Smartbuilding

Les fondamentaux du Smart Building

Le contexte du secteur immobilier

Depuis le début des années 2000, la révolution digitale, initialement menée par les technologies du Web puis par celles du Mobile, a bouleversé la plupart des secteurs de l’économie. L’immobilier et la construction sont parmi les rares secteurs qui aient pour l’instant échappé à la transformation digitale, et ce, pour plusieurs raisons :

  • Les bâtiments sont conçus pour durer plusieurs décennies. La part des bâtiments construits chaque année est très faible, seulement 1% des immeubles dans les pays développés. Le secteur de l’immobilier repose donc sur un stock important et peu de nouveaux biens. Par conséquent, la plupart des bâtiments ont été conçus et construits avant l’ère digitale.
  • Le secteur du bâtiment a une chaîne de valeur complexe qui implique de multiples acteurs : des promoteurs, des entrepreneurs, des gestionnaires immobiliers, et enfin des occupants. Jusqu’à ce jour, les besoins de ces derniers n’étaient pas la priorité des autres acteurs.
  • L’immobilier a toujours été un secteur très profitable, surtout pour les promoteurs et les agents immobiliers. Jusqu’à ce jour, il n’était donc pas indispensable d’innover pour maintenir la rentabilité.
  • La plupart des acteurs des domaines de la construction et de l’immobilier ne sont pas férus de nouvelles technologies. Par rapport aux autres secteurs, l’intégration au quotidien de ces nouvelles technologies dans ces deux domaines a donc été différée.
  • Le manque de normes techniques ouvertes a conduit à la prolifération des systèmes propriétaires, ce qui a engendré d’importants problèmes d’interopérabilité.
  • Depuis longtemps, la domotique a la réputation d’être un gadget, du fait de la mauvaise expérience utilisateur et de problèmes de fiabilité. Cela a contribué à alimenter le scepticisme sur les avantages que les technologies numériques pouvaient apporter aux bâtiments.

Les statistiques montrent que les bâtiments sont mal exploités : environ 30% de l’énergie est gaspillée dans les immeubles commerciaux aux USA, et les bureaux individuels ne sont utilisés en moyenne que 70% du temps. Face à l’augmentation des prix des biens immobiliers et aux nouveaux besoins des entreprises et de leurs employés, le secteur immobilier est à présent contraint de fournir plus de valeur par euro investi. La digitalisation du bâtiment, aussi appelé Smart Building, est la seule façon d’y arriver.

Les domaines du Smart Building

Les nouvelles technologies digitales peuvent être utilisées pour optimiser l’utilisation des bâtiments et l’expérience des usagers dans quatre domaines principaux. Le premier domaine est la gestion de l’énergie, avec un double enjeu. Tout d’abord l’économie d’énergie, c’est-à- dire l’utilisation des données relatives à l’occupation des lieux pour mieux comprendre quand les bâtiments utilisent de l’énergie et de quelle façon. Cela permet de réduire la consommation d’énergie en conséquence : éteindre les lumières automatiquement quand les personnes quittent les lieux, ne pas chauffer ou climatiser les salles inoccupées… Le deuxième enjeu est la production d’énergie. Cela implique d’exploiter les bâtiments en y installant des équipements comme des panneaux solaires afin de produire de l’énergie. Cette énergie sera ensuite utilisée en autoconsommation ou revendue au réseau local. Le second domaine principal concerne les services aux occupants. Cela inclut tous les services fournis aux visiteurs et aux employés, tels que la localisation intérieure, le guidage, la géolocalisation des collègues, et la gestion des salles de réunions ou des espaces de travail. Le troisième domaine est la gestion des installations, qui s’applique aux activités relatives à l’exploitation des bâtiments : le nettoyage, la gestion du courrier ou la maintenance de base. Le quatrième domaine est celui de la sécurité. Cela concerne principalement le contrôle des accès et la sécurité incendie ou la prévention des risques.

La mise en place du Smart Building

Avant de déployer des services digitaux dans les bâtiments, il faut remplir les conditions requises dans les domaines des capteurs, du réseau, de la cartographie et du positionnement.

Tout d’abord, il est indispensable de rassembler toutes les données possibles dans le bâtiment et ses alentours : présence, température, qualité de l’air… Ces données doivent être collectées fréquemment et dans le plus de lieux possibles afin de préciser l’utilisation réelle du bâtiment et d’établir un modèle comportemental. Les capteurs sont les composants clés pour récolter ces informations. Il est donc illusoire d’agir avant de disposer d’un réseau de capteurs fiable. Malheureusement, dans la plupart des bâtiments, les capteurs déjà existants entraînent des difficultés pratiques. La plupart du temps, ces capteurs sont intégrés ou liés à des équipements propriétaires déjà existants tels que le chauffage, la ventilation, la climatisation, ou le système de sécurité. Ainsi, les capteurs de température sont efficaces pour moduler directement les systèmes de chauffage, mais il est compliqué, si ce n’est impossible, de récolter leurs données en externe. C’est pourquoi les systèmes de capteurs ouverts sont préférables pour déployer de nouveaux services digitaux. De ce fait, il est fréquent de voir de nombreuses entreprises déployer des capteurs autonomes redondants pour résoudre ce problème.

