Un bâtiments intelligent est une mise en œuvre d'un monde intelligent (connecté). Un monde intelligent, comme un bâtiment intelligent, n'est, pour l'essentiel, différent de l'IdO (internet des objets) que par son nom ; l'IdO et les mondes intelligents partagent tous deux les mêmes cadres, avantages et défis. La différence subtile entre l'IoT générique et un type de smart world est qu'un smart world décrit généralement l'utilisation d'un réseau IoT dans une mise en œuvre ou une industrie spécifique, dans ce cas, un smart building.
Les bâtiments intelligents comprennent les maisons privées, les bureaux et les bâtiments commerciaux, les lieux de travail et les usines et entrepôts.
Les bâtiments intelligents fournissent des informations exploitables sur un bâtiment lui-même ou une pièce spécifique à l'intérieur de celui-ci afin que les propriétaires ou les locataires puissent mieux le gérer. Le terme "smart building" fait généralement référence aux bâtiments commerciaux, tandis que le terme "smart home" fait généralement référence aux résidences privées, mais une grande partie de la fonctionnalité est la même et les termes se chevauchent donc.
L'objectif de la création d'un bâtiment intelligent est de réduire les dépenses d'exploitation, d'améliorer le confort des occupants, d'automatiser la gestion de la consommation d'énergie, de suivre l'état des actifs principaux du bâtiment et de respecter les réglementations mondiales et les normes de durabilité du secteur.
Pour être efficaces, les bâtiments intelligents nécessitent une supervision complexe des réseaux IoT qui contrôlent le système du bâtiment.
Les alertes personnalisées et la visualisation des données vous permettent d'identifier et de prévenir rapidement les problèmes de santé et de performance du réseau.
Les bâtiments intelligents vont au-delà du concept d'automatisation, une caractéristique clé de l'IdO. Un système de bâtiment intelligent doit être capable d'évaluer les données qu'il recueille à partir de capteurs et d'agir automatiquement en fonction de ces données, par exemple en étant capable d'activer un système d'arrosage sans intervention humaine en cas d'incendie.
Les maisons intelligentes sont conçues pour améliorer la sécurité et le confort des résidents, permettre la commande à distance de nombreux appareils ménagers, automatiser les plannings de maintenance des maisons, superviser la consommation d'énergie et contrôler les systèmes de sécurité domestique.
Le concept de technologies d'assistance est au cœur du développement des maisons intelligentes. Traditionnellement, les technologies d'assistance décrivaient des aides, comme les fauteuils roulants, conçues pour aider les personnes handicapées dans leur vie quotidienne.
À l'ère de l'IdO, le concept de technologies d'assistance est élargi. Des exemples de technologies d'assistance sont des appareils qui permettent la planification automatisée de l'heure à laquelle les appareils comme les lumières et les machines à laver sont allumés ou éteints. Les dispositifs médicaux et de santé intelligents sont des technologies d'assistance utilisées dans les maisons intelligentes pour superviser à distance les résidents âgés ou malades, ainsi que les enfants. Les capteurs des maisons intelligentes ouvrent automatiquement les portes, maintiennent la température ambiante et supervisent et analysent la consommation d'énergie dans la maison.
Les capteurs de sécurité des maisons intelligentes peuvent détecter et rapporter les fuites de gaz, les fuites d'eau et les failles de sécurité.
Un immeuble de bureaux ou un complexe commercial intelligent permet le contrôle automatisé et centralisé de l'eau et de l'électricité de la structure, de l'éclairage, du chauffage, de la ventilation, de la sécurité, des places de parking, de la gestion des déchets, des ascenseurs et des issues de secours, du contrôle d'accès aux systèmes informatiques, et de la maintenance des jardins et des équipements sur un réseau IoT.
Dans le secteur de la vente au détail, les capteurs IoT autour des magasins peuvent aider les entreprises à collecter des données telles que l'heure à laquelle un client est entré dans un magasin, ce à quoi il a montré de l'intérêt et ce qu'il a acheté. Le commerce intelligent aide les équipes marketing et produits à optimiser l'agencement d'un magasin, à maintenir des niveaux de stock optimaux, à superviser le comportement du personnel, à améliorer le suivi des produits comme les taux de retour, à surveiller les temps d'attente dans les files d'attente et le trafic piétonnier, et à automatiser les passages en caisse.
