le 21e siècle sera un siècle de villes. »

De la même façon que celles du reste du monde, les villes canadiennes devraient continuer à pousser pour davantage d’intégration intelligente à travers le pays afin d’améliorer la qualité de vie et de favoriser la durabilité. Les gouvernements municipaux doivent travailler en étroite collaboration avec les entreprises et la communauté pour trouver des solutions innovantes aux problèmes qui affectent les citoyens aujourd’hui. Et pour ce faire, le choix des bons outils est essentiel, en intégrant des technologies comme la 5G, l’IdO et l’IA tout en soutenant la croissance des villes intelligentes.

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L’International Data Corporation (IDC), une firme mondiale de renseignement de marché de renommée mondiale, a été mandatée pour réaliser cette étude.

À propos de l'auteur

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Estevão Costa est rédacteur de contenu stagiaire chez CENGN (été 2021) et étudiant en marketing à l’Université d’Ottawa. Ses principaux intérêts résident dans la transformation de sujets complexes et techniques en contenu intelligible et agréable, grâce à une écriture simple et engageante. En dehors de ses activités quotidiennes en marketing, Estevão est assistant d’enseignement à l’Université d’Ottawa depuis deux ans pour plusieurs cours en commerce.

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