Les villes sont responsables de plus de 70 % des émissions de gaz à effet de serre, alors qu’elles ne représentent qu’environ 3 % de la masse continentale mondiale. Face à cette situation, les urbanistes et les promoteurs se tournent de plus en plus vers la technologie pour rendre nos villes plus intelligentes et plus durables. Dans cet article, Richard Mount, directeur des ventes chez Swindon Silicon Systems, une entreprise spécialisée dans la conception d’ASIC, explore la technologie des villes intelligentes et les capteurs essentiels à leur succès.
En 2015, les Nations unies ont établi une série d’objectifs de développement durable, ou ODD, pour servir de plan directeur au développement dans le monde entier. Dans le cadre de ces objectifs, l’ONU a fixé un objectif spécifique, l’ODD 11, qui consiste à “rendre les villes inclusives, sûres, résilientes et durables”.
Avec dix cibles définies et 15 indicateurs, les villes qui espèrent répondre aux exigences de l’ODD 11 peuvent être découragées au départ. Mais en exploitant les données et les dernières technologies des villes intelligentes, il pourrait être plus simple que prévu d’atteindre les objectifs de durabilité.
Des parkings plus intelligents
La construction de parkings plus intelligents en est un exemple. De simples systèmes de reconnaissance automatique des plaques d’immatriculation (RAPI) ou de comptage de voitures sont utilisés depuis un certain temps pour donner aux conducteurs des informations en temps réel sur les places de stationnement disponibles. Si ces systèmes indiquent le nombre de places disponibles, ils ne donnent souvent aucune indication sur leur emplacement, ce qui est source de frustration pour les automobilistes qui ne parviennent pas à les trouver. Aux heures d’affluence, cela peut créer un surcroît de trafic, les véhicules tournant en rond et au ralenti à la recherche d’une place libre.
Il est possible de remédier à ce problème grâce à un système de stationnement plus intelligent. En installant des capteurs radar dans les aires de stationnement, le système peut non seulement indiquer le nombre de places disponibles, mais aussi l’endroit précis où elles se trouvent. Dans un parking à plusieurs étages, un tel système pourrait être associé à des éclairages aériens et à des panneaux de signalisation pour diriger les conducteurs vers la place disponible la plus proche. Et comme de nombreux automobilistes ne connaissent pas les possibilités qui s’offrent à eux en dehors des rues, la combinaison de la technologie des capteurs et des applications de navigation pourrait les aider à utiliser pleinement les infrastructures disponibles.
Rendre l’expérience du stationnement plus intelligente permet de s’attaquer aux trois domaines de la durabilité : l’impact environnemental des déplacements en voiture inutiles est réduit en aidant les conducteurs à se garer en douceur, sans avoir à faire le tour de la ville à la recherche de parkings appropriés ; l’impact économique des travailleurs qui sont en retard ou stressés en raison d’une mauvaise circulation est réduit ; et les avantages sociaux d’une expérience de conduite et de stationnement plus aisée peuvent être appréciés.
Ce raisonnement peut facilement s’appliquer au-delà du stationnement et à l’ensemble du réseau de la ville intelligente. En ce qui concerne l’élimination des déchets, des capteurs peuvent indiquer quand les décharges doivent être vidées et planifier des itinéraires d’élimination plus efficaces. Ce raisonnement peut également être appliqué à la gestion générale du trafic, en utilisant des données pour identifier les points de douleur communs où le trafic s’accumule, afin de faciliter une approche holistique et plus durable de la gestion de la ville.
Au cœur de la détection
La collecte de données fiables et détaillées est essentielle à la réussite d’une ville intelligente. Toute inexactitude ou erreur de rapport entraînera des divergences dans les données et pourrait causer des problèmes avec des infrastructures essentielles. Il est donc important d’investir dans la bonne technologie de détection.
En termes simples, le capteur peut être décomposé en trois éléments : l’unité de détection, chargée de détecter les changements ; l’unité de traitement, qui convertit les signaux analogiques produits par le capteur en signaux numériques ; et l’unité de communication, chargée de relayer ces informations à un système de contrôle.
Les signaux analogiques produits par de nombreux capteurs ne peuvent pas être compris directement par un équipement numérique. Par conséquent, la conversion du signal en un signal électrique numérique est une étape importante et nécessaire pour permettre au capteur de s’interfacer avec le reste du réseau.
Les circuits intégrés (CI) standard disponibles sur le marché peuvent effectuer la conversion de signal requise. Mais pour que le système se distingue des autres sur le marché, il existe une meilleure solution.
Il s’agit d’un circuit intégré à application spécifique (ASIC). Un ASIC est une puce personnalisée conçue pour l’application spécifique en question et, dans le cas des villes intelligentes, l’adoption d’ASIC plutôt que de circuits intégrés standard peut offrir de nombreux avantages. L’approche personnalisée de la conception d’un ASIC permet d’obtenir une puce optimisée, avec une consommation d’énergie très faible. Ceci est particulièrement important dans des applications telles que les capteurs de voiture enterrés, où la connexion au réseau électrique nécessite une interruption importante des routes et des services.
Les capteurs des villes intelligentes étant appelés à fonctionner pendant des années, le manque de pièces détachées pour les réparations ou les remplacements peut être un sujet de préoccupation lorsque l’on travaille avec des circuits intégrés standard. Mais les ASIC sont conçus dans une optique de non-obsolescence, et un concepteur d’ASIC expérimenté veillera à ce qu’il y ait suffisamment de plans d’obsolescence en place pour garantir un approvisionnement en puces aussi longtemps que nécessaire.
L’amélioration de la durabilité ne consiste pas seulement à atteindre des objectifs. Il s’agit également de rendre les villes plus propres et plus agréables à vivre. En mettant en œuvre les dernières technologies en matière de capteurs, les villes peuvent collecter des données comme jamais auparavant, et véritablement exploiter les avantages d’une ville connectée, plus intelligente et plus durable.
