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Introduction : la révolution numérique des objets connectés et le secteur de l’énergie

Dossier mis en ligne le 6 mars 2017.

Le terme « objet connecté » désigne, selon le rapport « Technologies clés 2020 » de la Direction Générale des Entreprises (DGE) « un objet qui n’est en général pas destiné à se connecter directement à Internet mais qui interagit avec d’autres objets ou avec l’être humain, en Machine-to-Machine (M2M), ou via les terminaux communicants que sont les smartphones, les tablettes, les smart TV ». En conséquence, les applications et services associés aux objets connectés offrent de vastes opportunités de transformation et d’innovation pour les industries françaises.
Qu’est-ce-qui caractérise le marché des objets connectés aujourd’hui ? En quoi cette révolution s’insère-t-elle dans la transformation du secteur de l’énergie ? Quels sont les facteurs clés de succès à considérer pour faire de cette révolution un véritable relais de croissance ?

La révolution des objets connectés est en marche …

L’Internet des objets (IoT) constitue d’ores et déjà un marché dont les perspectives de croissance vont de pair avec un potentiel de transformation de l’ensemble des industries. Alors qu’il pesait 580 milliards d’euros en 2014, le marché atteindrait près de 1 525 milliards d’euros en 2020 selon une étude d’International Data Corp, soit un taux de croissance de 16,9 % par an sur la période : de quoi susciter l’intérêt de toute entreprise en quête de développement. L’entreprise américaine de conseil et de recherche Gartner estime que 6,4 milliards d’objets sont actuellement connectés dans le monde (5,5 millions verraient le jour quotidiennement aujourd’hui). Ce sont aujourd’hui les applications à destination des professionnels qui constituent la part la plus importante du volume d’affaires. Elles sont à l’origine de la « Quatrième Révolution Industrielle » (Klaus Schwab, fondateur du World Economic Forum de Davos, 2016), une industrie intelligente, au sein de laquelle les machines et systèmes sont interconnectés entre eux et vers l’extérieur, pour une meilleure optimisation des processus de production.

… et est avant tout une révolution technologique

Gartner identifie aujourd’hui l’Internet des objets comme une des technologies émergentes suscitant le plus d’attente et étant sur le point d’atteindre la maturité industrielle.

Courbe d'adoption des Technologies émergentes, 2015


Source : Gartner (Octobre 2015)

Si la technologie des compteurs évolués, réseaux intelligents et autres objets connectés se développe significativement, la croissance exponentielle du marché a des effets vertueux sur leur rentabilité puisque la multiplication du nombre d’objets connectés induit une baisse des coûts unitaires pour les entreprises, en même temps qu’elle produit un effet d’apprentissage sur les outils et plates-formes de pilotage de ces objets. Pour autant, des enjeux persistent en termes de couverture du réseau, de volume, de sécurité des données, ou d’interopérabilité et de standardisation entre ces nouvelles technologies de communication et les technologies existantes.

Aujourd’hui, l’Internet des objets fait partie de notre quotidien : la voiture, la maison, l’usine, voire le corps sont les terrains d’expérimentation de nombreuses applications, que les objets connectés soient présents en amont des chaînes de valeur (exemple de la maintenance des rails pour le secteur ferroviaire), ou en aval, au contact direct du consommateur final pour une expérience client optimisée et enrichie (sièges connectés pour l’industrie automobile). Qu’en est-il pour le secteur de l’énergie ?

Les objets connectés participent à la transformation numérique du secteur de l’énergie sur l’ensemble de la chaîne de valeur

La révolution numérique est amorcée dans le secteur de l’énergie avec le développement des objets connectés, au premier rang desquels les compteurs évolués d’électricité et de gaz naturel, Linky et Gazpar. Ces nouveaux compteurs, dont le déploiement généralisé est engagé ou en passe de l’être pour le gaz naturel, optimisent l’utilisation des équipements de réseau et améliorent le suivi de la consommation d’énergie. Plus largement, les objets connectés développent de la valeur ajoutée sur toute la chaîne de la valeur de l’énergie et pour des segments très divers comme le souligne le schéma ci-dessous.

Répartition des enjeux et usages des objets connectés dans le secteur de l'énergie, par segment d'application


Source : EY

Un cadre législatif qui évolue et offre des opportunités de généralisation des objets connectés

La loi du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV), la 21e conférence des parties ou Conférence de Paris de 2015 (COP 21), le déploiement du compteur évolué sont autant de signaux pour basculer vers un secteur de l’énergie décarbonée, décentralisée et digitalisée. Ce cadre offre un potentiel de développement des objets connectés sans précédent.

Pour concilier ouverture et protection autour de la donnée, la règlementation se structure. En témoignent :

  • le règlement européen du 27 avril 2016 relatif à la protection des personnes physiques à l’égard du traitement des données à caractère personnel et à la libre circulation de ces données ;
  • les lois du 28 décembre 2015 relative à la gratuité et aux modalités de la réutilisation des informations du secteur public (dite loi Valter) et du 7 août 2015 portant nouvelle organisation territoriale de la République (NOTRe) pour la gratuité et l’ouverture des données ;
  • la loi du 7 octobre 2016 pour une République numérique, qui établit un cadre sur la protection des données privées et l’ouverture par défaut des données dans les contrats de Délégation de Service Public à destination des Collectivités, pour « une meilleure information des citoyens et une transparence accrue » ;
  • la loi du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) qui, au-delà des grands objectifs du texte, prévoit la mise à disposition aux collectivités et consommateurs finaux de certaines données de consommation par les gestionnaires de réseaux, pour favoriser la compréhension de la consommation et les économies d’énergie associées. 
Cadre législatif environnant la valorisation des données en France


Source : EY

Ces nouvelles évolutions législatives et réglementaires à l’égard des données favorisent la mise en place d’un écosystème propice au développement de l’IoT en tant qu’intermédiaire de collecte venant alimenter les différentes plateformes. L’Internet des objets est un levier d’action pour les acteurs du secteur leur permettant de mettre en œuvre les services qui répondent aux nouveaux besoins des clients, des consommateurs finaux et de manière générale de l’ensemble des parties prenantes.

Les objets connectés sont une opportunité, charge aux acteurs de les intégrer dans leur stratégie et d’adapter leurs modèles d’affaires

Les différentes applications ayant été commercialisées au cours des dernières années à destination des professionnels comme des particuliers le montrent : les objets connectés sont aujourd’hui une réalité pour le secteur de l’énergie, bien que celles-ci restent néanmoins le plus souvent marginales en termes d’usage. Le déploiement des compteurs évolués en France marque le passage à une phase d’industrialisation.

Faire de l’objet connecté la composante clé d’une nouvelle offre ou d’un nouveau service doit aller de pair avec un questionnement centré sur leurs usages par l’utilisateur final et le modèle d’activité associé. La question de la valorisation des données collectées devient alors essentielle. Sur les segments amont de la chaîne de valeur, les capteurs offrent aux gestionnaires de réseaux des possibilités de réduire les coûts de maintenance et des pertes. Sur les segments de commercialisation de l’énergie, des modèles d’affaires innovants apparaissent, centrés sur l’usage des données de consommation des clients. De nouveaux acteurs se positionnent par ailleurs au cœur de l’habitat et viennent concurrencer les acteurs historiques grâce à leurs compteurs divisionnaires, thermostats ou autres solutions de pilotage centralisé de la consommation d’énergie ou de chauffage, par l’intermédiaire de capteurs positionnés sur les différents appareils du logement.

Si des expérimentations permettent aujourd’hui aux acteurs historiques de se préparer au développement des objets connectés, ceux-ci auront des impacts organisationnels conséquents pour les entreprises du secteur.

De l’expérimentation au déploiement industriel

Tout en intégrant les évolutions réglementaires portant sur la donnée, les acteurs de l’énergie doivent passer du stade expérimental au déploiement massif d’objets connectés pour saisir tout le potentiel de l’Internet des objets.

L’Internet des objets a un potentiel de création de valeur pour le système électrique en contribuant à répondre à l’un de ses principaux enjeux : celui d’adapter la production à la consommation d’énergie. En rendant visibles la consommation et le coût de l’énergie en temps réel, les objets connectés permettraient de mieux synchroniser la production et la consommation. Le dégagement de cette valeur passera nécessairement par l’acquisition de nouvelles compétences pour analyser et valoriser les données (on parle aujourd’hui de « Data Analytics » et de « Data Scientists ») ; le plus souvent par des partenariats stratégiques entre les énergéticiens, des spécialistes de l’IT ou des équipements aux capacités techniques nécessaires au déploiement massif d’objets connectés, et des startups innovantes, détentrices de technologies spécifiques. Sur le plan de la consommation, le consommateur qui devient « consomm’acteur » engagera les acteurs du secteur à une plus grande créativité commerciale, via des offres qui s’adaptent aux usages spécifiques, et une relation client transformée et numérisée.

Les organisations pourront relever ce défi à condition d’engager, en lien avec les administrations et les régulateurs compétents, les questionnements clés spécifiques au marché de l’Internet des objets. Quelle connectivité sur quels réseaux ? Quelles technologies pour quelles communications ? Quelles applications pour quels usages ? Quelles mutations pour quel type d’organisation ? Quelles relations entre les acteurs ? Quel modèle de gouvernance des données ? Quelles garanties pour la confidentialité des données et face aux risques de cyberattaques ?



Cet article a été rédigé par EY.




Définitions autour des objets connectés

Qu’est-ce qu’un objet connecté ?

Un objet connecté est un objet physique équipé de capteurs ou d’une puce qui lui permettent de transcender son usage initial pour proposer de nouveaux services. Il s’agit d’un matériel électronique capable de communiquer avec un ordinateur, un smartphone ou une tablette via un réseau sans fil (Wi-Fi, Bluetooth, réseaux de téléphonie mobile, réseau radio à longue portée de type Sigfox ou LoRa, etc.), qui le relie à Internet ou à un réseau local.

On distingue communément deux grands groupes d’objets connectés :

  • les objets destinés à la collecte et l’analyse de données, dont la mission principale est de collecter et transmettre des informations ;
  • les objets qui répondent à une logique de contrôle-commande et permettent de déclencher une action à distance.

Les capteurs installés sur ces objets connectés sont plus ou moins intelligents, selon qu’ils intègrent ou non eux-mêmes des algorithmes d’analyse de données, et qu’ils soient pour certains auto-adaptatifs.

Sortie en 2003, la lampe DAL connectée en Wi-Fi est le premier objet connecté de l’histoire. Selon ses créateurs, elle s’est vendue à une cinquantaine d’exemplaires. Grâce à ses 9 LED, elle pouvait s’allumer de différentes couleurs en fonction de différents événements liés à la météo, la situation boursière, la pollution, les alertes Google ou encore des « envois de messages de couleurs » par SMS ou courriel.

Différencier l’Internet des objets du machine-to-machine

Le concept d’Internet des objets

Il n’existe pas de définition standardisée de l’Internet des objets, ou Internet of Things (IoT) en anglais, puisqu’il s’agit d’un concept en évolution constante. Néanmoins, on peut considérer que l’Internet des objets désigne globalement la tendance à l’interconnexion généralisée de tous les objets qui entourent notre quotidien.

L’expression Internet of Things a été imaginée en 1999 par Kevin Foster, un employé de Procter & Gamble, pour qualifier le lien qui existe entre la technologie RFID (Radio frequency identification, utilisée dans de nombreux badges comportant des puces d’identification) et Internet. D’un point de vue conceptuel, l’Internet des objets représente l’extension d’Internet à des objets et/ou des lieux physiques du monde réel. Ces objets connectés, disposant de leur propre identité numérique, communiquent entre eux et avec les hommes.

Le machine-to-machine, dit M2M

Le machine-to-machine, dit M2M, désigne le processus de télécommunication par lequel des machines connectés à un réseau sans fil interagissent sans intervention humaine. Une définition plus générale de « la communication machine à machine » est l’association des technologies de l’information et de la communication (TIC), avec des objets dits intelligents et communicants, dans le but de fournir à ces derniers les moyens d’interagir sans intervention humaine avec le système d’information d’une organisation ou d’une entreprise.

Le machine-to-machine s’est développé grâce à la convergence de trois familles de technologies :

  • des objets intelligents ;
  • des réseaux de communication ;
  • un centre informatique capable de prendre des décisions.

L’articulation entre l’Internet des objets et le M2M

Comme l’Internet des objets, le M2M propose des solutions d’accès à distance à des objets ou des capteurs. Cependant, et à la différence de l’Internet des objets, le machine-to-machine ne concerne que la communication entre machines ou objets déjà dotés d’une certaine intelligence ou autonomie.

Schématiquement, on fait la distinction entre :

  • le machine-to-machine : un système fermé utilisé dans le cadre d’une tâche spécifique ;
  • l’Internet des objets : un système libre dans lequel chaque objet est identifié et communique avec une plateforme de stockage de données, qui s’intègre dans un réseau mondial.

Plus qu’une relation d’opposition, ce sont deux approches complémentaires qui peuvent cohabiter : le concept d’Internet des objets est susceptible d’englober les interconnexions entre systèmes M2M. Les domaines d’application du machine-to-machine sont aussi larges que ceux de l’Internet des objets, mais il est plus souvent utilisé dans un cadre industriel en raison de son caractère plus sécurisé.

Les technologies de communication des objets connectés

Les technologies de courte portée

Le protocole NFC

Les protocoles Near Field Communication (NFC) sont fondés sur la technologie d’identification par radio fréquence RFID (Radio frequency identification). Les objets équipés d’une puce électronique RFID possèdent une « étiquette » et sont automatiquement identifiés par radio fréquence lorsqu’ils se trouvent à proximité d’un équipement appelé interrogateur. Le protocole NFC est un standard de communication radiofréquence sans contact à très courte distance, de l’ordre de quelques centimètres, permettant une communication simple entre deux équipements électroniques. Il est par exemple utilisé dans de nombreuses entreprises pour les badges d’accès aux locaux, ou comme support d’un abonnement à un réseau de transport en commun.

