Le smart lighting, ou éclairage intelligent, représente une avancée significative dans la gestion de l’énergie et la modernisation des infrastructures urbaines. En optimisant la consommation énergétique, en offrant une grande facilité d’utilisation et en améliorant la sécurité, les systèmes d’éclairage intelligents jouent un rôle crucial dans le développement des villes intelligentes. Pour vous repérer et prendre les bonnes décisions, découvrez notre guide de la ville intelligente.
I. Quels sont les enjeux de l’éclairage connecté et intelligent ?
Optimisation de la Consommation Énergétique
L’un des principaux avantages du smart lighting est sa capacité à optimiser la consommation d’énergie. Les systèmes d’éclairage intelligents permettent de régler l’intensité lumineuse en fonction des besoins réels, réduisant ainsi la consommation d’énergie inutile. Les lampadaires à LED connectés de Signify BrightSites, utilisés dans de nombreuses villes intelligentes, ajustent automatiquement leur luminosité en fonction de la présence de piétons ou de véhicules, permettant ainsi des économies d’énergie substantielles.
Facilité d’Utilisation et Personnalisation
Les systèmes d’éclairage intelligent offrent une grande facilité d’utilisation et une personnalisation totale. Les utilisateurs peuvent contrôler l’éclairage à distance via des applications mobiles, ajuster la couleur et l’intensité de la lumière, et créer des scénarios d’éclairage adaptés à leurs besoins. Le système Philips Hue permet aux utilisateurs de contrôler leurs lumières via une application smartphone, de changer les couleurs et d’ajuster l’intensité lumineuse selon leurs préférences.
Amélioration de la Sécurité
Le smart lighting contribue également à améliorer la sécurité, tant dans les espaces publics que privés. Les systèmes peuvent être programmés pour simuler une présence à domicile en allumant et éteignant les lumières à des moments prédéfinis, dissuadant ainsi les cambrioleurs.
Réduction des Coûts de Maintenance de l’éclairage public
Les systèmes d’éclairage intelligent peuvent surveiller leur propre état et signaler les pannes ou les besoins de maintenance, réduisant ainsi les coûts de maintenance et prolongeant la durée de vie des équipements. Les systèmes d’éclairage d’urgence intelligents développés par des entreprises comme Enel en Italie peuvent vérifier leur état de fonctionnement toutes les deux semaines et afficher les résultats sur un écran LED, réduisant ainsi les coûts de maintenance.
Impact Environnemental Réduit
En optimisant l’utilisation de l’énergie et en réduisant les besoins de maintenance, le smart lighting contribue à diminuer l’empreinte carbone et l’impact environnemental. Les systèmes intelligents permettent également de réduire la pollution lumineuse en ajustant l’éclairage en fonction des besoins réels. Les solutions de la société EGLO permettent de programmer les lampes pour qu’elles s’allument uniquement lorsque cela est nécessaire, réduisant ainsi la consommation d’énergie et l’impact environnemental.
Confort et Bien-être
Le smart lighting améliore le confort et le bien-être des utilisateurs en offrant un éclairage adapté à chaque situation. Les systèmes peuvent ajuster la température de couleur et l’intensité lumineuse pour créer des ambiances spécifiques, favorisant ainsi le bien-être et la productivité. Les solutions d’éclairage intelligent de Schneider Electric, comme le système FieldBus, permettent de créer des scénarios d’éclairage personnalisés pour différentes activités, améliorant ainsi le confort des utilisateurs
II. Les composantes de l’éclairage intelligent
Éclairage basé sur les capteurs: le lampadaire connecté
Ces systèmes intègrent divers capteurs pour collecter des données et optimiser le fonctionnement. On peut retrouver des capteurs de qualité de l’air, de bruit, ou de trafic intégrés aux lampadaires dans les rues. Et dans les maisons, des détecteurs de mouvement ou de présence vont automatiser l’éclairage.
Les lampadaires intelligents de la société Telensa intègrent des capteurs de pollution, permettant aux villes de surveiller la qualité de l’air en temps réel.
Éclairage connecté au réseau (IoT)
Ces systèmes peuvent être contrôlés à distance via des applications mobiles ou des assistants vocaux. Cela peut être de la gestion centralisée de l’éclairage public par les municipalités, ou dans un usage plus résidentiel le contrôle des lumières via smartphone et ce même à distance du domicile.
Les ampoules intelligentes Hue de Philips peuvent être contrôlées via une application, permettant aux utilisateurs de gérer leur éclairage à distance.
Éclairage intelligent adaptatif
Ce type d’éclairage intelligent s’ajuste automatiquement en fonction de divers facteurs environnementaux. Dans les villes les lampadaires adaptent leur intensité en fonction du trafic ou de la présence de piétons. Et dans les maisons elles peuvent s’ajuster en fonction de la lumière naturelle ou de l’occupation des pièces.
