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Le jumeau numérique aux commandes

Publié le 28/03/2019 dans Inspiration

Le jumeau numérique aux commandes

Le bâtiment intelligent d’AXA Belgium n’est qu’un des éléments d’une série d’objectifs ambitieux. Dans son nouveau siège au cœur de Bruxelles, l’assureur cultive une vision globale : un nouveau mode de travail soutenu par une technologie intelligente dans un bâtiment intelligent et facile d’accès.

Quand peut-on parler d’un bâtiment intelligent ?

Emanuel Marreel, Business Development & Innovation Manager chez Siemens: “Quand on dit ‘smart building’, le grand public pense d’emblée à un bâtiment assurant un suivi et un contrôle intelligent de la consommation énergétique. Mais ce concept est bien plus large. Un bâtiment intelligent offre aussi d’autres avantages en termes de confort, de santé et de sécurité.”

Comment un simple bâtiment devient-il un smart building ? Par où commence-t-on ?

Emanuel : “Un bâtiment intelligent requiert une technologie intelligente, facile à manipuler et focalisée sur l’expérience de l’utilisateur. Les solutions ne répondant pas à ces critères sont vouées à l’échec. De plus, le bâtiment intelligent repose sur la connectivité. Tout son fonctionnement s’articule autour d’applications connectées et sécurisées avec lesquelles l’usager interagit en temps réel.”

Dans un smart building, l’expérience de l’utilisateur est primordiale. Pourtant, cette expérience n’est pas encore systématiquement prise en considération lors du développement des projets de construction.

Jochen Verboven, Business Development & Innovation Manager chez Siemens

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Où le concept de smart building s’applique-t-il de prime abord ?

Emanuel : “Cela commence souvent par des applications sur la consommation d’énergie. Les bâtiments comptent pour un tiers de la demande globale. C’est donc un domaine permettant d’obtenir des résultats immédiats, surtout chez nous, où 60 % des bâtiments non résidentiels ont plus de 40 ans. 20 % datent même d’avant 1945. Sur le marché de la rénovation, les applications IoT ont souvent pour mission d’évaluer la consommation énergétique, afin de cibler les investissements dans le but de la réduire.”

Un usage optimal

Que se passe-t-il ensuite ?

Jochen Verboven, Digitalization Manager Building Technologies chez Siemens : “Habituellement, l’étape suivante consiste à améliorer l’efficacité fonctionnelle du bâtiment. Les applications intelligentes permettent de gérer l’occupation des salles de réunion, la disponibilité des salles d’opération, des machines, etc. Elles servent également à guider les visiteurs, au travers d’une application interactive, vers une place de parking réservée ou une salle de réunion.”

Quelles sont les technologies utilisées ?

Jochen : “L’IoT, avant tout. Puis on recourt principalement aux applications mobiles qui permettent à l’utilisateur de dialoguer avec le bâtiment. Beaucoup de solutions sont basées sur la localisation. L’important est de savoir où la personne se trouve, à son arrivée — par exemple sur le parking — ou à l’intérieur du bâtiment, et de lui fournir les informations dont elle a besoin.”

Comment faire en sorte qu’un projet d’immeuble neuf soit ‘intelligent’ dès la conception ?

Emanuel : “Tous les intervenants doivent être impliqués dès le départ dans le projet : le maître d’ouvrage, mais aussi les exécutants et notamment l’architecte, le bureau d’études et les entrepreneurs. Il est essentiel que l’objectif et la sécurisation du volet intelligent soient intégrés à la réflexion dès l a p hase de conception.”

Le jumeau numérique est bien plus qu’un modèle 3D. Il est relié à des capteurs qui équipent le bâtiment physique et alimentent le modèle numérique en données.

Emanuel Marreel, Business Development & Innovation Manager chez Siemens

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Une attention particulière à l’expérience de l’utilisateur

En parallèle, il faut garder l’expérience de l’utilisateur à l’esprit. Le but n’est pas de lui compliquer inutilement la tâche.