Bluetooth

Inventé en 1994 par la société suédoise Ericsson, le protocole Bluetooth est un standard de transfert de données sans fil. Il utilise une faible bande passante, ce qui ne lui permet de transférer que peu de données à de courtes distances, mais est également très peu énergivore. Inclus à l’immense majorité des téléphones mobiles, afin de réaliser une communication entre deux téléphones, ou entre un téléphone et un objet connecté de nature différente, il possède désormais de nombreuses applications : oreillette de discussion téléphonique sans fil, montre intelligente, moniteur de fréquence cardiaque, enceinte portative de diffusion de musique, station météo, thermostat, etc. Ce protocole est également utilisé sur des capteurs statiques appelés beamers pour mesurer des flux, par exemple des clients dans un magasin.

Zigbee

Zigbee est un protocole de communication radio développé spécifiquement pour les applications de domotique. D’une portée moyenne de 10 mètres, il utilise une faible bande passante et est idéal pour le transfert de données en faible volume. Peu énergivore et conçu pour des échanges de données à bas débit, le dispositif Zigbee convient aux appareils alimentés par une pile ou une batterie, et en particulier aux capteurs. Il est conçu pour fonctionner en réseau maillé : chaque nœud reçoit, envoie et relaie des données. Il est par exemple utilisé par certains détecteurs de fumée.

Les technologies de moyenne portée

Z-Wave

Le Z-Wave est un protocole de communication sans fil principalement dédié à la domotique. Il permet de transmettre des données sur des distances allant de 30 mètres en intérieur à 100 mètres en plein air. Il fonctionne en réseau maillé, chaque appareil connecté pouvant relayer les informations émises par ses voisins, ce qui lui permet d’élargir sa portée. Le protocole Z-Wave a été développé pour des usages peu énergivores nécessitant un faible débit de données. Tout comme le protocole Zigbee, l’utilisation de Z-Wave ne nécessite que très peu de puissance et les appareils peuvent donc communiquer pendant plusieurs années avec une simple pile.

Wi-Fi

Le Wi-Fi désigne un ensemble de protocoles de communications sans fil, permettant des connexions à haut débit sur des distances de 20 à 100 mètres. Il s’agit d’un réseau local sans fil très énergivore, qui ne convient que pour les appareils branchés sur secteur ou dont l’alimentation électrique peut être aisée et fréquente. Il permet de transférer rapidement beaucoup de données. Il existe différentes normes Wi-Fi correspondant à une portée et un débit variables.

Bluetooth Low Energy

Aussi connue sous l’appellation Wibree, la technologie Bluetooth Low Energy (BLE) est un protocole de réseau personnel sans fil à très basse consommation. Comme la technologie Bluetooth originelle, le BLE ne permet de transférer qu’une quantité limitée de donnée à une distance moyenne de 60 mètres. La différence entre les dispositifs Bluetooth et BLE se situe au niveau de la consommation électrique nécessaire à la communication, qui est dix fois moindre pour BLE.

Les technologies de longue portée

Réseaux cellulaires mobiles

Fournis par les opérateurs de télécommunication, les réseaux cellulaires mobiles, basés sur la technologie GSM, permettent de transférer une quantité importante de données à une longue portée. Ils nécessitent l’installation d’une carte SIM dans l’appareil à connecter, afin d’identifier celui-ci sur le réseau de communication. Succédant aux premières générations des standards pour la téléphonie mobile, qui ont progressivement permis d’accroître le débit de communication, la quatrième génération (4G) permet une communication mobile à très haut débit.

Réseaux radio bas-débit

Sigfox est un réseau de communication radio sans fil à bas débit et à basse fréquence, d’une portée moyenne de 10 kilomètres en milieu urbain et de 30 à 50 kilomètres en milieu rural. Il est également une technologie créée par l’entreprise du même nom. Ce réseau convient à des appareils à basse consommation, dotés ainsi d’une grande autonomie, qui transfèrent une faible quantité de données.

LoRa est un protocole de communication radio à très basse consommation, qui permet de transmettre des données en petite quantité, à des distances de 2 à 5 kilomètres en ville et jusqu’à 45 kilomètres en milieu urbain. À l’instar de Sigfox, il s’agit d’un dispositif qui convient particulièrement aux équipements peu énergivores n’émettant que périodiquement, notamment les capteurs.

Réseaux propriétaires

Certains grands groupes industriels, dotés de moyens financiers conséquents, préfèrent installer leur propre réseau de communication. Le déploiement de ces réseaux dits privés ou propriétaires est particulièrement intéressants en cas de déploiement à très grande échelle d’appareils communicants. C’est ainsi que m2ocity, filiale de Veolia Eau et d’Orange, a choisi d’installer son propre réseau de communication pour connecter les compteurs d’eau intelligents et réaliser des opérations de télé-relevé, de même que Suez.

Le système de comptage évolué à destination des clients résidentiels de gaz naturel de GRDF se fonde également sur un protocole radio à longue portée spécifique et propriétaire : une bande de fréquence radio réservée (169 MHz) est utilisée pour assurer la communication des données entre les compteurs et les concentrateurs de données, eux-mêmes chargés de transmettre au système d’information central les informations qu’ils ont collectées.

Choisir un réseau adapté à son besoin

Les objets connectés forment une famille extrêmement diversifiée, en expansion permanente. La diversité des technologies de radiocommunication répond à l’hétérogénéité du parc mondial d’objets communicants :

  • pluralité des usages : domotique, maintenance prédictive, téléphonie, transfert et traitement de données, etc. ;
  • pluralité des publics visés : consommateurs résidentiels ou industriels, collectivités locales, etc. ;
  • pluralité des réglementations : bandes de fréquences d’utilisation libre ou sous licence, etc. ;


Source : CRE

Les entreprises choisissent la technologie de télécommunication qui connectera leur parc d’objets communicants en fonction d’un certain nombre de critères, notamment techniques, tels que la portée, le débit et l’autonomie, c’est-à-dire la consommation électrique des objets connectés.


Source : CRE

Les besoins en termes de réseaux de communication évoluent sans cesse, au rythme de l’apparition de nouveaux besoins. Ainsi, si l’accent a longtemps été mis sur l’augmentation du débit, peut-être parfois au détriment de la portée, de nouvelles technologies de radiocommunication mettent en avant leur caractéristique longue portée et bas débit. Les réseaux de type SigFox ou LoRa ont su identifier un nouveau marché pour les opérateurs de réseaux appelés à gérer un réseau de capteurs très étendus et peu énergivores.

La multiplicité des réseaux de communication pose la question de leur compatibilité avec les objets connectés et plus généralement de l’interopérabilité entre les objets connectés n’utilisant pas les mêmes protocoles de communication.

Les applications des objets connectés d’aujourd’hui et de demain

Un objet connecté, c’est un objet équipé de capteurs et communicant avec un réseau de communication pour transmettre et recevoir des données. L’utilisation possible de technologies frugales (LPWAN – Low-Power Wide Area Network) et de basses fréquences ouvertes à tous alimentent la dynamique d’innovation autour de ses fonctionnalités. Mais le simple objet embarque bien plus que cela. L’Internet des objets (IoT) permet des usages nouveaux et attractifs pour des clients potentiels, nécessite la définition de processus et de systèmes d’information adaptés à ces nouveaux appareils, et incite des acteurs à se positionner ou se repositionner sur un nouveau marché.

En Europe, l’IoT Valley à Toulouse est par exemple au cœur de l’innovation sur le sujet : l’association héberge un incubateur de start-ups et anime des événements, un blog ainsi qu’un réseau d’entrepreneurs et de professionnels du domaine. L’Internet des objets permet non seulement d’envisager des optimisations de coûts d’exploitation (par exemple, en automatisant et en améliorant la prévision du suivi des équipements), mais il fait aussi émerger de nouveaux modèles d’affaires.

Les objets connectés sont une réalité dans le domaine de l’énergie

Dans le domaine de l’énergie, les objets connectés permettent d’offrir de nouveaux usages à tous les types de clients :


Source : EY

Dans le cas des gestionnaires de réseaux par exemple, le déploiement de capteurs de température, d’humidité, de tension, d’intensité, d’inclinaison, de chocs, etc. sur l’ensemble des réseaux de transport et de distribution permet de renforcer considérablement l’observabilité. Croiser ces données avec d’une part les historiques enregistrés et d’autre part les données de plus en plus riches relevées par les compteurs évolués type Linky permet d’améliorer la vision temps réel de l’ensemble du réseau jusqu’au point de livraison. Des systèmes de décision de plus en plus autonomes mettent en œuvre des fonctions avancées de pilotage du réseau et répondent à l’exigence d’un pilotage toujours plus automatisé et dynamique. Cela permet de gérer les incidents sur les réseaux de façon partiellement automatique (détection, localisation, correction), de mieux anticiper l’obsolescence et les pannes des équipements ou de prévoir la production issue des énergies de sources renouvelables à différents pas de temps.

Exemples d’applications d’objets connectés dans le secteur de l’énergie

Le compteur Linky transforme l’achat d’électricité

En permettant le télé-relevé d’une part et la télé-opération d’autre part, le compteur Linky lève les contraintes de mise en œuvre (déplacement d’un technicien, disponibilité de l’occupant du logement, etc.) et revisite la relation client-fournisseur.

La possibilité de suivre en quasi-temps réel la consommation d’un logement transforme le paiement de la facture annuelle en achat au quotidien d’un véritable service de fourniture d’électricité. Ce sont notamment des applications telles qu’e.quilibre, Cap EcoConso, Eco2mix, QWatt, etc. qui permettent de visualiser la consommation et d’identifier les économies d’énergie et de facture rapidement réalisables.

Les avantages du compteur Linky pour tous les acteurs sont présentés en détail ici.


Les caméras regardent passer les nuages

Dans le cadre du projet Smart grids Greenlys, Enedis et la startup Steadysun testent un modèle d’imagerie satellitaire reliée à des caméras de type fish eye, qui scrutent le ciel à 360° pour affiner les prévisions en continu de la production.

Ce modèle permet de modéliser le déplacement des nuages dans un espace de 20 km2, pour prévoir à chaque demi-heure la production des panneaux photovoltaïques et en évaluer l’impact sur l’équilibre du réseau. À terme, cela pourrait permettre de synchroniser les usages les plus consommateurs avec la production photovoltaïque.


Le véhicule électrique pourrait optimiser l’équilibre réseau

Selon EDF, 50 % des véhicules stationnent en permanence au domicile et 69 % des actifs restent garés 6 heures par jour en moyenne sur un emplacement réservé.

Dans ce cadre, le réseau pourrait gagner à puiser dans les batteries des véhicules électriques les ressources nécessaires pour répondre aux fortes demandes ou pour pallier un manque ponctuel de production. C’est le principe du Vehicule-to-grid (V2G) présenté en détail ici.



L’apparition de nouveaux usages est stimulée par l’arrivée dans le secteur de nouveaux acteurs tels que les opérateurs de télédiagnostic, les agrégateurs, les opérateurs de plateformes énergétiques territoriales, les multinationales américaines du numérique ou les opérateurs télécom, avec en toile de fond une forte tendance à la territorialisation des enjeux énergétiques. En effet, les acteurs locaux – collectivités, syndicats, associations – se mobilisent de plus en plus autour de projets de boucle énergétique locale d’électricité, de gaz naturel et d’eau pour réduire les émissions de CO2, lutter contre la précarité énergétique ou équilibrer les productions et consommations à la maille du territoire. Les données issues de l’Internet des objets constituent un levier essentiel pour une planification énergétique territoriale optimale.

Dans le cadre du programme NY REV (New York Reforming the Energy Vision), les habitants de President Street à Brooklyn sont désormais autonomes grâce aux panneaux solaires installés sur le toit de leurs immeubles. Ils peuvent même échanger leur électricité d’un immeuble à l’autre en cas de besoin, dans le cadre de transactions sécurisées fondées sur une infrastructure informatique utilisant le blockchain.

L’Internet des objets n’a pas encore atteint son plein potentiel dans le secteur de l’énergie

L’Internet des objets doit encore relever des défis pour élargir ses champs d’application dans le domaine de l’énergie.

Un premier défi concerne l’interopérabilité pour que les objets se reconnaissent et communiquent via un langage commun. Par exemple, le déploiement de bornes de recharge par des opérateurs différents, et selon des modèles parfois incompatibles, ralentit l’atteinte des seuils nécessaires à l’installation de l’usage du véhicule électrique par les particuliers et la mise en œuvre de systèmes vehicle-to-grid. La standardisation des protocoles de communication et de sécurisation des accès est un levier essentiel pour développer toute l’intelligence de l’Internet des objets. Ainsi, l’agrégation de données collectées à grande échelle permet des services d’efficacité énergétique d’autant mieux adaptés à l’utilisateur qu’ils s’appuieront sur une meilleure connaissance des comportements et des usages.

Des progrès doivent également être faits en ce qui concerne la cyber-sécurité. Si les systèmes de communication intègrent peu à peu des fonctionnalités de protection, la sécurité et la résilience des systèmes IoT restent encore faibles. La crainte de l’opinion publique quant à l’utilisation des données personnelles ainsi recensées et la protection de la vie privée est aujourd’hui un frein majeur à l’adoption des objets connectés.

Le défi est aussi d’ordre organisationnel pour les entreprises de l’énergie souhaitant prendre le virage de l’Internet des objets. Il leur faut anticiper les impacts du digital, notamment la commoditisation de l’énergie et la désintermédiation. Ces entreprises doivent intégrer dans leurs processus et leur culture d’entreprise les logiques d’idéation et d’incubation nécessaires à l’innovation mais aussi refonder leurs politiques partenariales pour animer l’écosystème numérique (organisation de hackatons, de concours d’innovations, etc.) et mettre en place des démarches de co-développement. Pour l’organisation interne, il s’agit non seulement de diffuser les nouvelles méthodes et outils mais aussi de responsabiliser les métiers sur l’enjeu lié au numérique, loin d’être l’apanage exclusif des systèmes d’information. L’organisation doit être à l’image du mode de fonctionnement de l’Internet des objets en privilégiant l’horizontal au vertical, le collaboratif au hiérarchique.

