Le compteur intelligent, enjeu d’infrastructure ?


L'Energie Box de Edelia

A l’aube de la nouvelle ère du numérique qui s’ouvre devant nous… alors que nous avons du mal à sortir de la crise économique,  l’une des plus flagrantes opportunités de développement se trouve dans nos infrastructures qui pour beaucoup, disons la quasi totalité d’entre elles, ont été bâties au cours d’une ère aujourd’hui révolue. Elles sont obsolètes ou à la limite de l’obsolescence, et fort mal adaptées pour supporter les développements économiques de demain.

Infrastructures et usages sont intimement liés

Beaucoup d’entre nous, sur la base des possibilités qu’offrent les nouvelles technologies numériques, se projettent facilement dans le futur et anticipent de nouveaux usages,  en supposant que les infrastructures resteront neutres et suivront le mouvement de toute façon (enabling disent nos amis anglo-saxons). Faciliter la migration vers le numérique en poussant le développement des usages est louable, car c’est ce que le consommateur comprend le mieux, capable d’en mesure directement l’impact sur son mode de vie. Mais c’est aussi une sorte de leurre, car selon la manière dont les infrastructures sont raboutées, migrées, gérées ou remplacées, les usages seront proches ou profondément différents de ce qui était attendu par le consommateur. Les usages sont imposés par la structure et n’ont plus rien à voir avec le souhait du consommateur, obligé de s’adapter, parce que l’infrastructure l’oblige…  La situation  aujourd’hui porte l’emprunte du siècle dernier où les infrastructures ont été construites par des monopoles, d’Etat ou de fait. Ainsi, avant l’arrivée de l’iPhone, l’accès à Internet avec un téléphone n’était guère pratiqué, parce que les opérateurs imposaient des téléphones cellulaires adaptés à leurs infrastructures faites pour la voix. En séduisant les opérateurs avec l’iPhone, Apple a bien mis en évidence le phénomène de l’insuffisance des infrastructures mobiles dans les pays occidentaux. Mais c’est le consommateur qui, en plébiscitant ce matériel  a montré les limites et l’inadaptation des infrastructures cellulaires, pourtant relativement récentes,  à ce nouvel usage.

L’infrastructure numérique, un animal complexe

Pour bien saisir la complexité du problème, imaginez aujourd’hui que Windows et  Microsoft s’arrêtent de fonctionner… ! Combien d’entreprises dans le monde se trouvent stoppées du jour au lendemain? .. beaucoup.  Parallèlement, imaginez  que Google aujourd’hui s’arrête…! Certes, il faudra trouver un autre moteur de recherche, « quelques » mails risquent d’être perdus… et il n’y aura plus, très momentanément, de publicité sur Internet….  mais combien de sociétés s’arrêteront-elles..?  Tres peu…

Microsoft et Windows, Internet, les réseaux téléphoniques ou le réseau électrique sont des  infrastructures au même titre que les routes, les réseaux de chemin de fer ou les routes aériennes. Elles sont indispensables à la manière dont vit un pays et infléchissent la manière dont vivent les citoyens.  Chaque infrastructure a son propre mode de fonctionnement. Les laisser à disposition d’une ou deux sociétés privées est un risque car seuls quelques initiés les connaissent en détail… Ces initiés sont seuls capables de saisir et d’estimer la manière dont elles sculpteront et modéliseront les usages des citoyens. Pour revenir sur le cas des réseaux mobiles, qui aurait dit il y a moins de 10 ans que les réseaux mobiles étaient obsolètes parce qu’inadaptés aux données… Pas même les experts chez les opérateurs car la culture interne n’était pas centrée sur les données… peu de gens utilisaient un réseau mobile pour les données, les opérateurs se satisfaisaient de cette situation.

Vers une mutation numérique des réseaux électriques

Les réseaux électriques, après les réseaux téléphoniques,  font face aujourd’hui à une mutation identique, profonde, sur fond de prise de conscience de la nécessité du contrôle des consommations d’énergie et de la mise en oeuvre de nouvelles énergies. Les revues « savantes » abondent d’articles très sérieux sur l’épuisement des ressources énergétiques, sur les nécessaires sources d’énergies nouvelles, mais peu d’entre elles ne traitent de l’impact des réseaux électriques sur la consommation et sur leur incapacité d’informer le consommateur sur la manière dont il consomme l’énergie. La logique du siècle dernier était celle d’une énergie illimitée, souvent consommée sans modération ni considération, la réalité est aujourd’hui celle d’une énergie mieux contrôlée, consommée de façon plus efficace, moins polluante… et ceci passe par la mutation de son infrastructure de distribution.