Le système Philips CityTouch permet aux villes de réguler l’intensité de l’éclairage public en fonction des besoins réels, réduisant ainsi la consommation d’énergie.
Éclairage intelligent économe en énergie
Ces systèmes sont conçus pour maximiser l’efficacité énergétique. Les LED sont utilisées pour leur efficacité énergétique et leur longue durée de vie, souvent intégrées dans des systèmes d’éclairage intelligents pour maximiser les économies d’énergie. La programmation de scénarios d’éclairage permet également de réduire la consommation.
III. Exemples de succès d’implémentation de projet d’éclairage intelligent
Los Angeles (USA), le plus grand projet de modernisation d’éclairage
Los Angeles a mené le plus grand projet mondial de modernisation de l’éclairage public avec des LED intelligentes, visant à améliorer l’efficacité énergétique et réduire les coûts. Depuis 2009, la ville a remplacé plus de 180 000 lampadaires par des LED, économisant ainsi 110,45 GWh/an et réduisant les émissions de CO2 de 65 358 tonnes par an (équivalent à enlever 10.000 véhicules de la circulation aux USA). Le programme inclut un système de surveillance à distance pour optimiser la gestion et la maintenance, augmentant la sécurité nocturne et la qualité de vie. La première phase du projet (2009-2012) a compris l’installation de 140 000 luminaires LED, dépassant les objectifs initiaux. La deuxième phase, lancée en 2015, vise à connecter tous les lampadaires à un système de gestion sophistiqué et à remplacer les vieux poteaux par des poteaux intelligents, incluant des stations de recharge pour véhicules électriques. Ce programme a entraîné une réduction des coûts énergétiques de près de 9,82 millions USD par an et des économies de maintenance de plus de 2,5 millions USD.
Le projet a été divisé en deux phases. La première phase (2009-2012), avec un investissement de 56,9 millions USD, a permis d’installer 140 000 luminaires LED et de réaliser des économies significatives grâce aux baisses de prix des LED et à la revente des anciens luminaires. La deuxième phase, lancée en 2015, a été financée par deux prêts totalisant 65,7 millions USD et vise à connecter tous les lampadaires à un système de gestion sophistiqué. En outre, des poteaux intelligents avec des stations de recharge pour véhicules électriques sont également installés.
Canberra (Australie), l’exploitation et la rénovation du réseau d’éclairage pour un contrat de 7 ans
VINCI Energies, via sa filiale australienne Electrix, gère le réseau d’éclairage public de Canberra grâce à un contrat de performance énergétique de 37 millions d’euros sur sept ans, débuté en mai 2018. Le projet vise à rénover, exploiter et maintenir plus de 80 000 points lumineux, dont 50 000 seront remplacés par des LED, permettant ainsi de réaliser 47 % d’économies d’énergie. Il faut aussi savoir que l’éclairage public représentait 40% de la consommation électrique totale de l’ACT. Un système de contrôle intelligent sera également installé pour une surveillance en temps réel. Ce contrat inclut deux innovations majeures : l’application CityApp pour faciliter la maintenance et l’exploitation, et l’hyperviseur BIMCity pour un meilleur service client et suivi de la performance.
Le projet contribue à l’objectif de l’ACT (Australian Capital Territory) de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40 % d’ici 2020 et d’atteindre zéro émission d’ici 2050, tout en encourageant l’innovation smart city. C’est le premier projet en Australie combinant des luminaires LED intelligents, un réseau smart city et une gestion globale des infrastructures, marquant une avancée significative dans l’éclairage public sous forme de contrat de performance énergétique.
Jaipur (Inde), le smart lighting au service des économies d’énergie
Le projet de Jaipur, en Inde, vise à transformer la ville historique en une cité plus intelligente et plus sûre grâce aux solutions d’éclairage intelligent de Tvilight. Face à la pression d’améliorer les services pour les résidents et les millions de visiteurs annuels, la ville a mis en place des capteurs de rue intelligents et des contrôleurs d’éclairage adaptatifs pour réduire la consommation d’énergie, les coûts de maintenance et les émissions de CO2, tout en améliorant la sécurité publique.
En partenariat avec Cisco et Bajaj Electricals, Tvilight a intégré des solutions d’éclairage qui ajustent automatiquement la luminosité en fonction de la présence humaine, permettant des économies d’énergie de 72% et une gestion efficace à distance de l’infrastructure d’éclairage. Ce projet contribue à l’objectif de Jaipur de devenir une ville numérique connectée, améliorant la qualité de vie et la sécurité des citoyens.