Enfin, pour être pleinement adopté par le consommateur, l’objet connecté doit encore dépasser l’image de « gadget ». Pour cela, les applications de l’Internet des objets dans le secteur de l’énergie devront proposer une expérience utilisateur enrichie grâce à des services plus « smart » : facilité d’usage, design, auto-apprentissage, anticipation des besoins, intelligence prédictive, suggestions et gaming sont autant de facteurs clés de succès. Les plates-formes applicatives devront proposer un panier d’usages.

L’Internet des objets offre des perspectives d’application enthousiasmantes pour le futur

Les pistes aujourd’hui envisagées pour l’Internet des objets dans l’énergie laissent entrevoir de nouveaux horizons, autour notamment de :

  • l’émergence de nouvelles applications concrètes, en aval du compteur, sur la base des données mises à disposition et des retours d’expérience : la sophistication croissante des capteurs va rendre les objets capables de lire, évaluer et comprendre les consommateurs à des niveaux encore jamais atteints ;
  • l’anticipation du risque sériel (occurrence d’une même anomalie sur une série d’équipements par exemple due à un défaut de construction) sur un champ d’éoliennes grâce à des capteurs de son et vibration, la mise en place de plateformes virtuelles de production à grande échelle ou encore des SCADA encore plus automatisés sont des possibilités pour les producteurs d’énergie dans un avenir proche ;
  • la maintenance évoluée, des visites d’ouvrages par drone, la virtualisation ou la réalité augmentée pour les agents et la cartographie des réseaux souterrains sont des applications qui vont bientôt améliorer la réalisation des activités des transporteurs et distributeurs ;
  • l’« energy harvesting » ou la « récolte d’énergie » permet l’autonomie énergétique des objets qui capitalisent sur l’énergie fatale des systèmes qui les environnent (par exemple : capteur autonome qui récupère l’énergie du champ magnétique induit par un transformateur de courant) ;
  • l’usine du futur et l’intégration énergétique optimisée des nouveaux objets comme par exemple les imprimantes 3D transforment les activités des industriels ;
  • la mise en place de systèmes d’énergie transactionnels de type blockchain grâce à des capteurs de mesure des flux entrants et sortants.

Dans le secteur de l’énergie, une amélioration de près de 15 % des revenus est attendue en moyenne par les acteurs du secteur.


Source : EY

Comme toute innovation, il est encore difficile de déceler les évolutions que l’internet des objets génèrera même dans un futur proche et ses applications n’en sont qu’à leurs balbutiements. Si les entreprises de l’énergie sont les facilitateurs de cette révolution, elles en sont aussi les bénéficiaires, car ces nouvelles interactions homme/machine décloisonnent les frontières traditionnelles et augurent d’une relation nouvelle à l’énergie et ses acteurs.



Cet article a été rédigé par EY.




L’IoT, un nouveau levier de performance pour la gestion du réseau public de distribution

L’Internet des Objets ou Internet of Things (IoT) ouvre la voie vers une potentielle nouvelle révolution industrielle, catalyseur de forte croissance pour les entreprises. De 15 milliards en 2014, le nombre d’objets connectés pourrait atteindre 50 à 100 milliards en 2020, soit une croissance de plus de 30 % par an. L’IoT ouvre de nouvelles perspectives pour le monde de l’entreprise et notamment pour l’industrie avec la possibilité de produire de nouveaux types de capteurs et de collecter plus de données pour améliorer les performances techniques et encore mieux relier les hommes.

Plusieurs facteurs favorisent aujourd’hui son développement à grande échelle :

  • une baisse du coût des composants électroniques ;
  • des réseaux de communication dédiés à bas coûts ;
  • le développement plus rapide des objets via de nouveaux outils (cloud computing, etc.) ;
  • des premiers succès encourageants.

Pour Enedis, le développement des objets communicants laisse entrevoir des apports potentiels pour l’exploitation des réseaux publics de distribution. Avec de nouveaux capteurs, associés à des moyens de télécommunication de technologie réseaux radio à bas débit, le gestionnaire de réseaux peut disposer de nouvelles informations pour développer, conduire, maintenir et exploiter les réseaux publics de distribution avec un niveau de performance accru.

En collaboration avec l’écosystème des start-up, Enedis expérimente maintenant depuis plusieurs années différentes solutions innovantes afin de continuer à améliorer la qualité de service pour les utilisateurs du réseau. Il s’agit pour le gestionnaire de réseaux de tester rapidement la valeur potentielle de ces objets pour ses métiers, et en cas de valeur démontrée, d’anticiper leur intégration à grande échelle. L’opportunité du recours à ces nouveaux objets fait l’objet d’analyse technico-économiques suivant les différents niveaux de maturité des solutions rencontrées.

Forte de son ambition d’être la référence industrielle du service public de distribution en Europe, Enedis accélère le développement des objets connectés. Cette volonté se traduit, notamment, par le nombre d’objets testés et/ou à l’étude, mais également par une mobilisation forte de l’ensemble des métiers du gestionnaire de réseaux, aussi bien au niveau régional que national, afin de travailler sur l’interprétation « intelligente » de données « brutes » (optimisation des gammes de maintenance des équipements, aide à l’exploitation du réseau, diagnostic de la qualité d’alimentation, etc.).

Une dynamique d’expérimentations en région pour évaluer rapidement les solutions et la valeur créée

Enedis mène actuellement une expérimentation à grande échelle portant sur près de 4 000 objets connectés dans le Sud Ouest de la France (en zone urbaine et rurale). Des détecteurs de défauts situés sur les réseaux en HTA peuvent désormais transmettre leurs informations (la détection d’un défaut) vers l’agence de conduite et ainsi permettre une localisation plus précise des incidents. Les équipes d’intervention seront envoyées de manière mieux ciblée sur le terrain et la réalimentation des utilisateurs sera plus rapide. L’expérimentation va permettre d’évaluer l’apport de ces objets connectés et de préparer leur industrialisation.

De nouvelles solutions sont également testées autour du pilotage et de la maintenance du parc de groupes électrogènes (avec des capteurs de géolocalisation et de suivi de l’état de fonctionnement), la détection d’incidents sur le réseau aérien en HTA (capteurs d’analyse vibratoire positionnés au niveau des supports, parafoudres connectés, etc.) ou bien encore des mesures de grandeurs électrotechniques. Ces nouveaux capteurs vont permettre de mieux connaître l’état des matériels et des réseaux.

Cette liste d’objets connectés testés et des cas d’usage associés s’enrichit de manière dynamique, avec la volonté de délivrer des solutions industrielles dans un time-to-market de plus en plus court. Forte de la dynamique engagée au sein de l’entreprise, Enedis a ainsi organisé en décembre 2016 un Hackathon pour inviter ses collaborateurs à faire émerger de nouvelles idées sur le thème des objets connectés au service des réseaux. Le projet lauréat portant sur le cas d’usage « Détection de niveau d’eau – gestion des crues » a été lancé dès janvier 2017 en lien avec 9 Directions Régionales dans le cadre d’une démarche collaborative et agile, afin d’en tirer des premiers résultats dès fin avril 2017.

Cartographie des objets connectés expérimentés par Enedis


Source : Enedis

Smart Connect, une plateforme IoT pour gérer les objets connectés

Enedis a développé une plateforme de gestion de données dédiée à l’Internet des objets : Smart Connect. Elle permet non seulement de traiter les données remontées depuis tous types d’objets connectés positionnés sur les ouvrages du réseau public de distribution (groupes électrogènes, détecteurs de défauts, capteurs d’eau et de température, etc.), mais aussi de les enrichir et de les visualiser. L’outil peut générer des alarmes ou encore assurer l’administration et la supervision des différents objets. Les données sont ainsi enrichies, sécurisées et peuvent alimenter les différents systèmes d’informations des métiers concernés.

Smart Connect permet de :

  • s’interfacer à tous types de réseaux de communication et notamment ceux dédiés à l’Internet des Objets ;
  • gérer les principaux protocoles de communication connus à ce jour, avec la capacité de s’adapter aux futurs protocoles et réseaux particuliers pour pallier l’hétérogénéité des équipements et des formats de données.
Fonctionnalités de la plateforme Enedis « Smart Connect »


Source : Enedis

Smart Connect en versions mobile et web


Source : Enedis

Linky, le premier objet connecté déployé à très grande échelle

Au-delà de ses fonctionnalités dédiées au comptage, le compteur évolué Linky est un objet connecté permettant d’envisager une amélioration très forte dans l’exploitation des réseaux et, en particulier, des réseaux en basse tension. Différentes fonctionnalités sont en cours d’industrialisation pour améliorer la gestion des incidents.

La prise en charge des appels clients par les Centre d’Appel Dépannage est améliorée grâce au « Ping Linky ». L’interrogation en temps réel du compteur Linky sur son état permet de distinguer les pannes sur le réseau des pannes dans l’installation intérieure, sans action du client sur son compteur.

Les informations issues du compteur Linky permettront d’optimiser les décisions d’investissement en tenant compte de la phase de rattachement des branchements monophasés des clients et en s’appuyant sur des modèles de calculs plus précis.

Grâce aux alarmes remontées par les concentrateurs et compteurs Linky, la détection et le diagnostic des incidents en HTA et BT seront plus rapides et plus précis, permettant d’améliorer la fiabilité de l’information donnée aux clients, mais aussi la rapidité d’intervention des équipes opérationnelles.

La transmission des coupures et excursions de tension mesurées par les compteurs contribuera à l’amélioration du suivi de la qualité de l’alimentation perçue par les clients, en particulier pour le traitement de demandes d'information ponctuelle ou de réclamations.


Enedis poursuit ainsi ses travaux sur la modernisation de la gestion du système électrique, grâce à l’apport de solutions et technologies innovantes. L’IoT constitue une solution particulièrement prometteuse, à la frontière entre utilisateurs, processus métiers, données et télécommunications. C’est pourquoi le gestionnaire de réseaux s’est très clairement engagé dans l’étude des opportunités offertes par les objets connectés, en expérimentant un large panel d’objets/cas d’usage de manière agile, en lien avec l’ensemble de ses métiers et entités, dans une optique de pré-industrialisation.



Cette contribution a été rédigée par Enedis.




Les objets connectés au service de la gestion des réseaux publics de distribution de gaz : le projet GONTRAND

Le contexte

En France, la production décentralisée de gaz vert devient une réalité et est amenée à se diversifier par :

  • du biométhane ; une énergie renouvelable issue directement des déchets organiques, il s’agit d’un gaz riche en méthane ;
  • de l’hydrogène vert issu du Power to Gas. Le Power to Gas consiste à transformer des excédents d'électricité d’origine renouvelable en hydrogène, par l’électrolyse de l’eau. L’hydrogène peut être stocké, injecté dans le réseau de gaz naturel ou transformé par méthanation ;
  • du gaz de synthèse issu de la méthanation. La méthanation est la conversion du dihydrogène (H2) et du monoxyde de carbone (CO) ou du dioxyde de carbone (CO2) en méthane (CH4).

Jusqu’à présent, le gaz provenait uniquement des réseaux de transport nationaux, où des expéditeurs injectaient du gaz naturel. Aujourd’hui, les gestionnaires de réseaux de distribution assurent l’accès aux réseaux qu’ils exploitent à 27 producteurs locaux de biométhane. Demain, le réseau pourrait accepter un mélange de l’ensemble des gaz verts.

L’injection dans le réseau de distribution de gaz verts de qualités variables en de multiples points en change, radicalement, son mode d’exploitation. En effet les sources d’approvisionnement sur un réseau de distribution local deviennent plus nombreuses et peuvent injecter en discontinu. C’est pourquoi les outils d’exploitation du réseau doivent être adaptés afin de garantir la sécurité industrielle et la performance opérationnelle.

Ainsi, les distributeurs doivent disposer de moyens pour connaître la qualité du gaz et piloter en temps réel les quantités injectées en chaque point. Ces moyens prennent, notamment, la forme d’analyseurs de gaz et de débitmètres connectés.


Figure 1 : Répartition des ressources pour un objectif de 60 TWh/an de biogaz produit en 2030 (source ADEME)

Avec actuellement près de 500 projets de raccordement de production de gaz vert étudiés par les gestionnaires de réseaux, on s’attend à une croissance soutenue du nombre d’installations. L’exercice de prospective énergétique réalisé par l’ADEME prévoit une pénétration de 14 % des gaz verts en 2030 et 56 % en 2050.

Le projet GONTRAND

Le projet GONTRAND (Gestion temps réel des réseaux nationaux de distribution de gaz) vise à développer et valider des solutions pour conduire en temps réel un réseau de distribution acheminant des gaz de qualités variables en provenance de sources multiples. Le métier de la distribution du gaz est en profonde mutation et fait émerger, à l’horizon 2018, de nouveaux besoins :

  • piloter le réseau en temps réel afin de maximiser les injections de gaz verts tout en maintenant un niveau de sécurité élevé ;
  • simplifier et renforcer l’aide à la décision en bureau d’exploitation pour accroitre la sécurité et la qualité de service aux clients ;
  • disposer d’un système complet (plateforme, composants télécom et capteurs) pour une conduite du réseau sécurisée et résiliente.


Figure 2 : Les 5 ambitions du projet GONTRAND (source : ENGIE)

Afin de répondre à ces ambitions, l’ensemble de la chaîne d’information est concerné par le projet GONTRAND : du capteur jusqu’à la supervision et à leur intégration dans les systèmes existants, tout en considérant la sécurité des solutions développées. Un démonstrateur sera disponible fin 2017.


