Smart city : l’innovation au service des territoires

Pour construire collectivement des territoires plus durables, plus connectés, plus inclusifs et plus attractifs, l'innovation joue un rôle clef. Qu’il s’agisse d’innovations technologiques, - souvent basées sur l’utilisation du numérique et des données - ou d’innovation sociales ou environnementales, de multiples solutions et démarches novatrices peuvent contribuer à rendre vos territoires plus durables et intelligents.

Technologies innovantes : un socle commun aux territoires intelligents

La smart city repose sur un socle commun de technologies innovantes. Si toutes ne sont pas nouvelles, elles sont marquées par un phénomène d'accélération, tant dans leur rythme de renouvellement que dans leur diffusion au sein de la société. Là où le téléphone fixe aura par exemple mis trente ans pour équiper l'ensemble de la population française, le smartphone, apparu en 2007, s'est imposé en moins de dix ans. Toutes les innovations n'ont cependant pas connu le même succès et une des difficultés des élus est de prendre les bonnes options, le rythme d'obsolescence s'étant lui aussi accéléré. Enfin, la diffusion des technologies est loin d'être homogène : l'un des enjeux des territoires est de déployer des infrastructures numériques de qualité au bénéfice de tous.

Amener le très haut débit au plus près des habitants

L'infrastructure de référence de la smart city est la fibre optique pour desservir en très haut débit les habitants, les entreprises mais aussi les pylônes de la téléphonie mobile (4G, 5G) comme du numérique hertzien. Ce chantier est aujourd'hui bien entamé, avec environ la moitié des locaux raccordés mi 2020, et la couverture de l'ensemble du territoire devrait être atteinte entre 2025 et 2030.

Dans ce vaste chantier à 20 milliards d'euros, chaque niveau de collectivité a un rôle à jouer. Si la programmation relève de l'échelle régionale ou départementale dans les zones peu denses, les déploiements impliquent la mobilisation des communes et des EPCI. Leur rôle est de faciliter le travail des opérateurs comme pour aider au passage du cuivre, amené à disparaitre d'ici 2030, au bénéfice de la fibre.

Pour compléter la desserte fibre ou améliorer la connectivité dans les derniers mètres, les communes et EPCI peuvent aussi mobiliser le Wifi. Des "hotspots" qui visent à compléter la couverture mobile ou à offrir aux habitants et touristes une connectivité gratuite à l'intérieur comme à l'extérieur des bâtiments (voir le guide pour déployer un service de wifi territorial).

Certains réseaux télécoms sont enfin dédiés à la connexion des objets et des capteurs pour former l'internet des objets (IOT°. C'est aujourd'hui la vocation des réseaux dits "bas débit" (mais longue portée) comme LoRa ou Sigfox, dont certains sont construits et pilotés directement par les territoires. Avec la 5G, les frontières entre les différentes fonctions des réseaux télécoms (voix, données, objets…) et les usages (fixes, mobiles) promet de s'atténuer. Déployée à partir de 2021, la 5G se positionne enfin comme la technologie de la convergence des usages, fixes ou mobiles, pour les objets comme pour les usages web (voir l'article "5G / enjeux pour les collectivités" de la Banque des Territoires).

 

 

Moins de 8Mbit/s

30 Mbit/s

Plus de 100 Mbit/s

 

ADSL, 2G

VDSL, 4G, THD radio, Satellite

Fibre, 4G+, 5G

Messagerie, web, voix

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Voix sur Internet, Visioconférence, Télétravail monoposte,

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Externalisation du système d'information (applications métiers, données) dans le cloud,

Télétravail multiposte

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Interconnexion de sites, télétravail multipostes, Sauvegarde distante, maquette 3D, temps réel.

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Transformation numérique : de nouveaux usages avec le très haut débit 

Le très haut débit a pour corollaire une décentralisation des capacités de calculs dans les objets grâce à la miniaturisation des composants électroniques et à l'explosion des capacités de stockage en données. L'exemple le plus illustratif est celui du smartphone qui se transforme en télécommande de la ville tout à la fois boussole, guide, guichet virtuel, titre de transport ou plateforme de partage et de participation.

