Comment Rennes a mis en place son propre réseau dédié à l'internet des objets

Etre propriétaire de son réseau d'ondes pour gérer un parc d'objets connectés permet de passer de l'abonnement à l'investissement. Cette démarche n'est pas réservée aux intercommunalités. Une commune seule peut tenter l'expérience avec un investissement de quelques milliers d'euros. Les antennes utilisent des fréquences libres d'accès selon des standards « low power, wide area network » (LP-WAN), comme dans la gestion de l'éclairage public.

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Comment Rennes a mis en place son propre réseau dédié à l'internet des objets
A l'école de Saint-Sulpice-la-Forêt, un agent installe un capteur de température dans une salle de classe pour suivre la consommation.

Ce n'est pas une nouveauté pour les collectivités. Les réseaux d'ondes et les premiers appareils de télémesure, qui remontent au début des années 2000, se sont petit à petit démocratisés, notamment en ce qui concerne les compteurs d'eau. Dans l'immense majorité des cas, le prestataire ou le délégataire de service public propose une offre de télémesure incluse dans le contrat. Le prix varie alors en fonction de la quantité de capteurs et des informations transmises. Au final, nombre de collectivités utilisent les données recueillies par télémesure sans en connaître le parcours.

Cependant, ce territoire inconnu peut poser problème. En particulier, lors des changements de délégataire. Ainsi, en mars 2019, Marc Laimé, auteur de plusieurs livres sur la gestion de l'eau, s'inquiétait du contrat liant la ville de Paris (2,19 millions d'hab. ) et Suez depuis 2017 pour assurer le renouvellement des compteurs de télémesure. Selon lui, le choix d'une communication par une technologie dont les antennes sont la propriété de Suez, ancien délégataire de la moitié du réseau d'eau de Paris, pose question.

En effet, la gestion de l'eau parisienne est passée en régie en 2010, mais le remplacement des capteurs vieillissants doit convenir à l'infrastructure des précédents délégataires. Il existe pourtant différents standards. La décision d'opter pour une technologie plutôt qu'une autre dépend évidemment de nombreuses contraintes. Toutefois, l'interrogation de Marc Laimé illustre la restriction de liberté imposée par un choix technique pris durant une délégation.

Expérimentations sans contrainte

Des collectivités, comme Bordeaux, Montpellier ou Nice, prennent cette problématique à contre-pied. Leur raisonnement ? Et si le réseau de communication des objets connectés était un réseau comme un autre ? Il est possible d'en déléguer la gestion moyennant un abonnement. Mais il est également envisageable d'investir pour détenir son propre réseau d'antennes. Les avantages espérés : expérimenter sans contrainte et diminuer les coûts au fur et à mesure de l'augmentation du nombre de connexions.

Ainsi, la métropole de Rennes (43 communes, 447 400 hab.) suit ce chemin depuis quelques années. En mars 2020, elle a déployé 49 antennes. «Nous avons commencé par observer l'expérimentation débutée en 2015 par Saint-Sulpice-la-Forêt, une commune membre de la métropole», explique Norbert Friant, responsable du service numérique de la métropole. A l'époque, il s'était occupé du prototype du réseau métropolitain. «Notre but était d'opérer en propre pour être en mesure de savoir ce que l'on souhaitait faire et où l'on voulait aller. L'idée était de devenir propriétaire pour gagner en souplesse et nous permettre d'expérimenter par itération.» En d'autres termes, obtenir un réseau « bac à sable » à la fois capable d'absorber un nouvel objet connecté sans augmentation de facture et de faciliter une montée en compétence des agents, afin qu'ils puissent vérifier les contrats signés avec les prestataires.

En 2016, la métropole de Rennes lance un premier marché sur trois communes. C'est Wi6Labs, l'entreprise locale qui s'occupe du déploiement à Saint-Sulpice-la-Forêt, qui le remporte. Les tests ne s'arrêtent pas là. Opérer son réseau de télécommunications oblige la collectivité à se poser de nouvelles questions. «Nous voulions également ouvrir les données des capteurs», continue Simon Saint-Georges, chargé de mission pour la métropole. «Et ce n'est pas si simple. Dans une information émise par un capteur, il y a la donnée mais aussi les métadonnées. Pour transmettre l'ensemble, le plus simple est de faire une API. Et ça, c'était nouveau pour la collectivité.»

Ouvrir les données

Une API, ou « Application Programming Interface » [interface de programmation], permet aux programmes informatiques de communiquer entre eux automatiquement. La société Atlante la développe pour la métropole et elle est essayée en juin 2017. Problème : l'API ralentit la latence du petit réseau. «Il a fallu s'adapter et réfléchir aux données à ouvrir, explique Simon Saint-Georges. L'expérience de Saint-Sulpice-la-Forêt, par exemple, récupère les données de consommation de six bâtiments. Cela génère environ 100 mégaoctets de données chaque année. C'est peu mais que va-t-il se passer lorsque nous multiplierons les capteurs ?»