Figure 3 : Périmètre du projet GONTRAND (source ENGIE)

Quatre produits sont donc développés :

  • un cœur de calcul s’appuyant sur un outil d’aide à la décision permettant des simulations d’évènements sur des réseaux gaz et proposant des solutions pour traiter ces évènements d’exploitation ;
  • un analyseur gaz installé sur le terrain permettra de mesurer la qualité du gaz sur site et de faire remonter les valeurs en temps réel. Les paramètres suivants seront analysés :
    • la teneur en méthane (CH4), pour connaître la concentration de méthane dans le gaz ;
    • la densité du gaz (dgaz) ;
    • le calcul du pouvoir calorifique supérieur du gaz (PCS), pour connaître l’énergie thermique libérée par la combustion du gaz ;
    • la teneur de Tétrahydrothiophène (THT), pour mesurer la qualité de l’odorisation du gaz ;
    • l’indice de Wobbe, pour la sécurité d’utilisation des appareils domestiques ;
    • le point de rosée (Tr) ;
    • la teneur d’oxygène (O2), pour sécuriser la distribution du gaz ;
    • la teneur en soufre total (S), pour la sécurité des canalisations du réseau de distribution ;
    • la teneur en dioxyde de carbone (CO2).
  • une solution Machine To Machine (M2M) permettra de mettre à disposition des utilisateurs les informations des équipements installés sur le terrain (analyseur de gaz par exemple). Pour ce faire, la plateforme M2M est reliée à une passerelle dite « gateway », elle-même connectée sur site aux équipements installés. La connectivité radio entre la gateway et la plateforme M2M est assurée par des communications standards (2G et 3G) ou locales et innovantes (Sigfox) ;
  • un cockpit de conduite permettant la visualisation, l’analyse, le pilotage du réseau de gaz en temps-réel ainsi que la gestion assistée d’anomalies d’exploitation. Cette plateforme de services logiciels dispose d’interfaces avec le cœur de calcul GONTRAND et les différents systèmes d’information de l’exploitant, dont il permet d’agréger les fonctionnalités et les informations. L’objectif du cockpit de conduite Gontrand est d’être un outil d’aide à la décision et un élément fédérateur de l’exploitation, et donc le point d’accès central à la conduite du réseau. Dans le cadre du démonstrateur du projet, le cockpit de conduite sera présenté sous forme d’un poste de conduite doté de trois écrans connecté à un Smart Hub IoT permettant d’agréger les données physiques et numériques.

Les partenaires du projet

Labellisé, dans le cadre du 17ème appel à projets du FUI (Fonds unique interministériel), par les pôles de compétitivité Tenerrdis, Advancity, Capenergies, DERBI et Systematic, le projet GONTRAND est porté par le Centre de Recherche et Innovation Gaz et Énergies Nouvelles d’Engie et un consortium de 9 partenaires industriels et académiques dans les domaines de l’informatique (AMValor/LSIS, Sogeti High Tech), de la sécurité et cyber-sécurité (Orange Cybersécurité), des télécoms (J&P GEO, Orange, Sigfox) et de l’analyse de gaz en ligne (APIX, EIF/ASTUTE, CEA-LETI). Ce projet est activement soutenu par les principaux distributeurs de gaz naturel en France, GRDF, Régaz Bordeaux et Réseau GDS, qui accompagneront le consortium dans les phases d’expression des besoins métier et d’expérimentation sur le terrain.



Cette contribution a été rédigée par Engie.



La cybersécurité des objets connectés

Le développement des objets communicants soulève de nombreuses questions liées à la protection des systèmes d’information et de communication, notamment pour les entreprises et les collectivités qui doivent se prémunir contre les attaques et le détournement de leurs systèmes.

Une nouvelle donne : la volumétrie croissante des objets connectés

La volumétrie croissante, au sein des organisations, des objets connectés, vont contraindre ces dernières à repenser et adapter leurs outils, processus et méthodes dans le domaine de la cybersécurité des objets et des systèmes.

L’actualité l’a douloureusement rappelé : le moindre objet connecté disposant d’un accès IP peut être utilisé de manière à menacer les plus gros fournisseurs d’infrastructures au monde, comme en ont par exemple fait l’expérience le blog de Brian Krebs hébergé par Akamai, la société Dyn ou encore l’hébergeur français OVH. L’attaque qu’a subie ce dernier a cumulé un débit proche de 1 Tbit/s et a impliqué environ 200 000 objets. Ces objets étaient de plusieurs types : routeurs Wifi, « boxes », lecteurs multimédia, systèmes Hi-Fi, caméras, thermostats, détecteurs de présence, voire des réfrigérateurs ou encore des téléviseurs connectés. Des « maliciels » (logiciels malveillants) tels que Mirai, Rakos, LizardStresser ou Leet, peuvent infecter ces objets connectés en exploitant des failles connues et/ou en bénéficiant de leurs configurations par défaut. Ils les organisent ensuite en « botnets » (réseau d’automates informatiques souvent destinés à des usages malveillants) prompts à déferler sur une cible.

Avec plus de 20 milliards d’objets connectés à l’horizon 2020, la sécurisation de ces objets s’avèrera difficile. Il y a en effet fort à parier qu’une partie non négligeable de ces objets comportera des failles d’origine que leur détenteur ne s’efforcera pas de corriger soit par négligence, soit par méconnaissance ou par incompétence. Ils conserveront vraisemblablement également une configuration par défaut relative, notamment, au mot de passe administrateur. Or, à ce jour, aucune règlementation n’impose un minimum de bonnes pratiques aux constructeurs.

Cette problématique des objets connectés dits « grand public », externes aux organisations, est largement relayée par la presse. Elle est par conséquent bien identifiée et en voie de traitement dans le cadre des mesures de protection mises en place. Mais dans les prochaines années, les entreprises et les collectivités seront confrontées à une autre problématique, moins connue et moins immédiatement perceptible, celle des objets connectés internes à ces organisations.

Les objets connectés internes aux entreprises et collectivités

Une partie non négligeable des milliards d’objets envisagés dans le futur sera constituée d’instruments de mesure, notamment le compteur évolué Linky, - qui doit être déployé dans 35 millions de foyers et entraînera l’installation parallèle de 700 000 concentrateurs installés dans les postes de distribution publics à l’horizon 2021 -, de capteurs, d’actionneurs déportés ou encore de détecteurs de présence communicants. Tous ces objets seront placés sous la gouvernance d’entreprises privées, de services publics et de collectivités.

Le tableau ci-dessous compare les principales caractéristiques techniques d’un objet connecté avec celles d’un équipement de bureau (poste de travail et mobile, désormais bien gérés par la sécurité des systèmes d’information).

Tableau 1 : Comparatif technique d’un objet connecté interne à l’entreprise et d’un poste de travail / mobile

Comme l’indique le tableau 1, ci-dessus, les caractéristiques techniques des objets connectés sont jusqu’à 1 million de fois inférieures à celles d’un équipement de bureau, ce qui a plusieurs conséquences en termes de gestion de ces objets :

  • un état des lieux difficile à établir et à maintenir à jour ;
  • une absence d’information en temps réel ;
  • la quasi-impossibilité à mettre en place des agents de surveillance locaux ;
  • des coûts de remise en fonctionnement rédhibitoires dus à la dissémination des équipements.

Ces différentes conséquences rendent la gestion des risques associée à ces objets complexe et incertaine.

De plus en plus de systèmes critiques sont appelés à être pilotés, informés et guidés par des systèmes complexes et autonomes constitués en partie d’objets connectés, et ce dans de nombreux domaines tels que les transports (véhicules autonomes), la météo ou la gestion des flux au sein d’une collectivité (fluides, trafic). Cette automatisation vise à accroître la sécurité et la fiabilité des systèmes et promet des gains d’efficacité à court terme. Outre les difficultés intrinsèques que comportent de telles infrastructures, celles-ci attireront certains « agresseurs » déterminés à prendre en otage leur propriétaire par différents moyens, comme l’usurpation, le détournement des informations ou le sabotage. Il s’agit donc, pour les gestionnaires de risques au sein des organisations concernées, de faire évoluer leur politique de sécurité des systèmes d’information afin d’assurer efficacement la gestion, la supervision et le respect de la conformité de ce type de parc d’objets connectés.

Les impacts de l’utilisation des objets connectés sur les organisations

Les objets connectés au sein des entreprises et des collectivités peuvent être caractérisés par plusieurs dimensions qui influencent leur fonctionnement ainsi que les politiques à mener en matière de sécurité des systèmes d’information :

  • leur nombre, ou leur volumétrie ;
  • leurs capacités (puissance de traitement, quantité de mémoire) ;
  • la fragmentation des environnements qu’ils utilisent ;
  • les capacités de communication (débits disponibles et régularité) ;
  • leur isolement (possibilité d’agir sur eux physiquement) ;
  • la diffusion des connaissances concernant ces configurations (plus un environnement est connu, plus le risque de manipulation est élevé).

Le tableau 2, ci-dessous, présente les effets de l’utilisation d’un parc d’objets connectés sur le fonctionnement d’une organisation, ainsi que sur la gestion de la sécurité des systèmes d’information, en fonction de ces différentes dimensions.

Tableau 2 : Conséquences et impacts de l’usage des objets connectés

Réviser les outils, les processus et les méthodes

Prévenir les attaques

Face aux enjeux de gestion des objets connectés, un ensemble de bonnes pratiques doivent être adoptées, notamment dans trois disciplines principales de la cybersécurité :

  • La supervision : il s’agit de surveiller, alerter et remonter les indicateurs générés au plus proche de la source des évènements ce qui permet de prendre des décisions opportunes et justifiables a posteriori. La supervision d’un grand nombre d’objets connectés est difficile, car les sources ne communiquent qu’une fois par jour tout au plus et uniquement pour acheminer des données « métier », et non des informations destinées à la sécurité des systèmes d’information. En outre, il est généralement impossible de placer des agents de surveillance sous forme de logiciel sur lesdits objets au vu de leur capacité de mémoire et de calcul ;
  • L’analyse des risques : il s’agit de mener des audits des systèmes et des configurations, via des tests d’intrusion éventuellement, ainsi que la gestion et la détection des vulnérabilités. Les analyses de risques sur un grand nombre d’objets connectés sont rendues difficiles par le fait que des milliers d’équipements sont disséminés sur un territoire potentiellement très étendu, un pays entier par exemple. De plus, le coût unitaire d’un objet connecté ne peut justifier le déplacement d’un expert pour réaliser une analyse in situ ;
  • La conformité : il s’agit de la conformité aux standards et aux exigences règlementaires, générales ou sectorielles, qui nécessite une révision régulière des équipements. Cette mise en conformité est réalisée via des mises à jour des systèmes rendues difficiles par le grand nombre de dispositifs concernés, dont beaucoup sont difficilement accessibles.

L’approche « secure by design »

Un nombre croissant d’acteurs optent aujourd’hui pour une approche dite « secure by design », qui consiste à faire de l’aspect sécurité un élément clé de l’élaboration même du produit. Il s’agit d’une méthode de conception qui prend en compte, dès le début, tous les risques identifiés liés au développement des aspects matériel et logiciel d’un objet connecté.

Afin de faciliter la mise en place de l’approche « secure by design » et en complément de celle-ci, il s’agit notamment de :

  • Spécifier, en amont, la capacité du micrologiciel (firmware) à être « modulaire », c’est-à-dire conçu pour que des mises à jour ne concernant qu’une partie de ce micrologiciel puissent être réalisées grâce au réseau (au lieu de mises à jour de l’ensemble du micrologiciel à chaque modification), même si ce dernier dispose de très peu de bande passante. Il s’agira également de spécifier au même moment la capacité à transmettre un « état de santé » concentrant en peu de mots, et donc d’octets, un bilan représentant les principales variables d’état de l’objet connecté.
  • Mettre au point une méthodologie de mise à jour par d’autres moyens que le réseau principal dans le cas où ce dernier n’est pas en mesure de véhiculer une correction majeure en un temps limité. Les composants radio multi-usages apportant, en plus d’un réseau longue portée, le WiFi et le Bluetooth peuvent alors s’avérer pertinents même si cela implique un déplacement à proximité des objets et impacte la source d’alimentation de ces derniers.
  • Établir des spécifications qui garantissent l’innocuité d’une malversation physique, par exemple avec l’utilisation d’un micrologiciel signé, une procédure de démarrage (boot) sécurisée, afin de s’assurer que l’objet ait la capacité à conserver et à prouver l’intégrité de son logiciel et de ses données dans le temps.
  • Expliquer, sensibiliser aux concepts de sécurité en amont, avant même l’étape de conception, au niveau des métiers, afin que le cahier des charges exprimé permette d’engager naturellement l’approche « secure by design ».

Conclusion

La dissémination, la quantité des objets connectés et la faible puissance de calcul embarquée, conjuguées à des budgets alloués à la sécurité des systèmes d’information qui augmentent difficilement, rendent caduques les méthodes de déploiement, de supervision et d’analyse actuellement adoptées en la matière. Il est désormais essentiel pour les entreprises et les collectivités d’être en capacité de réagir très rapidement et sur plusieurs fronts à la fois, et pour cela de disposer d’un maximum d’informations remontant du terrain. Ceci implique de revisiter les architectures, de revoir les moyens octroyés et de les répartir différemment, et enfin de former le personnel à ces nouveaux enjeux.

Une piste envisageable pour gérer à la fois la complexité et la sécurité des systèmes, ainsi que la rigueur que cela suppose, consiste à utiliser l’intelligence artificielle dans les métiers de gestion des risques. Cette démarche apparait aujourd’hui comme la plus crédible, notamment dans le domaine des objets communicants mais également dans les domaines plus classiques de la cybersécurité.