Jochen : “Exact, c’est en effet très important. Je dirais qu’aujourd’hui, l’expérience de l’utilisateur n’est pas systématiquement prise en considération lors du développement et de la réalisation des projets de construction. L’architecte doit certainement y être attentif.”

Une étude de la firme de sécurité Kaspersky a montré que le nombre de cyberattaques sur les appareils connectés des solutions IoT augmentait fortement. La cybersécurité bénéficie-t-elle de suffisamment d’attention lors de la conception des smart buildings ?

Jochen : “À ce propos, l’industrie allemande a rédigé une charte de confiance, signée par Siemens, entre autres. Cette charte décrit des normes éthiques en matière de cybersécurité. Mais bien sûr, c’est la position du fournisseur qui ne veut pas se mettre en difficulté.

En pratique, les choses sont nettement plus complexes, si vous vendez ou louez un bâtiment, par exemple. Cela soulève de nombreuses questions relatives à la détention de certaines données et à la responsabilité de leur gestion. Si la sécurisation de ces données est une préoccupation croissante aujourd’hui, elle intervient en général plus tard dans le processus — pas dès la phase de conception.”

Un bâtiment intelligent consomme moins d’énergie, mais implique aussi un investissement important. Qu’en est-il de la rentabilité ?

Emanuel : “De fait, il est parfois fastidieux de calculer le retour sur investissement. Pour ce faire, le seul coût de la construction n’est pas suffisant, il faut aussi tenir compte de l’entretien.”

Les jumeaux numériques

Dans la pratique, le plan initial du bâtiment ne correspond pas toujours parfaitement à l’immeuble réceptionné, ce qui réduit les niveaux de performance. La nouvelle technologie disponible offre-t-elle une solution ?

Jochen : “Le Building Information Management/Model (BIM) vient bousculer la donne. Cet outil comprend un modèle 3D du projet, ce qui revient à exécuter deux fois la réalisation du plan. On obtient ainsi un bâtiment dans le monde réel et son jumeau numérique, identique, dans le BIM.”

Emanuel : “Ce jumeau numérique est bien plus qu’un modèle 3D. Il est relié à des capteurs qui équipent le bâtiment physique et alimentent le modèle numérique en données. À partir de l’analyse des données sur l’atmosphère du bâtiment – température, hygrométrie – nous pouvons par exemple adapter parfaitement le chauffage et la ventilation aux besoins des utilisateurs, en fonction de la météo et de la disponibilité de l’énergie générée en interne via des panneaux solaires ou autre.

C’est ici qu’interviennent le cloud et l’edge computing. Convient-il de traiter ces données dans le cloud ? Ou est-il préférable et plus efficace de le faire sur sa propre infrastructure ? Ces questions trouveront réponse à mesure que la technologie du jumelage numérique gagnera en maturité.”

Il n’existe pas encore de directives générales claires. Comment envisagez-vous l’avenir à ce niveau ?

Emanuel : “C’est le marché qui tranchera. Nous voyons déjà se nouer les premiers partenariats, notamment entre BESIX et Proximus.”

Jochen : “Cela mènera assez rapidement à l’apparition de normes de fait qui seront acceptées par l’industrie parce qu’elles rendront possible une collaboration efficace.”

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Siemens est un groupe allemand d’envergure mondiale, actif dans l’électronique et l’électrotechnique. L’entreprise opère principalement dans les secteurs industriel, énergétique et de la construction, de même que dans les soins de santé.

Jochen Verboven est ingénieur diplômé de la KU Leuven. Il travaille depuis 11 ans chez Siemens où il est depuis trois ans Digitalization Manager responsable des Building Technologies.

Emanuel Marreel est ingénieur diplômé de la KU Leuven. Actif depuis 17 ans chez Siemens, il occupe la fonction de Business Development & Innovation Manager qui porte sur la numérisation des villes, des bâtiments, des entreprises, de la mobilité et de l’énergie.

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