La disponibilité du réseau est un autre prérequis pour l’installation de nouveaux services digitaux. Tout d’abord, les réseaux permettent de transférer des données des capteurs vers les autres composants. En fonction des différentes contraintes rencontrées, telles que la consommation d’énergie, la portée ou le débit, il est possible de choisir entre plusieurs sortes de réseaux : LAN (Ethernet, Wi-FI), WAN (3G/4G), LPWAN (LoRA, SigFox) ou PAN (Zigbee, Z-Wave). En second lieu, les utilisateurs ont besoin d’un réseau pour accéder aux services digitaux. La plupart du temps, cela se fait en utilisant un smartphone avec un accès aux réseaux 3G/4G ou Wi-Fi. C’est la raison pour laquelle la couverture réseau est un point critique dans une stratégie Smart Building. Par ailleurs, il convient de rappeler qu’il est bien plus compliqué et onéreux de concevoir et de déployer des services digitaux qui soient accessibles en mode hors ligne.

La cartographie d’intérieur est nécessaire car la plupart des services digitaux ont besoin des plans des bâtiments pour afficher des directions ou des données, que ce soit pour fournir des services de guidage, pour indiquer en temps réel le statut des salles de réunion ou des espaces de travail, pour aider les techniciens de maintenance à localiser des équipements techniques ou les agents de sécurité à gérer les itinéraires de ronde. La gestion des plans intérieurs est complexe car les plans doivent être tenus à jour et certaines informations proviennent de multiples sources de données (GTB, GMAO, annuaires…). Il existe un besoin évident de disposer d’une plateforme centralisée de cartographie d’intérieur capable de gérer les données des plans, les changements de versions, et la synchronisation des information additionnelles avec d’autres applications. L’absence d’une telle plateforme conduit à une plus grande complexité d’utilisation et à des coûts additionnels significatifs. Enfin, la plateforme de cartographie doit être capable de traiter tous les formats de plans, tels que BIM ou DWG, et doit être ouverte à des logiciels tiers.

La géolocalisation d’intérieur est le système qui permet de localiser des personnes ou des équipements à l’intérieur des bâtiments. Étant donné que les technologies de type GPS ne fonctionnent pas à l’intérieur des bâtiments, des systèmes complémentaires sont nécessaires. Il existe de nombreuses technologies de positionnement d’intérieur. Certaines réutilisent des infrasstructure existantes pour déterminer la position de l’utilisateur (par exemple le Wi-Fi ou le Li-Fi), alors que d’autres reposent sur des équipements dédiés (comme les balises BLE ou les émetteurs UWB). Le positionnement d’intérieur est nécessaire à la fois pour des utilisations interactives (par exemple afficher sur la carte la position de l’utilisateur ou la localisation d’un équipement) et à des fins d’analyse (par exemple les cartes de chaleur d’occupation). En parallèle de la cartographie d’intérieur, le positionnement d’intérieur est un composant clé pour fournir des services contextuels aux occupants d’un bâtiment.

Pour répondre à tous les besoins des occupants, une simple accumulation des solutions digitales de haut niveau telles que la gestion des espaces de travail n’est pas suffisante. Ces services doivent être sélectionnés avec soin et ils doivent être capables de communiquer entre eux et se baser sur un socle commun de capteurs, de réseaux, de services de cartographie et de positionnement d’intérieur. De plus, ils doivent être déployés sur un périmètre délimité cohérent. La tendance du Smart Building n’est pas uniquement une évolution pour le secteur du bâtiment, c’est une révolution totale de la façon de concevoir, bâtir, exploiter, vendre et utiliser les bâtiments.

Les points clés à retenir

  • Les secteurs du bâtiment et de l’immobilier sont à la traîne en matière de digitalisation.
  • Les bâtiments sont mal exploités et leurs occupants sont en attente de nouveaux services digitaux.
  • Le Smart Building n’est pas qu’une mode passagère et apporte de nombreux avantages, en particuliers pour les occupants et les exploitants des bâtiments.
  • Les capteurs ouverts sont particulièrement recommandés, et la présence d’un réseau, d’une cartographie d’intérieur et d’un système de positionnement intérieur sont indispensables.