Yélé Consulting est un cabinet de conseil spécialisé dans la transformation numérique et la transition énergétique des territoires et des Utilities. Grâce à son expertise Smart grids et Smart cities, Yélé accompagne ses clients, acteurs du secteur de l’énergie et collectivités territoriales, dans leurs programmes d’expérimentation et d’industrialisation dans le domaine des réseaux intelligents, dans la valorisation des données énergétiques à l’échelle d’un territoire et dans le développement de services urbains innovants et de nouveaux usages intégrés au réseau électrique. Yélé conseille, également, de grands groupes industriels dans leurs orientations stratégiques prises dans le domaine de la cybersécurité et de l’internet des objets. Créé en 2010, Yélé compte aujourd’hui près de 40 collaborateurs issus de parcours professionnels au croisement des filières énergétique et numérique. Yélé est membre de l’association professionnelle Think Smartgrids et du pôle de compétitivité Systematic Paris-Region dédié au numérique.

Forum et interviews

La Commission de régulation de l’énergie a organisé son vingt-cinquième forum le 7 juin 2016 sur le thème « Les objets connectés, une révolution numérique du secteur de l’énergie ».

Guillaume Mellier, Directeur adjoint de l’accès fixe et des relations avec les collectivités territoriales à l’ARCEP, en charge du projet « Internet des objets », Jean-Philippe Cagne, Directeur délégué Processus Innovation du groupe Engie, Mathieu Sacrispeyre, Directeur général d’Intesens et Laurent Moesle, Responsable Energy/Utilities de Sigfox sont intervenus lors du forum pour expliquer en quoi les objets connectés peuvent révolutionner le secteur de l’énergie.


Point de vue de Guillaume Mellier
Directeur adjoint de l’accès fixe et des relations avec les collectivités territoriales, en charge du projet « Internet des objets »

Point de vue de Jean-Philippe Cagne
Directeur délégué Processus Innovation

Point de vue de Mathieu Sacrispeyre
Directeur général

Point de vue de Laurent Moesle
Responsable Energy/Utilities


Vous découvrirez également les interviews suivantes :

Interview de Benoit Bellavoine
Co-fondateur





Interview de
- Stéphane Tanguy
Directeur des Systèmes et Technologies pour l’information du groupe EDF
- Bernard Salha
Directeur de la Recherche et Développement du groupe EDF




Point de vue de Guillaume Mellier (ARCEP) :

L’Internet des objets est un des chantiers prioritaires de l’Autorité de régulation des communications et des postes (ARCEP), qui a mené fin 2015 un exercice de revue stratégique. Alors que l’ouverture à la concurrence dans les télécommunications est désormais actée, l’objectif était de réfléchir à de nouvelles priorités, au vu du nouvel écosystème numérique qui a profondément changé depuis la création de l’ARCEP, il y a presque 20 ans. Il en est ressorti quatre grands piliers et douze chantiers prioritaires pour la période de 2016 à 2017, dont l’Internet des objets.

L’ARCEP a la conviction que le numérique et les objets connectés sont à la fois des facteurs de changement, d’amélioration, d’efficacité, mais aussi de renouvellement de la manière de fournir certains services pour un ensemble de secteurs, dont celui de l’énergie. L’enjeu est de faire en sorte que les réseaux de communication électroniques favorisent ces évolutions, en assurant la connectivité nécessaire au déploiement d’objets communicants, ce qui, in fine, doit permettre des échanges de données.

L’Internet des objets renvoie à l’idée selon laquelle un nombre croissant d’objets est susceptible de communiquer, d’être interrogé, d’envoyer de l’information et d’interragir avec d’autres points de communication. Alors qu’actuellement, les réseaux connectent essentiellement des hommes, à l’avenir une évolution se dessine vers une interconnexion généralisée des objets, ce qui constitue pour l’ARCEP « une nouvelle frontière ». Cette « nouvelle frontière » est un mélange d’objets connectés, de communications sans fil et d’Internet, conjugué aux vagues du cloud et du big data.

Comme le montre le graphique ci-dessous, les réseaux relient aujourd’hui environ 8 milliards de personnes pour le même nombre d’objets connectés. À l’horizon 2020, il pourrait y avoir un changement d’échelle, avec 9 milliards de personnes connectées, pour 50 milliards d’objets connectés.


Source : ARCEP

L’enjeu de l’Internet des objets est de connecter des objets qui ne l’étaient pas jusque-là. De ce fait, la connectivité apparaît comme la pierre angulaire du développement des nouveaux services liés aux objets connectés. En effet, l’enjeu de valeur dans la connectivité elle-même est relativement limité aujourd’hui : le revenu moyen par point de connexion mobile est de 15 à 20 €, alors même qu’il est de l’ordre de 1 € seulement pour un objet connecté.


Source : ARCEP

La démarche de l’ARCEP

L’ARCEP estime devoir favoriser et accompagner le développement de ces réseaux et de ces nouveaux services. Elle entend, d’abord, adopter une démarche de compréhension, d’acculturation ; il s’agit d’identifier les acteurs, leurs produits et leurs besoins, afin d’anticiper les éventuelles décisions structurantes. On s’éloigne ainsi du positionnement traditionnel de gendarme de la concurrence du régulateur des télécoms, qui endosse ici un rôle d’accompagnateur.

Ainsi, l’ARCEP a engagé à la fin de l’année 2015 une démarche de réflexion, qui s’est notamment traduite par l’organisation d’un cycle d’une trentaine d’auditions, essentiellement tournées vers les fournisseurs, et de plusieurs ateliers, principalement consacrés aux utilisateurs. L’été dernier, elle a lancé une consultation publique des acteurs de l’écosystème et a publié en novembre 2016 un livre blanc sur le sujet. L’enjeu est de comprendre en quoi les besoins évoluent et quelles conséquences il faut en tirer au sujet des communications électroniques et des réseaux. Cette démarche de réflexion a été menée en concertation avec différents acteurs institutionnels de l’État, en particulier la Direction générale des entreprises (DGE), l’Agence nationale des fréquences (ANFR), l’Agence nationale de la sécurité des systèmes d’information (ANSSI), la Commission nationale de l’informatique et des libertés (CNIL), France Stratégie et la Direction générale de l’aménagement, du logement et de la nature (DGALN).

La typologie des réseaux sans fil et leur expansion

Des réseaux dédiés aux objets connectés

Actuellement, l’essor de l’Internet des objets est porté par le déploiement de réseaux qui lui sont en partie dédiés. Dans le domaine de la connectivité sans fil, le mouvement de ces dernières années était avant tout d’accroître les débits, d’où le passage de la 3G à la 4G. Parallèlement, quelques acteurs précurseurs, notamment français, se sont lancés dans une course à l’autonomie qui correspond à une nouvelle branche plus spécifique du développement des réseaux. Ainsi se développent de nouveaux réseaux dont l’objectif n’est pas tant d’avoir du débit – car la transmission d’un relevé de compteur nécessite par exemple peu de débit –, mais de favoriser les consommations extrêmement faibles qui garantissent de longues durées de vie aux batteries.

Des réseaux de ce genre existaient déjà, mais ils étaient de courte portée, ne couvrant que des bâtiments. L’évolution est donc considérable, puisque les portées sont désormais très importantes (de l’ordre de plusieurs kilomètres), du même type que celles des réseaux mobiles et les consommations énergétiques beaucoup plus basses. En outre, les coûts de module ou d’électronique sont, en général, significativement moins chers que ceux des réseaux mobiles, car ils sont bien plus simples.

Ce mouvement est globalement tiré par deux acteurs chefs de file :

  • SigFox, qui, à la fois, développe sa technologie et est son propre opérateur. Autrement dit, elle déploie son réseau et vend un service d’utilisation de celui-ci ;
  • l’alliance LoRa, qui est au contraire un groupement, un écosystème ayant défini son standard de communication. Elle intègre des fabricants de silicium ou d’équipements et des opérateurs qui, ensuite, déploient des réseaux fondés sur cette technologie ;
  • à côté de SigFox et LoRa, on trouve de plus petits acteurs comme QoWisio, Ingenu ou Neul.

De manière inédite pour le secteur des réseaux à longue portée, ces nouvelles technologies utilisent des bandes de fréquences dites libres. Elles ont la propriété intéressante de permettre à n’importe quel acteur d’émettre, et par conséquent, de proposer de nouvelles solutions. À l’inverse, l’utilisation de fréquences dites exclusives, utilisées entre autres par les réseaux mobiles, requiert le paiement d’une autorisation d’utilisation dont le prix est assez important. Il est important pour l’ARCEP de garantir la liberté d’accès à ces fréquences libres, propices à l’innovation.

Dans le même temps, l’écosystème des réseaux mobiles commence à réagir, après s’être fait devancer par ces nouveaux acteurs, qui ont su innover et identifier un nouveau marché. Cet écosystème mobile, qui n’était pas encore présent sur ce marché basse consommation bas débit, devrait terminer de normaliser ses technologies d’ici un ou deux ans.

Les technologies sur fréquences libres sont engagées dans une course de vitesse, dont l’enjeu est de prendre rapidement des parts de marché pour atteindre les facteurs d’échelle nécessaires afin de s’imposer avant l’arrivée des prochaines générations de réseaux mobiles. Ces nouvelles technologies de réseaux mobiles spécifiées dans le cadre des groupes internationaux de standardisation des télécommunications (3GPP) ciblent, en effet, davantage des objectifs proches des technologies bas débit. Les opérateurs mobiles entendent bien profiter de leur base installée et de leurs stocks de points hauts pour développer rapidement leurs technologies une fois qu’elles seront suffisamment normalisées.


Source : ARCEP

Fréquences : le cadre réglementaire

Les fréquences sont le « carburant » des réseaux sans fil : de nouvelles fréquences sont nécessaires au développement de nouveaux réseaux et donc, de nouveaux services. L’ARCEP fixe pour chaque bande de fréquences qui lui est affectée « les cas dans lesquels l’utilisation des fréquences est soumise à autorisation administrative » (article L. 42 du code des postes et des communications électroniques). L’Agence nationale des fréquences (ANFR) est ensuite chargée de contrôler l’utilisation de ces bandes et d’intervenir en cas de brouillage. Il existe deux modes principaux d’utilisation des fréquences : libre ou sous licence.

  • L’utilisation de bandes libres

L’utilisation est libre, n’importe qui pouvant émettre sur ces bandes fréquences. Il s’agit d’un droit collectif d’utilisation, mais en contrepartie, il n’y a pas de protection contre les brouillages, puisqu’il faut cohabiter avec tous les usagers potentiels. Le corollaire de cette liberté est que l’utilisation doit se faire selon des conditions techniques imposées pour limiter les risques de brouillages. Le plus souvent, ces conditions techniques sont des limitations du niveau maximum de la puissance d’émission, mais elles peuvent également porter sur des restrictions fonctionnelles.

  • L’utilisation de bandes soumises à autorisations individuelles

Leur utilisation est soumise à autorisation préalable de l’ARCEP et implique le paiement d’une redevance en contrepartie d’un droit exclusif d’utilisation sur le domaine public. Le fait d’être l’unique utilisateur de ces bandes de fréquences constitue une protection contre le brouillage.


Source : ARCEP

Le graphique ci-dessus propose un récapitulatif des principales bandes de fréquence utilisées par les réseaux de communication sans fil, susceptibles d’être utilisées par l’Internet des objets. Les bandes vertes sont celles attribuées, sous un régime d’autorisation, aux opérateurs mobiles. Plus le débit augmente, plus on a besoin de bandes de fréquences larges. Les bandes bleues sont les fréquences libres, utilisées pour le Wi-Fi notamment. À 868 MHz, se trouve une bande relativement étroite qui offre la particularité d’être assez basse, et donc d’offrir une longue portée.

De manière générale en matière de fréquences, plus celle-ci est élevée, plus les bandes sont larges et plus le débit est important ; en revanche, la portée y est moins importante. À l’inverse, les fréquences plus faibles permettent une couverture plus étendue.

Les technologies Sigfox et LoRa utilisent cette petite bande ouverte à 868 MHz. L’utilisation croissante de cette bande de fréquence constitue un point d’attention pour l’ARCEP.

C’est dans cette optique que l’ARCEP a lancé en juillet 2016 une consultation publique sur l’utilisation des fréquences libres et en particulier de la bande 868 MHz pour l’Internet des objets. L’enjeu est d’élargir les bandes de fréquences libres pour nourrir ce nouvel écosystème et faire en sorte qu’il apporte des solutions novatrices, par exemple pour le secteur de l’électricité.

Dans le même temps, l’ARCEP mène une réflexion sur les bandes sous licence, en particulier à 3,5 et 3,7 GHz. Elles sont normées pour la 4G et il est probable qu’elles seront en partie attribuées aux opérateurs mobiles. Néanmoins, ceux-ci disposent déjà de plusieurs bandes de fréquences.

L’ARCEP s’interroge également sur de nouveaux besoins en fréquence, plutôt industriels, comme par exemple le pilotage des réseaux électriques. Il s’agit d’un véritable sujet de réflexion pour l’ARCEP qui souhaite faire en sorte que des fréquences soient accessibles pour des utilisations industrielles, qui requièrent des réseaux relativement dédiés et nécessitent des garanties de qualité de service importantes. Par exemple, les usines connectées pourraient avoir besoin de fréquences sous licence, qui offrent une protection plus importante du fait de l’exclusivité, pour piloter des processus industriels où les exigences de qualité et de continuité de service sont plus grandes.

Cinq enjeux pour le déploiement de l’Internet des objets

De manière globale, la réflexion de l’ARCEP sur les objets connectés se structure autour de cinq enjeux, qui sont développés et explorés dans le livre blanc.

1. Connectivité et réseaux

Il s’agit de favoriser le développement de réseaux adaptés aux besoins de l’internet des objets, et leur large disponibilité. Comme exposé plus haut, il existe des typologies et technologies de réseaux variées : Wi-Fi, Bluetooth, réseaux de téléphonie mobile, RFID, radio FM, etc. Wi-Fi, Bluetooth, SigFox, haut ou bas débit, longue ou courte portée, etc. Cette diversité de l’offre répond à des besoins et usages multiples : mobiles, objets connectés, besoins industriels, etc.