Les applications IoT commerciales déployées dans les supermarchés, les centres commerciaux, les hôtels, les établissements de santé, les musées et expositions, et les complexes de loisirs visent à créer une expérience de consommation agréable en dehors de l'environnement domestique des personnes. Pour créer un environnement confortable, les capteurs supervisent et ajustent automatiquement la qualité de l'air, l'éclairage et la température dans les bâtiments publics. Les applications IoT commerciales gèrent le contrôle d'accès et la sécurité, supervisent les stocks dans les magasins de détail, recueillent des données sur le comportement des personnes dans les lieux publics et fournissent des services de localisation aux visiteurs des lieux d'accueil.
L'IdO commercial ne doit pas être confondu avec l'IdO grand public, qui concerne les vêtements personnels et les appareils domestiques intelligents.
L'informatique périphérique est une tendance croissante de l'IdO commercial. L'Edge computing offre aux appareils des capacités de collecte, de traitement et d'action sur les données recueillies à proximité de leur source, par exemple le trafic piétonnier dans un supermarché, sans avoir à effectuer de liaison descendante vers un centre de données.
La communication dans les solutions IoT commerciales est effectuée par de nombreux types de connectivité, notamment Bluetooth, wifi, LoRa, 4G LTe et ZigBee, en fonction de l'application.
Les lieux de travail intelligents sont dotés de matériel et de logiciels permettant d'améliorer la communication et la collaboration, comme la vidéoconférence. Dans les lieux de travail intelligents, des capteurs peuvent assurer le suivi des actifs professionnels tels que les ordinateurs portables de l'entreprise. Les lieux de travail intelligents permettent de superviser automatiquement les vulnérabilités en matière de sécurité IT et de gérer à distance les employés et les sous-traitants hors site. Dans les lieux de travail intelligents, de nombreuses tâches banales, comme la planification d'une salle de conférence appropriée ou la restauration pour une réunion, peuvent être effectuées à distance ou par des assistants professionnels numériques. Dans les lieux de travail intelligents, les nouveaux employés peuvent recevoir des notifications push pour les guider dans leurs nouveaux bureaux, par exemple en les informant de l'endroit où ils se trouvent dans le bâtiments ou de l'habilitation de sécurité dont ils ont besoin pour entrer dans un bureau particulier.
Dans un lieu de travail intelligent, le café n'est jamais épuisé, la chasse d'eau est toujours actionnée et les visiteurs n'ont jamais à faire le tour du pâté de maisons pour trouver une place de parking.
Dans la sphère industrielle, les usines et les entrepôts intelligents sont gérés sur des réseaux IoT industriels (IIoT). L'IIoT est une combinaison d'usines et d'entrepôts intelligents, de chaînes d'approvisionnement intelligentes, de logistique intelligente et de machines industrielles intelligentes, créant ainsi un écosystème industriel intelligent.
Un exemple de gestion des bâtiments intelligents dans la sphère industrielle est l'utilisation de robots dans les usines et les entrepôts. L'utilisation de robots dans l'industrie intelligente est appelée l'Internet des objets robotisés (IoRT).
Les notifications en temps réel sont synonymes de dépannage plus rapide, ce qui vous permet d'agir avant que des problèmes plus graves ne surviennent.
Un appareil IoT est un appareil qui a la capacité de se connecter à l'internet, soit sans fil, soit à l'aide d'une connexion câblée. Dans les mondes intelligents, les dispositifs IoT sont généralement, mais pas toujours, sans fil. Un dispositif IoT s'intègre à la technologie qui prend en charge les connexions réseau, aux logiciels fonctionnels comme les API, ainsi qu'aux capteurs et aux actionneurs. Les appareils IoT permettent le transfert automatique d'informations entre les objets, les personnes et les logiciels sans intervention humaine. Les données des appareils IoT sont parfois utilisées pour créer de nouvelles applications pour l'utilisateur final.