Les résultats des différents tests sont complétés par une étude, menée en 2019. Pour Rennes, l'avantage du réseau « bac à sable », afin d'expérimenter et de monter en compétence, se justifie à plus grande échelle. L'une des raisons : le surcoût des actions de télépilotage et d'acquittement des capteurs. Dans ces deux cas, le capteur et l'antenne s'échangent plusieurs messages pour valider une remontée d'information. «Plus on utilise le réseau d'un opérateur et plus ce sera cher, schématise Simon Saint-Georges. Avec un réseau en propre, plus on l'utilise et plus on rentabilise l'investissement initial. L'idée, à terme, est d'aller encore plus loin et de mutualiser le réseau avec d'autres acteurs du territoire, à commencer par les bailleurs sociaux

Une fois l'objectif fixé, il faut choisir l'outil. Plusieurs réseaux dédiés à l'internet des objets existent. Complexes mais sécurisés, LTE-M et NB-IoT sont portés par les opérateurs télécoms et ne peuvent pas être opérés en propre. Ils proposent malgré tout des réseaux « dédiés » à un client unique mais les données restent hébergées chez l'opérateur.

Depuis le 20 novembre 2019, le réseau Sigfox offre une version privée sur mesure pour les clients qui ne souhaiteraient pas utiliser son réseau global. Un retournement par rapport à la stratégie engagée par l'entreprise depuis sa création et « une vue de l'esprit » pour un professionnel du secteur. Restent les standards ouverts, comme Weightless, très peu prisé en Europe, Wize, retenu quasiment exclusivement par GRDF, Suez et Sagemcom, enfin, Lora, le réseau le plus étendu en nombre d'utilisateurs.

Choix technologique

«Seul Lora permet d'obtenir un réseau en propre», tranche Simon Saint-Georges. En effet, pour qu'un réseau offre une liberté d'action, il faut qu'il soit suffisamment utilisé afin que ses standards soient exploités par les constructeurs d'objets connectés. Avec 78 des 150 millions de connexions de l'internet des objets en 2018 (IHS Markit), le réseau est un incontournable. Plus encore, l'outil est suffisamment simple pour être pris en main par n'importe quel informaticien. «Il suffit de quelques lignes de code pour connecter l'objet», confirme Alexandre Marquet, postdoctorant à l'IMT Atlantique. «C'est à la portée d'un programmateur débutant. Le plus dur est de trouver un réseau. Un réseau porté par une collectivité permet de monter facilement des initiatives citoyennes.»

Pour la collectivité, la question consiste alors à apporter un service comparable à celui d'un opérateur. Est-ce possible ? «Nous ne pouvons pas intervenir sur une panne à la même vitesse, explique Simon Saint-Georges. Mais ce n'est pas grave car nous n'utilisons pas le réseau pour des usages critiques. Donc il n'y a pas de problème. Si un objet fait remonter des données critiques, il est de toute façon sur plusieurs réseaux, pour plus de sécurité

Ainsi, un réseau propriété d'une collectivité ne remplace pas tout. Cela apporte une solution sur-mesure et évolutive afin de ne pas être tributaire des grands opérateurs et de leurs tarifs. Pour la collectivité, c'est également une manière de se protéger lors de marchés publics. L'expérience aidant, les agents comprennent ce dont ils ont besoin lors d'un changement de capteur. Le but n'est pas de tout faire mais d'ouvrir des portes, de gagner en liberté.

« N'attendez pas la 5G »

Ulrich Rousseau, fondateur de la société Wi6Labs

« Les réseaux 5G promettent d'intégrer l'internet des objets [IoT] et l'internet grand public sur les mêmes antennes. Mais la 5G sait faire beaucoup de choses que ne permettent pas les technologies LP-WAN, qui sont dédiées à l'IoT. A ma connaissance, les premiers tests de la 5G seront tournés vers les utilisations de la faible latence, comme la voiture connectée ou la vidéosurveillance. L'intégration des technologies IoT se fera plus tard, dans une dizaine d'années. Pourquoi attendre ? Actuellement, des technologies sont opérationnelles pour un coût raisonnable. Face à cela, la 5G c'est l'inconnu. »

 

Saint-Sulpice-la-Forêt, la plus petite « smart city » du monde

Depuis 2015, le village à 15 kilomètres au nord-est de Rennes se retrouve régulièrement invité ou cité dans les salons « smart ».

Que ce soit avéré ou non, Saint-Sulpice-la-Forêt (Ile-et-Vilaine) est présentée comme la plus petite « smart city » du monde. Pour quel résultat ? « Un cinquième d'économie sur les consommations des bâtiments municipaux », rappelle le maire réélu en mars, Yann Huaumé. « Et ce, sans aucun remplacement de matériel. » Sur cette petite commune, deux antennes Lora ont suffipour connecter une trentaine de capteurs d'eau et d'énergie. Les données recueillies ont permis d'adapter les consommations et de réduire les coûts.

Prix de l'investissement pour renouveler l'expérience ailleurs : environ 15 000 euros.

 

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