2. Ressources rares

Il s’agit de s’assurer que les ressources notamment hertziennes mobilisables par ces réseaux permettent de répondre au besoin.Ainsi que précedemment expliqué, différentes réponses peuvent exister entre des bandes de fréquences soumises à un régime d’autorisation qui garantissent l’exclusivité de l’utilisation et des bandes de fréquences libres. Ces différents régimes d’utilisation peuvent répondre à différents besoins, dépendant de l’application souhaitée.

3. Ouverture

C’est un sujet qui peut se décomposer en deux thèmes : la fluidité et l’interopérabilité. La problématique fondamentale de l’Internet des objets est de savoir comment tous les objets fonctionnent ensemble et communiquent entre eux. Il en résulte des enjeux majeurs d’interopérabilité : comment faire en sorte que deux objets se comprennent et qu’ils parlent le même langage ?

Les problèmes d’interopérabilité soulèvent aussi des questions d’écosystème, notamment de maîtrise de la chaîne de valeur. En effet, celui qui maîtrise le langage commun occupe une position centrale dans la chaîne de valeur, ce qui peut avoir un fort impact. C’est un point d’attention pour l’ARCEP. Une partie de ces questions d’interopérabilité sont relativement proches des enjeux que traitent le régulateur des télécoms sur les communications électroniques, mais une grande partie le dépasse largement, notamment les enjeux relatifs aux données, aux services et aux applications qui en sont faits, par exemple dans les réseaux énergétiques.

4. Confiance

L’enjeu de la confiance englobe deux sujets d’attention : les données personnelles et la sécurité des réseaux. D’une part, les données sont au cœur de l’Internet des objets. Lorsqu’il s’agit de données personnelles, elles doivent être traitées dans le respect des obligations applicables ; ce point sera essentiel pour la confiance des utilisateurs. Ainsi, l’ARCEP travaille en collaboration avec la CNIL sur cette question. D’autre part, la sécurité des réseaux est un enjeu systèmique. La multiplication des objets connectés peut multiplier les possibilités d’attaque. Si les réseaux soient conçus à l’origine avec des dimensions de sécurités relativement importantes, il faut sécuriser la chaîne de valeur de bout en bout et les premiers points d’attention portent peut-être plutôt sur les couches logicielles et la bonne mise à jour des politiques de sécurité (e.g. gestion des mots de passe).

5. Mutation

Le développement des objets connectés impacte les modes d’organisation, les besoins en compétences et les modèles d’affaire. Organiser un dialogue régulier avec l’écosystème apparaît important pour mieux comprendre anticiper ces évolutions. Ces sujets constituent des points de réflexion, notamment avec la DGE.


Source : ARCEP

Le développement de l’Internet des objets est un rendez-vous que l’ARCEP ne peut pas manquer. Le régulateur des communications électroniques se doit de faire en sorte que la connectivité soit présente pour permettre ces évolutions importantes dans un grand nombre de domaines industriels, dont celui de l’énergie.

Guillaume Mellier
7 juin 2016






Guillaume Mellier est Directeur de l’accès fixe et des relations avec les collectivités territoriales, en charge du projet « Internet des objets » de l’ARCEP.




Point de vue de Jean-Philippe Cagne (ENGIE) :

Engie intègre, depuis quelques mois, l’Internet des objets dans différentes composantes de ses activités. Isabelle Kocher, directrice générale d’Engie, résume ainsi la période actuelle de mutation du secteur énergétique : « Les utilities sont face à une révolution, comme il y en a peu, qui a deux composantes majeures pour Engie : la décentralisation et la digitalisation ». Engie prévoit ainsi une croissance exponentielle du marché de l’Internet des objets, au point de se demander si l’on n’est pas face à une nouvelle loi de Moore.

Cet essor s’explique, notamment, par l’importante baisse de prix de ces objets qui a pour effet d’accélérer leur déploiement. Ces derniers mois, Engie a ainsi pu observer l’arrivée des objets connectés dans un très grand nombre de ses activités. Cela est dû à la diminution des prix associée à un effet de masse, d’autant plus que les utilisateurs savent de mieux en mieux intégrer ces objets. Ces derniers font par ailleurs remonter des données, qui sont stockées et traitées par des plateformes adaptées qui contribuent par leur facilité d’utilisation à l’accélération du déploiement.


Source : Engie

Comment ENGIE se transforme-t-elle pour intégrer l’Internet des objets ?

Le premier constat est qu’Engie est un grand groupe qui, comme tous ses pairs, rencontre des difficultés pour coller au rythme des des avancées technologiques actuelles qui inondent le marché. De petites entités de type startups, qui réagissent plus vite, développent des services grâce à l’Internet des objets et sont susceptibles de ronger ses parts de marché. Néanmoins, sur certains sujets comme l’efficacité énergétique, Engie a pris les devants et accélère el déploiement en quelques semaines, alors que pour les activités traditionnelles du groupe, telles que la construction et l’exploitation de centrales, il faut parler en termes d’années. Promouvoir le déploiement des objets connectés chez Engie soulève deux questions : pourquoi et comment ?

Pourquoi ? Identifier les sources de valeur

Comment envisager la rentabilité en intégrant des objets connectés et les données associées ? L’approche d’Engie est se veut empirique, car il n’existe aucune théorie dans le domaine.

  • L’innovation incrémentale : l’innovation se fait progressivement par de petites avancées successives, à force de recherche et de tests. Par exemple, le développement d’objets connectés permettant le contrôle à distance de la température des chaudières s’est fait selon cette approche.
  • L’innovation disruptive : l’innovation repose sur la promesse faite à l’utilisateur d’une expérience radicalement nouvelle qui suppose l’élaboration de nouveaux modèles économiques. C’est par exemple le cas du pilotage de la charge des batteries dans les stations de recharge pour scooters électriques. Il s’agit d’un modèle disruptif qu’il ne sera possible de déployer rapidement que si nous disposons d’objets connectés, d’un réseau en bonne condition, de l’analyse des données en temps réel et des informations clients de l’utilisateur.

Comment ? Sélectionner les outils de déploiement

  • Pour aller vite dans le développement de l’Internet des objets il existe plusieurs solutions comme par exemple rachat de sociétés ou la conclusion de partenariats. Engie a ainsi fait le choix, d’une part, de devenir en 2015 actionnaire de Sigfox à l’occasion d’une augmentation de capital et, d’autre part, de travailler avec un certain nombre d’acteurs de l’écosystème et, notamment, des startups avec lesquelles Engie co-développe aujourd’hui des solutions.
  • Pour se développer, il est nécessaire de disposer d’une très large représentation géographique, ce dont la société Engie dispose grâce à ses 24 business units géographiques qui couvrent 70 pays. Lorsqu’elle travaille au déploiement d’une solution, elle le fait donc à une échelle beaucoup plus large que l’échelle locale.
  • Le développement des objets connectés suppose de réfléchir à une stratégie transversale. Comme toute grande entreprise, Engie est tentée d’aligner les démarches dans toutes ses branches, ce qui n’est pas forcément la meilleure solution pour l’Internet des objets, même s’il faut y réfléchir. Ainsi, plusieurs questions se posent : faut-il une plateforme commune applicable à toutes les entités du groupe ? Quels sont les supports de connexion de ces objets connectés ? Ce sont des questions stratégiques que toute entreprise appelée à déployer des objets connectés doit un jour traiter.

Quels sont les différents cas d’utilisation des objets connectés en rapport avec le métier d’ENGIE ?

ENGIE a relevé trois grands marchés sur lesquels elle envisage de déployer des objets connectés et les services qui les accompagnent et tous ne relèvent pas de l’énergie.

  • Le B2C (Business to consumer) : la maison intelligente (maîtrise de consommation d’énergie, contrôle de la qualité de l’air, etc.) et le service client (maintenance préventive, etc.).
  • Le B2B (Business to business) :
    • Bâtiment : le bâtiment intelligent (automatisation du bâtiment, efficacité énergétique, etc.) et le service client.
    • Industrie : performance opérationnelle (gestion d’actifs, compteurs intelligents, gestion de la chaîne logistique, maintenance préventive) et sécurité des travailleurs (localisation des salariés, contrôle de la qualité de l’air, etc.). À titre d’exemple, Endel, la filière de maintenance industrielle d’Engie, travaille aujourd’hui sur l’usine du futur, qui pourrait être équipée de capteurs de vibrations sur les moteurs, permettant ainsi de détecter des pannes.
  • Le B2T (Business to Territories). L’essor de ce marché est révélateur du développement rapide d’une évolution technologique particulière, appelée l’intelligence embarquée. Les objets sont de moins en moins passifs et intègrent de plus en plus des algorithmes. À titre d’exemple, on peut citer les caméras vidéos qui analysent des places de parking et informent les conducteurs approchant la zone de leur disponibilité.
    • Villes : surveillance urbaine, éclairage intelligent dit « Smart lighting » (gestion du changement des lampes, objets à connecter sur ces lampes pour permettre la détection de présence, d’humidité, etc.), qualité de l’air, optimisation du ramassage des ordures ménagères.
    • Mobilité : stationnement intelligent, contrôle du trafic routier, transports en communs connectés.
    • Réseaux énergétiques : sécurité, dimensionnement, surveillance.


Source : Engie

Quelle est la chaîne de valeur du M2M (Machine to machine) ?

Le point de départ de la chaîne de valeur est l’équipement (capteurs, téléphones mobiles et toute autre source de données), puis on s’interroge sur sa connexion à un réseau, avant de déterminer sur quelle plate-forme de réseau les données provenant des capteurs et transitant par les réseaux vont être stockées, ensuite, on décide de la manière dont ces données seront utilisées, avant, pour finir, de définir les services proposés.


Source : Engie

Concernant les services proposés, un certain nombre de sujets ne trouvent aujourd’hui pas de modèle de revenus avec les objets connectés. Trouver un business model pour ces objets connectés est donc une vraie question.

Pour prendre un exemple proche du secteur de l’énergie, on peut s’intéresser au cas de la qualité de l’air et, plus particulièrement, du thermostat Nest. On observe un glissement des acteurs : Nest, qui était au départ clairement positionné sur le thermostat à la maison, est aujourd’hui devenu une plateforme. Des fabricants et des développeurs d’objets connectés remontent ainsi vers la donnée, car, même si l’objet en lui-même a une certaine valeur, la donnée en a encore plus si l’on est capable de proposer un service à un client. Il s’agit d’une tendance très forte que l’on observe actuellement : tous les acteurs qui fabriquent des capteurs sont en train de glisser vers la création et gestion de plateforme de données.


Source : Engie

L’Internet des objets fonctionne en France, comme ailleurs, avec un écosystème de startups et de grands groupes, qui sont de plus en plus présents essentiellement au niveau des plateformes de données (Microsoft avec Azure, GE avec Predix, etc.) .

Conclusions et perspectives

Les premiers grands constats du marché de l’IoT

Le paysage de l’Internet des objets a beau être éclaté, cela ne l’empêche pas d’avoir d’ores et déjà un impact fort sur les activités d’Engie. On l’observe dans le domaine de l’efficacité énergétique des bâtiments et progressivement dans le domaine du confort domestique, avec tout de même un sujet de préoccupation : le consommateur est-il prêt à payer un service supplémentaire de plusieurs dizaines d’euros par mois pour piloter à distance sa chaudière, son éclairage et d’autres équipements électriques ?

Même si l’Internet des objets est complexe à déployer, surtout à grande échelle, on détecte déjà de fortes modifications dans l’organisation du travail. Chez Cofely, par exemple, les informations qui remontent de toutes les chaufferies en France permettent de les piloter à distance et, parfois, de prévoir leur maintenance. Par conséquent, les techniciens qui passaient régulièrement les contrôler ne se déplacent que si c’est nécessaire. Il faut développer de nouveaux métiers consistant à analyser des tableaux de bord à distance et à donner des consignes aux techniciens d’intervenir sur les installations, pour peu que ce ne soient pas les algorithmes embarqués dans les chaudières qui les donnent. Cela modifie l’organisation du travail et les niveaux de compétences nécessaires à la réalisation de ces différents travaux.

La question de la (cyber) sécurité est un sujet sur lequel de nombreuses interrogations subsistent.

État des lieux de la situation chez ENGIE

Engie a récemment engagé l’appropriation de l’Internet des objets. Il y a un peu moins de deux ans, la société avait identifié deux sujets d’avenir : l’Internet des objets et les solutions de stockage décentralisées. Ce sont justement ces deux points qui sont en train de bouleverser tous les schémas à travers un double mouvement de numérisation et de décentralisation. Sans les objets connectés, la transmission et l’analyse des données est impossible et, par conséquent, la décentralisation et le stockage de l’énergie ne peut pas se faire, ou alors à des coûts si prohibitifs que cela en restera à l’étape de recherche et développement.

Le débat qu’Engie a en interne aujourd’hui porte sur les plateformes et la connectivité des objets. Engie a lancé récemment la création d’une digital factory interne, avec plusieurs axes majeurs de travail : les API (interfaces de programmation interactive), l’analyse de données (analytics), la cybersécurité et l’Internet des objets.

Jean-Philippe Cagne
7 juin 2016






Jean-Philippe Cagne est Directeur délégué Processus Innovation d’Engie.




Point de vue de Mathieu Sacrispeyre (Intesens) :

Créée en 2009, Intesens est une startup d’une vingtaine de salariés qui propose des solutions facilitant le diagnostic des équipements. Elle a réalisé deux levées de fonds en 2010 et 2015 et travaille en collaboration avec de grands groupes industriels tels que SNCF, ENEDIS, RTE ou ENGIE. Intesens développe des solutions de maintenance connectée, dans le but :

  • d’optimiser les coûts de maintenance et les interventions ;
  • d’augmenter la disponibilité et la sécurité des infrastructures et des équipements ;
  • de prolonger la durée d’utilisation des équipements.