Il existe trois grandes catégories de bâtiments intelligents : les bâtiments grand public, les bâtiments commerciaux et les bâtiments industriels. Les appareils IoT utilisés dans ces bâtiments peuvent différer, mais ils se chevauchent. Les appareils de consommation intelligents comprennent les voitures, les smartphones, les ordinateurs portables, les systèmes de divertissement à domicile, les superviseurs de santé et les appareils électroménagers connectés. Par exemple, dans un environnement domestique intelligent, un véhicule connecté peut fournir un contrôle d'accès biométrique au garage.
Les appareils commerciaux intelligents dans les magasins comprennent les contrôles d'inventaire, les traqueurs d'appareils, les caméras de sécurité, les assistants vocaux, les thermostats, les alarmes et les scanners biométriques. Par exemple, dans le commerce de détail, les caméras de sécurité peuvent fournir des alertes automatisées en cas de vol à l'étalage.
Les dispositifs industriels intelligents comprennent les compteurs électriques, les jauges de débit, les superviseurs de pipelines, les robots, les produits de mesure de la pollution et les routeurs sans fil. Par exemple, la qualité de l'air dans les usines peut être mesurée pour garantir un environnement de travail toujours sûr et sain.
La couche de communication d'une pile technologique de bâtiment intelligent comprend des technologies de connectivité telles que le réseau cellulaire ou le réseau étendu de faible puissance (LPWAN), ainsi que des protocoles de communication tels que Zigbee ou Message Queuing Telemetry Transport (MQTT). Zigbee et MQTT sont des protocoles de données.
Zigbee est une norme sans fil à courte portée et à faible consommation d'énergie, utilisée dans une topologie maillée pour relayer les données des capteurs sur plusieurs nœuds de capteurs. Zigbee est souvent utilisé dans les maisons intelligentes et pour la gestion à distance des machines dans les usines.
MQTT est la norme de facto pour les communications IoT afin de garantir que toutes les communications de données entre les appareils sont cryptées et sécurisées. MQTT est couramment utilisé pour les connexions vers des sites distants où la bande passante du réseau est très limitée.
Les mondes intelligents utilisent diverses technologies de connectivité telles que l'identification par radiofréquence (RFID), le cellulaire ou le LPWAN. Ces technologies sont également appelées protocoles de transport ou de communication.
Des applications différentes peuvent utiliser des technologies de connectivité différentes. Si les LPWAN sont bon marché et permettent une communication à longue portée pour tous les types de capteurs IoT, ils n'envoient que de petits blocs de données à un faible débit. Les LPWAN sont souvent utilisés pour l'éclairage intelligent, la supervision et le suivi des actifs, et la gestion de l'énergie. Les réseaux cellulaires offrent une communication haut débit fiable mais coûteuse et sont souvent utilisés dans les applications de streaming vidéo, les voitures automatisées, la santé connectée et les applications industrielles. Dans les résidences privées, les smartphones et les wearables de fitness et médicaux utilisent souvent le Bluetooth Low-Energy (BLE) pour transférer des données vers et depuis des applications Cloud. La RFID utilise des ondes radio pour transmettre de petites quantités de données d'une étiquette RFID à un lecteur sur une courte distance. La RFID est fréquemment utilisée dans les magasins de détail.
Les solutions de connectivité et de communication dans l'IIoT sont généralement différentes de celles des applications IoT. La majorité des connexions IIoT passent par des lignes fixes, par exemple DSL, ethernet et RTC. Le LPWA est la technologie de connexion sans fil qui connaît la croissance la plus rapide dans l'IIoT.
Les bâtiments intelligents permettent aux particuliers et aux entreprises d'économiser des coûts énergétiques, par exemple en supervisant la consommation d'énergie. En économisant l'énergie et en utilisant des technologies vertes, les bâtiments intelligents laissent une empreinte carbone plus faible et sont plus respectueux de l'environnement.
L'utilisation de technologies intelligentes permet d'augmenter la valeur de revente des propriétés et des bâtiments intelligents.
Les capteurs de fumée, d'incendie et de gaz des bâtiments intelligents contribuent à créer un environnement de vie et de travail plus sûr.
La supervision des bâtiments intelligents automatise les plannings de maintenance et peut identifier les dysfonctionnements des appareils électroménagers et des machines d'usine.
Les technologies sans fil peuvent réduire les coûts de personnel dans les bâtiments commerciaux, par exemple les capteurs peuvent activer l'éclairage et les sprinklers au lieu de devoir être allumés ou éteints par un gestionnaire de bâtiment. Dans les bâtiments intelligents, les équipements de sécurité tels que les extincteurs et les caméras CCTV peuvent être supervisés à distance.