IV. Quel budget et quels couts pour un projet d’éclairage intelligent ?
Budget et structure de cout d’un projet d’éclairage intelligent: attention aux couts cachés
Un projet d’éclairage public intelligent représente un investissement conséquent pour les collectivités, et ce pour plusieurs raisons. Tout d’abord, l’infrastructure nécessaire est complexe et coûteuse : elle comprend non seulement les luminaires LED économes en énergie, mais aussi des capteurs, des systèmes de contrôle à distance, et un réseau de communication robuste.
Un projet d’éclairage public intelligent comporte plusieurs coûts cachés qui peuvent augmenter significativement l’investissement initial :
- Infrastructure réseau : La mise en place d’un réseau de communication robuste pour connecter tous les luminaires intelligents représente un coût important, souvent sous-estimé.
- Logiciels et plateforme de gestion : Le développement ou l’acquisition de logiciels spécialisés pour contrôler et surveiller le système d’éclairage intelligent peut être coûteux.
- Formation du personnel : Les équipes municipales doivent être formées à l’utilisation et à la maintenance de ces nouveaux systèmes, ce qui engendre des coûts de formation.
- Mise à niveau du réseau électrique : L’installation de luminaires LED et de capteurs peut nécessiter une modernisation du réseau électrique existant, surtout si celui-ci est ancien.
- Maintenance spécialisée : Les systèmes intelligents requièrent une maintenance plus technique et donc potentiellement plus coûteuse que les systèmes traditionnels.
- Cybersécurité : La protection des systèmes connectés contre les cyberattaques nécessite des investissements supplémentaires en sécurité informatique.
- Coûts d’intégration : L’intégration de l’éclairage intelligent avec d’autres systèmes urbains (comme la gestion du trafic ou la vidéosurveillance) peut entraîner des coûts supplémentaires.
- Mises à jour régulières : Les logiciels et le matériel nécessitent des mises à jour fréquentes pour rester performants et sécurisés, ce qui représente un coût récurrent.
Bien que ces coûts puissent sembler élevés, il est important de noter que l’éclairage public intelligent peut générer des économies significatives à long terme, notamment en réduisant la consommation d’énergie jusqu’à 65% et en diminuant les coûts de maintenance. Cependant, une analyse approfondie et un diagnostic du réseau existant sont essentiels avant de se lancer dans un tel projet pour en assurer la rentabilité
Exemples de budget pour des projets d’éclairage intelligent et de lampadaires connectés
| Projet | Coût Estimé | Description |
|---|---|---|
| Los Angeles | 56,9 millions USD (phase 1) 65,7 millions USD (phase 2) | Remplacement de l’éclairage de la ville. |
| Canberra | 37 millions d’euros | Monitoring, gestion et changement de l’éclairage public de toute la région de Canberra. |
| Washington DC | 309 millions USD | Modernisation et passage au LED des 75.000 candélabres de la ville. |
V. Exemple d’acteurs de l’éclairage intelligent
Acteurs fournisseurs de solutions d’éclairage intelligent
| Acteur | Rôle |
|---|---|
| Philips Lighting (Signify) | Fournisseur de solutions d’éclairage intelligent |
| Osram | Fabricant de LED et systèmes d’éclairage |
| General Electric (GE) | Solutions d’éclairage connecté |
Acteurs fournisseurs de solutions de connectivité et de communication pour l’éclairage intelligent
| Acteur | Rôle |
|---|---|
| Silver Spring Networks | Fournisseur de réseaux IoT |
| Tvilight | Solutions de télégestion de l’éclairage |
| Cisco | Fournisseur de réseaux IoT pour les solutions de smart lighting |
Intégrateurs de solutions d’éclairage intelligent
| Acteur | Rôle |
|---|---|
| Vinci | Installe et entretien des réseaux d’éclairage Intègre des solutions de smart lighting de ses partenaires |
| Eiffage | Installe et entretien des réseaux d’éclairage Intègre des solutions de smart lighting de ses partenaires Possède sa propre marque pour déployer des solutions smart city, Expercité |
En synthèse sur l’éclairage public intelligent
Le smart lighting révolutionne la gestion de l’énergie en permettant une consommation optimisée et une personnalisation accrue de l’éclairage. Ces systèmes intelligents ajustent l’intensité lumineuse en fonction des besoins réels, améliorent la sécurité, réduisent les coûts de maintenance et minimisent l’empreinte environnementale. Comme souvent dans le domaine de la smart city, les approches sont très variables et les budgets des solutions également. C’est le cas également pour les capteurs intelligents de stationnement.
À travers des technologies basées sur des capteurs, des réseaux IoT et des solutions énergétiques économes, le smart lighting s’impose comme un élément clé des villes intelligentes. Des projets réussis comme ceux de Los Angeles, Canberra et Jaipur illustrent les avantages significatifs de ces technologies, bien que des défis persistent. Avec des investissements appropriés et une gestion efficace, le smart lighting promet de transformer durablement nos environnements urbains.