Intesens illustre la révolution que représente le déploiement des objets connectés par l’exemple d’un agent de maintenance dont le métier consiste principalement à inspecter les infrastructures de réseaux et, le cas échéant, à les réparer. Dans le secteur des réseaux électriques, les pannes non planifiées, les aléas climatiques, etc., compliquent le bon exercice de sa mission. Intesens entend l’aider en proposant des solutions qui permettent de surveiller les équipements à distance afin de l’informer de leur état de fonctionnement. Pour ce faire, Intesens installe des capteurs communicants sur les infrastructures, ou dans les équipements et machines, qui communiquent avec de nouvelles solutions de connectivité (tels que Sigfox ou LoRa) jusqu’à une plate-forme cloud. Cette dernière permet de stocker les données, les consulter, les analyser, et les partager avec des systèmes d’information et de prévenir l’agent de maintenance si nécessaire par sms ou par mail.

L’activité d’Intesens se concentre sur trois marchés principaux :

  • Le ferroviaire

Intesens développe des solutions de surveillance à distance des infrastructures au moyen d’objets connectés, ce qui lui a permis d’être lauréat du concours Digital Challenge de la SNCF. Elle travaille en partenariat avec la direction Digital de la SNCF sur la maintenance des infrastructures (les rails, les caténaires, la signalisation et les ouvrages), du matériel roulant et des bâtiments.

  • L’énergie

Fort de sa connaissance des technologies et du métier de surveillance de grandes instrastructures linéaires, Intesens s’est tournée vers le marché de l’énergie. Son offre d’objets connectés consacrés à la surveillance des câbles de lignes haute ou basse tension, en passant par les différentes étapes de transformation et de tension intermédiaire, a été lauréate des concours innovation des gestionnaires de réseaux Enedis et RTE.

  • L’industrie du « smart » : Smart building, Smart industry, Smart city

Il s’agit du marché de la surveillance de l’équipement industriel de la ville intelligente et de l’industrie du futur : production de chaud ou de froid, consommations électriques, éclairage public, accessibilité (ascenseurs, escaliers mécaniques). En plus d’un simple objectif de surveillance des équipements, les objets connectés concourrent à l’optimisation énergétique de ces équipements. L’industrie du « smart » possède l’avantage de concerner d’importants volumes et ainsi des déploiements à grande échelle.

La chaîne de valeur

Intesens a développé une plateforme web de visualisation de données provenant de capteurs connectés, IDIAG®, qui repose sur quatre piliers :

  • les capteurs : pour les réseaux électriques, ils effectuent des mesures d’intensité, de tension, éventuellement de puissance active ou réactive, d’éléments mécaniques (chocs, déformations, etc.) et des aspects climatiques (température, humidité) ;
  • la connectivité : pour connecter les capteurs, Intesens utilise principalement Sigfox, ainsi que LoRa ou des réseaux GSM en complément ;
  • le cloud : qui permet d’accéder aux données et dans un second temps de construire de nouveaux modèles de maintenance prédictive. Pour cela, Intesens travaille avec des solutions IBM ;
  • les services : les solutions de services des objets connectés sont de plus en plus matures. Le déploiement des objets connectés entraîne l’intégration du digital dans toute l’entreprise, l’adaptation des métiers existants et fait naître de nouveaux besoins en formation. Intesens intègre à son offre un accompagnement à la mise en place de projets IoT au sein des organisations industrielles.


Source : Intesens

Les domaines d’application de l’IoT

En ce qui concerne les réseaux électriques, Intesens a identifié deux principaux domaines d’application pour les objets connectés :

  • la maintenance du réseau. La surveillance des infrastuctures et des équipements concourrent à la prévention des pannes et à une meilleure connaissance d’ensemble du réseau. Jusque-là, le réseau électrique, tout comme le réseau ferroviaire, était très peu connecté et relevait d’un fonctionnement empirique ;
  • l’optimisation du réseau. Alors que notre connaissance de la répartition du flux électrique était jusqu’à maintenant incomplète, le déploiement d’objets connectés devraient permettre de multiplier les points de mesures sur les réseaux, en commençant par les plus critiques.


Source : Intesens

Intesens a expérimenté deux principaux cas d’usage des objets connectés dans le secteur de l’énergie :

  1. La surveillance de manchons chez RTE. En chauffant, les manchons qui relient les câbles se dilatent et leur connectivité se détériore. Jusque-là, les manchons étaient surveillés par des caméras thermiques infra-rouges à partir d’hélicoptères. Le développement des objets connectés a permis d’imaginer des capteurs communicants intelligents positionnés sur les manchons et capables de contrôler la conductivité électrique et la température, afin d’alerter RTE en cas de dysfonctionnement.
  2. L’assurance de groupes électrogènes chez Enedis. L’objectif était d’optimiser les interventions et la gestion des crises, en cas d’intempéries notamment, en travaillant sur la détection de rupture des câbles via les mouvements enregistrés par les capteurs. Intesens a ainsi conçu, en coopération avec Enedis, le premier équipement de point de mesure opérateur pouvu d’un capteur capable de détecter de manière autonome l’intensité sur la ligne HTA, à laquelle il est connecté.

Quels sont les enjeux liés à la maintenance des réseaux électriques intelligents ?

Les infrastructures sont immenses et si, à terme, tous les réseaux sont appelés à être connectés, il convient de prioriser dans un premier temps le déploiement des objets connectés sur certains points de mesures opérateurs. Au-delà de la question de la démonstration de faisabilité, il faut s’interroger sur les modalités et la rentabilité du déploiement de ces objets connectés. Le retour sur investissement (ROI) varie en fonction de la typologie de l’équipement ou de l’infrastructure et de l’optimisation recherchée, selon que l’on cherche à diminuer le nombre de coupures électriques, d’interventions ou de minutes de retard. Au-delà de la faisabilité technique et de l’acceptation métier, de nombreux paramètres sont donc à prendre en compte dans le calcul des ROI.

Le graphique ci-dessous présente l’évolution de la courbe de coût de la maintenance en fonction du taux de panne, avant et après le déploiement des objets connectés. L’ancien optimum de la courbe de coût de la maintenance correspondait au juste milieu entre la maintenance préventive et la maintenance curative, c’est-à-dire au cas où le nombre de pannes est relativement faible et où la maintenance est abordable. Avec le déploiement des objets connectés qui font remonter beaucoup d’informations, on observe un glissement de la courbe de coût de la maintenance : pour le même prix, le taux de panne diminue, car on anticipe beaucoup mieux les dysfonctionnements.


Source : Intesens

Sur la valorisation des objets connectés, la tendance actuelle est à la recherche de rentabilité immédiate (inférieure à un an pour la SNCF, par exemple). Le développement du big data permettra à l’avenir d’accéder à un nombre croissant d’informations sur les réseaux empiriques, tels que les réseaux électriques et ferroviaires. Il sera alors possible de viser un second type de retour sur investissement, plus difficilement qualifiable, en lien avec une meilleure connaissance de ces réseaux, en anticipant les pannes qui peuvent les affecter.

Mathieu Sacrispeyre
7 juin 2016






Mathieu Sacrispeyre est Directeur général d’Intesens.




Point de vue de Laurent Moesle (Sigfox) :

Sigfox est un réseau de communication longue portée à bas débit dédié à l’Internet des objets. On recense déjà beaucoup d’objets dans la sphère connectée, tels que les smartphones ou les voitures qui font remonter des données par des réseaux et, notamment, le réseau de téléphonie mobile « GSM » (réseau cellulaire le plus étendu au monde). Il permet de connecter facilement un objet et de transférer des données à travers le réseau cellulaire. Des technologies telles que le GSM et ses déclinaisons, le Wi-Fi ou le Bluetooth permettent d’ores et déjà de faire remonter des données de capteurs plus ou moins proches et en quantité plus ou moins importante. Ils souffrent cependant de la nécessité d’être alimentés pour communiquer abondamment et fréquemment.

Parce qu’ils sont peu énergivores et moins chers, il est également possible d’installer en grand nombre des capteurs sans alimentation externe dont la communication repose sur d’autres technologies, d’autant plus que leur taille ne cesse de diminuer. Les réseaux radio longue portée à bas débit, tels que les réseaux Sigfox ou LoRa, possèdent des caractéristiques techniques tout particulièrement adaptées à l’utilisation de tels capteurs connectés.

Pourquoi l’Internet des objets n’a-t-il pas encore décollé ?

Jusqu’à aujourd’hui, l’Internet des objets peinait à prendre son envol car les quatre piliers sur lesquels repose l’offre de Sigfox n’étaient suffisamment solides.

  • La performance énergétique : elle se traduit par une diminution de la consommation d’énergie. L’idée est d’installer des objets dans leur environnement, puis de les « oublier » le plus longtemps possible, ce qui suppose qu’ils disposent d’une grande autonomie de batterie, c’est-à-dire qu’ils doivent être sur batterie ou pile, sans alimentation externe. Le coût principal n’est pas la batterie en elle-même mais l’intervention du technicien en charge de la renouveler. Il s’agit donc généralement d’objets implantés sur des réseaux d’eau potable, d’électricité ou de gaz. À titre d’exemple, un compteur d’eau doté de fonctions communicantes peut transmettre ponctuellement des données pendant dix ou quinze ans.
  • La couverture de portée mondiale : le réseau doit être global. On peut faire un parallèle avec un téléphone portable : aujourd’hui, on achète un téléphone, une carte SIM et un abonnement, et il est possible de l’utiliser partout dans le monde. C’est le même principe pour les objets compatibles avec les réseaux comme Sigfox, mais sans avoir besoin de carte SIM. Pour un opérateur qui exploite des objets communicants sur un territoire très étendu, voire dans le monde entier, il est intéressant d’utiliser une unique technologie pour connecter tous ses équipements.
  • La simplicité : l’installation de compteurs était devenue de plus en plus complexe. Elle supposait de demander à l’opérateur de réseaux d’installer des répéteurs, des concentrateurs, puis un relais de compteur enfoui. Or, ondes radio et enfouissement ne vont pas de pair. Désormais, il est possible de connecter un compteur évolué enfoui et une antenne implantée à plusieurs kilomètres, sans passer par un répéteur. Pour que l’Internet des objets se développe, l’installation des capteurs connectés doit être rapide et fiable.
  • La rentabilité : faute de modèle économiquement viable, beaucoup d’équipements innovants n’étaient jusque-là pas développés. Sigfox est apparu à une période où les équipements microélectroniques sont de plus en plus intelligents et abordables. Si l’intelligence se situe désormais au niveau des capteurs, qui sont capables de traiter les données localement en temps réel, il n’est pas nécessaire d’en faire remonter énormément. On en ressort des alertes basées sur un mode nominal prédéfini. Ainsi, la rentabilité dépend non seulement du prix de l’abonnement, mais aussi de l’apparition sur le marché de capteurs de plus en plus petits, performants et abordables.

C’est la conjonction de ces quatre éléments qui devrait permettre à l’Internet des objets de se démocratiser et connaître une croissance rapide.

Le rôle de l’innovation dans l’Internet des objets

La réduction des coûts

Les technologies de réseaux radio longue portée à bas débit, de type SigFox ou LoRa, s’adressent aux acteurs qui souhaitent optimiser les coûts des processus existants. Les objets connectés permettent de faire remonter des données, par exemple des chaudières, de manière beaucoup plus systématique que ce qui se pratiquait jusque-là. Ces solutions technologiques devraient se démocratiser maintenant qu’un modèle économique viable existe. La réduction des coûts n’est pas répercutée sur le tarifs des offres commercialisées, mais permet aux opérateurs de proposer, toutes choses égales par ailleurs, des offres plus riches en services.

La création de valeur

Les utilisateurs de réseaux radio longue portée à bas débit veulent créer de nouveaux services ou des modèles d’affaires susceptibles de générer de la valeur. L’innovation dans l’absolu, c’est-à-dire la création de valeur complètement nouvelle, est plus compliquée à mettre en œuvre, car elle se heurte à la réticence au changement de nos sociétés. Les réseaux radio longue portéeorientés bas débit pourraient devenir le support de connexion de millions d’objets, d’autant plus que la vraie révolution de l’Internet des objets n’est pas d’améliorer des objets communicants déjà existants, mais de rendre communicants des objets qui ne l’étaient pas encore.

Les réseaux radio longue portée à bas débit et les technologies traditionnelles

Le graphique ci-dessous présente une comparaison des technologies de réseaux déjà existantes, par rapport aux quatre piliers : performance énergétique, rentabilité, simplicité et portée mondiale de la couverture. Il n’existe pas de technologie optimale par rapport à ces quatre éléments, chaque technologie présentant des avantages et des inconvénients. Par exemple, le Wi-Fi est performant concernant le débit, moins en termes de périmètre de couverture.

Les réseaux radio longue portée à bas débit ne sont pas appelés à devenir des réseaux généralistes et à remplacer les réseaux existants. Ils sont positionnés comme des réseaux complémentaires aux réseaux traditionnels qui continueront à se développer, surtout pour les objets qui nécessitent des bandes de fréquence élevées. Toutefois, pour tous les objets qui traitent chaque jour peu de données remontant de manière simple, il existe désormais un vrai modèle économique auquel peuvent être intégrés par défaut beaucoup d’objets. Un nombre croissant d’industriels envisage de poser des capteurs connectés ou de rendre des capteurs déjà installés communicants, afin de récupérer quelques données essentielles et, notamment, des vibrations ou des courants anormaux. Il serait possible d’en déduire des profils d’anomalies, marquant ainsi le passage de la maintenance préventive à la maintenance prédictive.


Source : SigFox

Exemples d’utilisation d’un réseau longue portée à bas débit de type SigFox

Optimisation énergétique

Les partenariats entre opérateurs de réseaux de communication et/ou fabricants de capteurs et gestionnaires de réseaux d’énergie permettent de faire remonter des données des équipements, pour ensuite les optimiser en temps réel et proposer des services améliorés aux utilisateurs de réseaux d’énergie. Grâce aux nouvelles technologies de capteurs communicants, les gestionnaires de réseaux d’énergie (électricité, gaz, eau, chaleur) sont susceptibles de récolter une très grande quantité de données, dont le traitement doit permettre de dégager des tendances de fond.