Suivre et superviser les employés sur les lieux de travail implique des problèmes de confidentialité et de données auxquels de nombreuses organisations n'ont pas été confrontées auparavant et peuvent avoir besoin d'une assistance juridique pour y faire face.
Les bâtiments intelligents peuvent nécessiter un investissement substantiel en technologie, par exemple un système de gestion des bâtiments (BMS) ou un système d'automatisation des bâtiments (BAS) qui agit comme une plaque tournante numérique pour gérer les appareils et les applications qui contrôlent le bâtiment.
Pour certaines personnes, les technologies intelligentes peuvent être intimidantes, en particulier lorsque les choses tournent mal, par exemple un capteur défaillant ou un message d'erreur inintelligible provenant d'un appareil connecté.
Les bâtiments intelligents sont tributaires de connexions internet persistantes.
La supervision de l'état des bâtiments permet d'obtenir des informations sur l'état de santé d'un bâtiment et sur la manière dont il est utilisé. Ces informations peuvent être utilisées pour optimiser l'exploitation du bâtiment, améliorer le cadre de vie des résidents et augmenter les bénéfices du propriétaire du bâtiment.
La supervision de l'état des bâtiments permet de suivre les actifs des bâtiments, d'enregistrer la consommation des ressources, d'identifier les dommages inattendus et les pannes d'équipement, de superviser les plannings de maintenance et d'alerter les autorités compétentes en cas de problèmes à l'intérieur et autour d'un bâtiment.
Les applications pour bâtiments intelligents et les capteurs de bas niveau permettent d'automatiser la supervision des bâtiments. Les systèmes de supervision sont capables de traduire, en temps réel, les données des capteurs en informations exploitables, et de réagir physiquement aux fuites d'eau ou de gaz, aux incendies, aux effractions ou aux changements environnementaux sans qu'aucune intervention humaine ne soit nécessaire.
Paessler Building Monitor est un outil de supervision des bâtiments facile à utiliser qui s'intègre de manière transparente aux appareils connectés à l'IoT dans les bâtiments intelligents. Building Monitor mesure, enregistre et analyse les données des capteurs 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans trois domaines principaux, les dommages, la maintenance et les ressources.
Les dommages en temps réel, comme une fenêtre brisée ou un incendie, entraînent une alerte d'urgence auprès d'un superviseur de bâtiment ou des services d'urgence. Les parties prenantes des bâtiments commerciaux peuvent obtenir des rapports sur le coût des dommages et sur les dommages potentiels, comme les moisissures ou les fuites d'eau, et prendre des décisions sur la rentabilité d'un bâtiment.
Building Monitor analyse l'état physique d'un bâtiment et automatise la création de plannings de maintenance, ce qui permet aux superviseurs de bâtiments d'évaluer plus rapidement et avec moins de travail l'étendue, la priorité et le coût de ce qui doit être réparé, modifié ou rénové à l'avenir.
Building Monitor supervise la consommation des ressources, par exemple à partir de compteurs intelligents, et aide les gestionnaires de bâtiments à identifier les consommations inacceptables. Par exemple, la supervision permet d'identifier les équipements défectueux, comme les robinets qui fuient, et l'utilisation inutile de l'éclairage ou du chauffage dans des pièces inoccupées.
PRTG est un logiciel de supervision réseau complet et assure le suivi de l'ensemble de votre infrastructure IT.
Les technologies sous-jacentes de l'IdO sont complexes et de nouvelles technologies apparaissent régulièrement sur le marché. Il peut être coûteux pour les organisations de suivre les tendances en matière de développement d'applications pour bâtiments intelligents.
L'un des moyens de créer des solutions IoT économiquement viables consiste à permettre des flux de travail de codage plus efficaces, par exemple en utilisant des cadres de programmation no-code/low-code pour accélérer le développement. Node-RED de Paessler est un outil de programmation visuel open-source, basé sur le flux, qui est largement utilisé dans l'IIoT et l'IoT. Node-RED permet aux développeurs de créer facilement des processus automatisés pour développer et superviser des applications de bâtiments intelligents.
