L’efficience énergétique sera un thème central de 2023 alors que les coûts de l’énergie explosent et que la crise économique met une forte pression sur toutes les entreprises. Dans cette quête à l’efficience, l’alliance de l’IoT et de l’IA joue un rôle primordial.

Les Intelligent Building Systems intègrent tant les logiciels que le matériel, et les objets connectés : c’est ce que l’on appelle l’IoT (l’Internet of Things ou Internet des Objets). Le nombre d’objets connectés est évalué à 244 millions en France d’après une étude de l’ADEME.

Dans le contexte actuel, l’éco-efficacité de l’IoT est passée de valeur ajoutée à condition sine qua non à l’existence même des Intelligent Building Systems. Dans cette mission, l’intelligence artificielle, ou IA, constitue l’un des meilleurs alliés de l’IoT.

Comment exploiter la data pour rendre le bâtiment intelligent plus éco-efficient ? L’IoT et l’IA peuvent travailler main dans la main pour apporter des solutions et rendre le bâtiment plus intelligent et plus confortable tout en diminuant son empreinte carbone.

Vers une rationalisation de la consommation énergétique

Depuis quelques mois, des problématiques liées à l’approvisionnement énergétique se posent avec d’autant plus d’insistance, suite aux sanctions contre la Russie, premier producteur et exportateur de gaz naturel au monde. Cependant, d’autres éléments confirment qu’il ne s’agit pas que d’une crise énergétique passagère, uniquement liée au conflit russo-ukrainien : la raréfaction des énergies fossiles, la reprise post-Covid, l’évolution de la réglementation enjoignant à toujours plus de rationalisation de la consommation…

Ainsi, il est nécessaire pour le bâtiment, l’un des secteurs plus énergivores, comme pour les entreprises, de se diriger vers plus de sobriété énergétique. C’est là qu’interviennent les solutions technologiques au service du smart building, qui permettent d’optimiser la consommation d’énergie.

De plus, les technologies qui ont prévu dans leur conception un mode “basse consommation”, qui sont pensées pour un passage à l’échelle et pour simplifier la mise en œuvre, sont celles sur lesquelles miser pour des économies financières et d’énergie.

C’est pourquoi de plus en plus d’entreprises s’interrogent pour déterminer si le ratio entre l’occupation réelle des bureaux et les ressources consacrées au chauffage, à l’électricité, à la gestion des espaces justifient le présentiel dans leurs bureaux, surtout depuis la démocratisation du télétravail par les confinements successifs.

Il convient donc d’utiliser rationnellement les ressources pour éviter les pénuries et coupures d’électricité.

Dans le domaine des smart grids, il est question de mix énergétique, soit de passer d’une énergie à une autre en fonction des besoins, mais il faut avant cela déployer plus de capteurs afin de collecter davantage d’informations.

Un Intelligent Building System peut être déployé en partant d’un premier objectif d’installation, comme par exemple l’éclairage connecté. Ainsi des objets connectés seront déployés dans un bâtiment intelligent pour améliorer le confort des usagers en éclairant les endroits où ils se regroupent, des détecteurs de présence vont éclairer les couloirs sur le passage des occupants, sans pour autant laisser éclairé plusieurs minutes après leur passage.

Par la suite, les objets déployés dans le cadre de l’éclairage connecté peuvent en plus servir d’autres applications comme la localisation ou encore la collecte de données à différents endroits du bâtiment.

Pourtant, il s’agit de l’une des seules solutions pour avoir une vision d’ensemble de l’occupation réelle des immeubles et donc de réduire la facture face aux coupures de gaz, même si cela peut passer par l’installation de panneaux solaires par exemple.

IoT et IA : différents et complémentaires dans leur apport au smart building

Sans l’IA, l’IoT ne saurait participer à la création de véritables bâtiments “intelligents”, mais se limiterait à donner vie à des bâtiments “automatiques”. L’IA est donc l’un des moyens de prise de décision les plus pertinents dans le cadre du bâtiment intelligent. Quoique partageant la similitude d’être des “deeptechs”, IoT et IA sont des technologies aussi radicalement différentes que complémentaires dans leur apport au bâtiment intelligent.