Les bases de données s’enrichissant d’année en année, il sera possible de procéder à des analyses de plus en plus fines et ciblées, pour détecter des anomalies structurelles comme des fuites d’eau par exemple. La collecte des données jusque-là empirique est ainsi appelée à devenir de plus en plus intelligente.


Source : SigFox

Réseau assurantiel

Les réseaux radio longue portée à bas débit peuvent être utilisés comme réseaux de secours. Il existe des brouilleurs GSM qui rendent les systèmes de télésurveillance aveugles et neutralisent ainsi les réseaux assurantiels. Or, il a été démontré que, malgré un brouilleur GSM, un signal de type LoRa ou SigFox continuait de transmettre des images. Il s’agit typiquement d’objets qui ne sont pas appelés à communiquer en permanence sur le réseau longue portée à bas débit, mais seulement en cas de problème sur le réseau principal. Ce genre d’utilisation pourrait être transposée dans le secteur de l’énergie. Alors que l’on déploie des réseaux intelligents, il pourrait être intéressant de se demander si renforcer la sécurité de nos systèmes, ce n’est pas aussi créer de la valeur différemment.

Laurent Moesle
7 juin 2016






Laurent Moesle est Responsable Energy/Utilities de Sigfox.




Interview de Benoit Bellavoine (XP Digit) :

Vous avez remporté le premier prix régional du concours d’innovation 2015 organisé par Enedis dans le cadre du plan « Réseaux électriques intelligents » de la Nouvelle France industrielle sur la thématique « Capteurs et objets connectés au service de l’observabilité et du pilotage du réseau public de distribution d’électricité ». Pouvez-vous nous expliquer en quoi ce concours consistait ?

Autour d’une thématique à la fois précise et extrêmement ouverte (« Capteurs et objets connectés au service de l’observabilité et du pilotage du réseau public de distribution d’électricité »), Enedis a lancé un challenge : comment des start-ups de tous horizons (spécialisée ou non dans le secteur de l’industrie et de l’énergie) pouvaient mettre à profit leurs produits et services pour améliorer l’observabilité et le pilotage du réseau de distribution d’électricité ?

Les participants devaient donc proposer un projet (et non une idée) viable et testable sur le terrain avec une échéance de 12 mois. Ce n’était pas un concours d’idées mais bien un challenge d’innovation et de transfert technologique. L’objectif pour Enedis était de passer à la phase terrain le plus rapidement possible et d’accompagner les lauréats dans leur phase d’industrialisation.

La participation à ce concours entrait dans la logique de développement stratégique de XP Digit : l’entreprise « fait parler les objets », alors pourquoi ne pas faire parler les réseaux ? Toute l’équipe XP DIGIT a travaillé sur le sujet et a remis un dossier de candidature avec le projet « Smart poste » : comment rendre communicants les postes électriques HTA/BT et comment assister les techniciens lors de leurs interventions sur ces postes en utilisant le socle d’applications de XP Digit existant et les objets connectés de prédilection de l’entreprise : les Beacons (qui sont de petits capteurs transmettant leurs informations localement, grâce à une communication Bluetooth).

Quelques semaines plus tard, XP Digit a remporté la finale régionale, son projet répondant en effet à une problématique réelle d’Enedis.

XP Digit travaille maintenant avec Enedis sur Smart poste ainsi que sur d’autres projets innovants, ayant notamment pour objectif d’améliorer la sécurité et la prévention des risques lors des interventions sur le réseau, au sein de postes sources notamment.

Pouvez-vous nous présenter le fonctionnement et les avantages de votre technologie ?

Le fonctionnement est relativement simple. XP Digit voit la relation technicien-poste électrique comme une relation médecin-patient. XP Digit doit donc constituer le « dossier patient » du poste électrique afin que le technicien (son médecin) soit en mesure d’assurer son entretien et de maximiser sa longévité.

XP Digit conçoit donc un « boîtier communicant » à placer à l’intérieur des postes HTA/BT. Ce boîtier, autonome, est truffé de capteurs afin de surveiller en continu l’intérieur du poste (émissions de gaz, température, intrusion, défaut de tension, etc.) et envoie ces données en continu au centre de contrôle (grâce à des communications basées sur les protocoles Sigfox ou LoRa). XP Digit constitue le dossier patient du poste.

En parallèle, XP Digit développe une application mobile pour les techniciens fonctionnant sur tablette ou smartphone. Cette application est un véritable assistant pour le technicien : historique des interventions de maintenance, autodiagnostic du poste, rappel des procédures et consignes de sécurité, compte rendu d’intervention, etc.

La valeur ajoutée de cette technologie se situe dans la contextualisation de cet échange poste-technicien. Avec l’aide d’un petit Beacon positionné dans le poste, XP Digit le rend intelligent, c’est-à-dire que XP Digit donne la possibilité au poste de « voir » le technicien arriver. Le poste peut ainsi lui transmettre toutes les informations le concernant et peut guider le technicien pendant son intervention. Comme un patient parlerait à son médecin !

Les 2 principaux avantages sont :

  • le coût relativement faible d’équipement des postes électriques ;
  • l’utilisation de technologies qui ont déjà fait leurs preuves dans d’autres secteurs : applications mobiles et beacons (le risque est modéré).

En quoi cette technologie constitue-t-elle une technologie de Smart grids ?

Le projet Smart poste entre dans la logique Smart grids dans le sens où il utilise des technologies électroniques et digitales ayant fait leurs preuves pour rendre le réseau plus intelligent au niveau des nœuds que sont les postes HTA/BT. En rendant ces postes communicants, l’objectif est une diminution des coûts de maintenance et une meilleure réactivité des techniciens limitant ainsi les temps de coupure éventuels.

Comment cette technologie améliorera-t-elle le fonctionnement des réseaux publics de distribution d’électricité ? À quelle échéance estimez-vous que son utilisation sera généralisée ?

Smart Poste rend les postes HTA / BT communicants à deux niveaux : en continu sur leur « état de santé » et de manière contextuelle avec le technicien. Ce projet améliore ainsi grandement l’observabilité de ces nœuds essentiels (et très nombreux, 750 000 environ en France) du réseau.

Cette observation facilite les opérations de maintenance et a pour objectif d’améliorer la réactivité des équipes en cas de panne et de collecter des données clés en vue de mettre en place des algorithmes de maintenance prédictive au niveau des postes.

L’objectif est de passer en phase d’expérimentation terrain en 2016-2017. La généralisation suivra, région par région vraisemblablement.

En quoi la surveillance des postes électriques par ces objets connectés va-t-elle diminuer les coûts d’exploitation et de maintenance de ces postes ?

La surveillance des postes électriques par ces objets connectés va diminuer les coûts d’exploitation et de maintenance de ces postes à plusieurs niveaux :

  1. l’observation en continu va permettre d’anticiper certaines pannes. En effet, les constantes mesurées sont des signes annonciateurs de certaines pannes. À l’heure actuelle, c’est lorsqu’un poste est visité (moins de 3 fois par an) que les techniciens peuvent détecter les signes annonciateurs. Avec Smart Poste cela est fait pour eux en continu, 7 jours sur 7 et 24 heures sur 24 ;
  2. la donnée collectée permettra de mettre en place des algorithmes intelligents de maintenance prédictive pour optimiser les tournées de maintenance sur les postes ;
  3. l’accompagnement du technicien à l’intérieur du poste permet d’améliorer sa sécurité (rappel contextuel des consignes) et de faciliter son intervention : il a les informations au bon endroit au bon moment et peut ainsi être plus productif.

Ingénieur diplômé de l’ITEEM en 2009 (Centrale Lille et SKEMA Business School) avec une spécialité en génie industriel et en développement d’affaire, Benoit Bellavoine a rejoint une PME basée à Lille et spécialisée dans le digital et le e-tourisme en tant que chef de projet puis directeur de projet jusqu’en 2015.

Début 2015, il a fondé XP DIGIT avec deux associés.




XP Digit, la start-up « Qui fait parler les objets », est spécialisée dans 2 domaines : la conception et le développement d’applications mobiles sous iOS et Android et la conception d’objets connectés.

Interview de Stéphane Tanguy et Bernard Salha (Laboratoire SEIDO) :

Quel est le rôle du laboratoire SEIDO ?

Le laboratoire SEIDO a été lancé en septembre 2012 afin de constituer un pôle de compétences de référence dans le domaine de l’internet des objets et de la cybersécurité appliqué au domaine de l’énergie. Les activités de ce laboratoire commun entre EDF R&D et Telecom Paris Tech se sont concentrées autour des axes de recherches suivants :

  • cybersécurité :
    • interaction sureté-sécurité ;
    • la défense optimale des systèmes embarqués ;
    • la sécurité des réseaux de capteurs ;
  • l’internet des objets :
    • la connectivité des objets ;
    • la collecte des données et la gestion des flux ;
    • l’architecture de bout en bout ;
    • la mobilité électrique et l’optimisation locale.

Pourquoi EDF, producteur et fournisseur d’énergie, a-t-il créé un laboratoire de recherche dédié à l’internet des objets ?

L’Internet des objets est une technologie émergente prometteuse de multiples disruptions dans le domaine de l’énergie :

  • au niveau du consommateur final avec l’avènement du smart home, de la smart city et de la smart factory et de ses multiples applications (thermostat intelligent, afficheur précarité, etc.) ;
  • au niveau des réseaux de distribution sur lesquels de nouveaux capteurs permettent une meilleure supervision en appui à la téléconduite du réseau ;
  • jusqu’au niveau de la production, où les capteurs communicants associés à des algorithmes puissants d’analyse des données offrent de nouvelles perspectives pour la maintenance prédictive de nos moyens de production.

Ces objets, tout comme des ordinateurs, vont devoir se connecter à un réseau, gérer leur données, s’alimenter voire communiquer avec leur pairs, et tout ceci avec des ressources, des contraintes de coût, d’encombrement, d’autonomie bien plus drastiques que ceux d’un ordinateur classique.

EDF se devait donc d’investir ces sujets, qui impliquent également les problématiques de connectivité, d’interopérabilité, de cybersécurité, pour faire progresser la technologie et pour qu’elle soit en mesure d’être intégrée et utilisée industriellement et commercialement par nos différents métiers.

Pourriez-vous nous présenter deux ou trois projets en cours au laboratoire ?

Plusieurs projets, qui prennent la forme de thèses, sont en cours :

  • un projet très avancé, qui a pour objectif de proposer un modèle de transactions énergétiques à la maille du quartier pilotées par des technologies s’appuyant une mise en œuvre d’une architecture blockchain ;
  • un projet de « Modélisation des systèmes d’information complexe – application à l’internet des objets et aux systèmes électriques intelligents (Smart grids) » qui a pour objectif de proposer un langage de description d’écosystèmes d’objets connectés et qui permettra de gérer l’interopérabilité entre les différents modèles de machine-to-machine ;
  • un troisième projet évalue l’efficacité, la complexité et l’adaptabilité de la gestion optimisée des usages dans trois modes de gestion : à la maille du smart home, distribuée à la maille du quartier et dans un mode mixte assurant un compromis entre pilotage centralisé optimal et protection de la vie privée. Ces résultats pourront servir à mettre au point des stratégies d’optimisation pour les agrégateurs.

Quel lien faites-vous entre Internet des objets et réseaux électriques intelligents ?

Le déploiement de l’Internet des objets au sein des réseaux électriques intelligents devrait faire émerger de la valeur dans les quatre grandes classes de services suivantes :

  1. l’optimisation des moyens (maintenance et exploitation) : il s’agit ici de rendre communicants des objets qui permettront d’améliorer la performance opérationnelle ;
  2. la sécurité, la fiabilité et la disponibilité des systèmes : détection de vols d’objets, authentification, maintenance prédictive, protection/prévention des personnes, etc. ;
  3. la gestion de l’obsolescence des systèmes et des services existants ;
  4. la mise en œuvre de nouveaux services à valeur ajoutée : le gisement est ici important en particulier dans le secteur du « smart » : Smart Home, Smart City, Smart Factory… On peut citer le guidage des visiteurs, la gestion des files d’attente, etc.

Pouvez-vous nous présenter quelques objets connectés qui pourraient être déployés sur les réseaux d’électricité ?

À titre d’exemple, des expérimentations de nouveaux matériels électriques communicants, comme de nouveaux capteurs, associés à de nouvelles fonction d’estimation d’état (permettant une meilleure supervision en appui à la télé-conduite du réseau) et de régulation de tension en présence de production décentralisée, sont actuellement menées dans des démonstrateurs smart grids.

Stéphane Tanguy a rejoint récemment le groupe EDF en tant que directeur des Systèmes et Technologies de l’information. Il y pilote l’ensemble des programmes de recherche autour des technologies du numériques telle que l’analyse des données, l’internet des Objets, la cybersécurité et la simulation numérique. Stéphane est un spécialiste de l’innovation et de l’incubation de nouveaux produits et services numériques, fonctions qu’il a exercées auprès des sociétés Dell, Nortel et Schlumberger précédemment dans sa carrière.




Diplômé de l’école Polytechnique et des Ponts et Chaussées, Bernard Salha est Directeur de la Recherche et Développement du Groupe depuis le printemps 2010. Avec un peu plus de 2000 chercheurs, EDF R&D couvre l’ensemble des activités du Groupe, de l’amont dans le champ de la production (nucléaire, thermique, hydraulique et renouvelable), à l’aval auprès des clients et des réseaux. Il était précédemment Directeur de la Division en charge de l’Ingénierie Nucléaire d’EDF depuis début 2005, après avoir occupé différents postes à responsabilité dans les Unités d’ingénierie et d’études d’EDF. Il a notamment participé au démarrage du programme nucléaire civil chinois pendant 3 ans en Chine. Il a démarré sa carrière au Ministère de la Défense à Cherbourg.