Mais l'intelligence se déploie aussi dans des objets urbains "traditionnels". Les caméras de vidéoprotection, couplées à une intelligence artificielle, deviennent ainsi capables de reconnaitre des formes, d'identifier des objets, comme de détecter des situations anormales. Les horodateurs se transforment en guide touristique ou en outil de comptage des véhicules en plus du paiement du stationnement.

Tout mobilier urbain peut ainsi être "instrumenté" pour héberger des antennes (wifi, 4G, 5G…), des capteurs (qualité de l'air, présence, température…) ou offrir des services aux passants (chargeur électrique, plans interactifs…). Du banc à l'abribus, du feu de circulation au lampadaire, tout est potentiellement "connectable"… mais n'a pas nécessairement vocation à être connecté. C'est en effet la finalité et l'usage qui doivent dicter les choix des collectivités, le corollaire de la connectivité étant le risque de renforcer le sentiment de surveillance des citoyens et d'ouvrir de potentielles portes aux pirates (voir partie "Co-construire la smart city").

Faire du citoyen un capteur ?

Le capteur est un marqueur de la smart city. Toujours plus petit, toujours plus connecté, parfois doté d'algorithmes de traitement local des données, il est indispensable à la mesure de flux (déplacements, énergie, eau…) ou des phénomènes environnementaux (température, humidité, pollutions…).

Nouvelle infrastructure urbaine, le capteur doit cependant être alimenté en énergie – certaines batteries durent cependant plus de 10 ans –, avoir la capacité de résister aux aléas météo comme aux chocs lorsqu'il est placé sur la voirie. Il est enfin soumis à un renouvellement rapide des technologies, l'absence de standardisation rendant son interopérabilité problématique.

L'équipement massif de la population en smartphones bourrés de capteurs – à commencer par l'appareil photo et le GPS – a conduit certains territoires à proposer aux citoyens de jouer le rôle de capteur. De la remontée des embouteillages aux lampadaires cassés en passant par le repérage des trous de couverture mobile ou la collecte de données sur l'accessibilité handicapé des bâtiments… l'étendue des possibles est immense. Avec pour limite une nécessaire implication des citoyens qui ne peut être basée que sur le volontariat (lire l'ouvrage sur la "civic tech"). 

L'émergence du cloud et de plateformes pour mutualiser applications et données 

L'accessibilité des données grâce au cloud 

La smart city est enfin inséparable de l'informatique en nuage (cloud computing) qui rend applications et données accessibles partout, tout le temps via un navigateur internet ou une application mobile. Le cloud crée une véritable rupture dans les usages. Les agents peuvent accéder à leurs applications métier sur le terrain et le télétravail est simplifié grâce à la "virtualisation" du poste de travail. Les communes membres des EPCI gagnent la possibilité de travailler sur des outils communs tout en simplifiant installation, maintenance et mises à jour. La "cloudification" bénéficie aussi au citoyen avec des services dématérialisés de "bout en bout", le site web et les applications mobiles n'étant plus que la partie émergée du système d'information de la collectivité.

L'émergence de plateformes pour partager les données 

Avec le cloud émergent des plateformes mutualisées pour partager des données – entre agents, entre administrations ou avec le grand public – des applications (système d'information géographique, gestion de la relation citoyen…) ou encore des outils collaboratifs. Des outils qui permettent une gestion électronique des documents, le suivi de processus (comme le traitement de demandes des usagers) ou encore la gestion de projets d'aménagements. Certaines plateformes sont enfin dédiées aux citoyens, pour animer le budget participatif, cartographier le territoire ou encore concevoir de nouveaux aménagements.

La "plateformisation" du système d'information des collectivités a pour corollaire un développement des échanges de données entre applications et métiers. Cette interconnexion est cependant loin d'être automatique : elle suppose le recours à des solutions interopérables, capable de communiquer et d'échanger des données facilement. Une exigence qui doit être inscrite dans le cahier des charges des appels d'offre, de même que la possibilité de récupérer ses données en fin de contrat (principe de réversibilité).