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.

1. 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 :

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.

2. 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 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.

L’apparition de nouveaux usages est stimulée par l’arrivée dans le secteur de nouveaux acteurs tels que les opé-rateurs 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.

3. 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 banalisation (dite commoditisation en anglais) 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.

4. 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 impri-mantes 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.

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.