Aussi, si d’une part les nouveaux bâtiments IoT-native (qui partent avec l’IoT intégré dès leur conception) privilégient les technologies filaires (KNX, DALI, BACNet,…), d’autre part, la majeure partie du parc immobilier français n’a pas été conçu avec de l’IoT et trouve dans les réseaux non-filaires un immense appui pour se transformer en bâtiments intelligents. Ce sont précisément ces bâtiments qui ont le plus besoin d’être optimisés et où le diptyque AI et IoT apporte une forte valeur ajoutée. D’après une étude de Markets & Markets, le marché des appartements intelligents représenterait plus de 120 milliards de dollars en 2026.

Les dispositifs alliant IoT et IA permettent de collecter des données pour mieux connaître les différents usages des bâtiments, et les situer ainsi dans leur contextes spatio-temporels afin d’orienter et de diriger au mieux les travaux de rénovation (isolation, chauffage, ventilation…).

La valeur ajoutée ultérieure des capteurs d’un réseau IoT réside dans la possibilité d’évaluer les données pour comparer l’avant et l’après, et par la même occasion, l’efficacité d’une opération de rénovation visant à lutter contre la déperdition d’énergie (isolation des fenêtres par exemple ).

L’une des différences principales entre un logiciel et l’IA est l’apport d’informations. L’IA n’est pas un logiciel et n’a pas vocation à se substituer à l’action humaine. En revanche, l’IA est évolutive dans le sens qu’elle “apprend”, à l’opposé d’un logiciel, qui ne se repose que sur les connaissances qui y sont injectées en amont. Or, l’IA se nourrit des données que les réseaux IoT peuvent intercepter et faire remonter.

Malgré leurs différences, IA et réseau IoT sont fortement dépendants l’un de l’autre : l’aptitude à “instruire” l’IA dépend grandement du réseau IoT, en commençant par les capteurs eux-mêmes. L’aptitude à déployer un très grand nombre de capteurs et que ces objets aient plusieurs fonctions est indispensable pour fluidifier et rationaliser la collecte de données, ces dernières étant destinées à alimenter l’IA.

Toutes les méthodes de collecte de données ne sont pas éco-efficientes : il faut pour cela que les batteries puissent durer plusieurs années (entre cinq et dix ans en général) et que leur rotation soit étudiée pour avoir un impact limité.

Certaines méthodes d’exploitation des données se prêtent mieux que d’autres à préserver la durée des batteries à l’intérieur des objets. La fréquence d’interrogation des données (interceptées par un capteur) pourrait passer de quelques secondes à quelques minutes afin d’optimiser la durée de vie de la batterie tout en, fonction des cas d’usage, assurer la prise de décision au sein du bâtiment intelligent.

Conclusion

Les technologies au service du smart building doivent incorporer une forme d’optimisation de la prise de décision et d’intelligence afin de répondre aux défis environnementaux et de sobriété énergétique. Ces technologies constituent un moyen pour les entreprises, mais aussi les États ou encore les collectivités, d’atteindre l’autonomie énergétique par le biais de solutions adaptées fonction de s’il s’agit d’un nouveau bâtiment ou d’une rénovation..

Toujours plus fréquemment, les technologies au service du smart building allient IoT et IA, permettant ainsi une gestion éco-efficace des bâtiments et de réduire leur consommation d’énergie. L’un des principaux défis des années à venir, sera de convertir la plus grande proportion possible du parc immobilier français au smart building afin de mieux répondre aux impératifs de notre présent et de notre avenir : en cela l’IoT non-filaire s’imposera comme une technologie de référence, l’IA permettra d’en perfectionner l’usage et d’en évaluer la conversion.
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Par Eden Suire, Directeur des ventes France et SEMEA chez Wirepas