Le réseau électrique américain plutôt vétuste

Aux Etats Unis, le réseau électrique est assez vétuste, très fragmenté, détenu par plus de 3000 sociétés privées dont l’objectif est plus de dégager des bénéfices à court terme que d’entretenir et d’améliorer l’efficacité de leurs réseaux. La production électrique s’appuie essentiellement sur des centrales à charbon, minerais dont les Etats Unis regorgent. La petite production d’électricité nucléaire s’appuie sur des centrales obsolètes. Mais le nucléaire est tabou… L’électricité aux Etats Unis est donc chère, polluante, et le réseau connait de nombreuses défaillances. Le nouveau président Barak Obama, dans ses mesures de soutien à l’économie américaine, a bien compris le problème de son pays : l’obsolescence avancée de plusieurs infrastructures clés pour le passage à une nouvelle ère économique. Mais les milliards de dollars qu’il a débloqués pour la mise à jour des infrastructures du pays seront-ils judicieusement utilisés? Les responsables politiques des grands pays Européens ont eux aussi évoqué ce problème. Le succès ou l’échec est essentiellement lié à l’approche adoptée. Mais à chaque fois qu’il s’agit de comparer l’Europe et les Etats-Unis, on constate que la démarche américaine implique beaucoup plus l’utilisateur que ne le fait l’Europe, historiquement plus centralisatrice. Là où les Etats-Unis s’appuient sur la base des consommateurs pour susciter l’innovation sur le terrain, l’Europe est plus technocratique et adopte une démarche d’innovation plus technocratique et élitiste.

Impliquer le consommateur pour maîtriser la consommation

Techniquement, la mise en œuvre des smart grid est incontournable. Smart Grid en Anglais signifie « réseau électrique intelligent ». Les réseaux électriques ont la capacité de devenir intelligents grâce aux smart meters (compteur électriques intelligents) qui recueillent et transmettent de l’information transportée sur le réseaux électrique ou d’autres réseaux (sans fil ou fixes etc…) vers des centres de traitement de l’information (des centres informatiques) pour être analysée afin de déterminer les meilleurs moyens d’agir sur la consommation. Il est donc prévu un ensemble d’outils incitatifs ou coercitifs, locaux ou globaux pour agir indirectement ou directement sur la consommation électrique, par le biais de ces compteurs. Le compteur intelligent devient donc l’appareil clé qui servira d’interface entre le réseau électrique (production et distribution) et le réseau domestique (consommation) et permettra le passage d’informations et de services entre eux. Olivier Jehl, Directeur des projets Internet et Téléservices Energétiques sur le marché des Particuliers et Professionnels d’EDF pîlote une expérimentation autour de l’un de ces smarts meters en Bretagne avec un boitier développé par Edelia (filiale de EDF) en collaboration avec Sagem. Il utilise le terme « Energie Box » pour décrire ce nouveau compteur intelligent communiquant, positionnant implicitement ce nouvel appareil de la même manière que nos opérateurs téléphonique ont appelé leurs boitiers haut débit « freebox » ou « livrebox » etc…

La «Energie Box», une interface clé

Un autre compteurs, développé par ErdF (le réseau de distribution d’électricité) s’appelle Linky, il est expérimenté à Tours et à Lyon.  Ces « smart meters » sont donc des compteurs électriques programmables, capables de recueillir et stocker de l’information et de l’envoyer sur les réseaux grâce à l’adjonction de composants que l’on trouve dans un ordinateur (mémoire, microprocesseurs, semi conducteurs divers de gestion des interfaces). La communication sera automatique ou à la demande. Elle devra aussi pouvoir s’effectuer avec Internet mais aussi avec les appareils électriques de la maison grâce à une combinaison de liaisons fixes (ADSL), radio (WiFi, GSM, Zig Bee etc..) ou par le courant porteur en ligne (CPL). Aux Etats-Unis, l’objectif clairement exprimé est de permettre à l’utilisateur de mieux connaitre (et donc de mieux maitriser) la consommation de ses appareil électriques dans la maison et de moduler la consommation par l’utilisateur en proposant des tarifs différenciés selon les crêtes de consommation. En France, les tarifs sont régulés, donc pas question aujourd’hui de les différencier de façon dynamique sur un marché concurrentiel. L’un des aspects particuliers du marché Français réside dans la manne nucléaire, unique au monde, qui permet à EDF de disposer d’électricité à très faible coût de production et peu polluante en émission de CO2. L’accès des acteurs du marché (théoriquement ouvert) à cette source construite avec l’argent du contribuable est encore discuté.  Les expérimentations menées par EDF et Erdf semblent plus particulièrement s’intéresser  plus à la réactions des consommateurs lorsqu’on on arrête le chauffage ou le chauffe eau pendant de petites période de temps pour réduire les pics de consommation. L’innovation par les services semble encore très embryonnaire en France.

Des approches applicatives différentes, de Google à Atos Origin…

Google Power Meter

Google Aux Etats-Unis,  pour ne citer que lui, a déjà mis en place une application appelée Power Meter qui permet à un consommateur équipé d’un compteur intelligent de suivre la consommation électrique des différents appareils  dans  sa maison à partir de son téléphone cellulaire ou d’un PC sur Internet. Cette application est déjà disponible en Angleterre et en Allemagne et Google a publié ses interfaces d’application pour permettre à quiconque (particulier ou fournisseur d’électricité)  de s’interfacer et de développer ses propres applications autour de Power Meter. General Motors annonçait au dernier CES un système qui permet de suivre l’état de charge de la batterie de sa voiture électrique sur son iPhone. On peut maintenant imaginer que le consommateur puisse lui-même prendre contrôle à distance de certains appareils électrique de sa maison. En France,  si le marché des smart meters semble d’ores et déjà captif, celui des systèmes informatiques de traitement de l’information suscite pas mal d’intérêt. IBM Services et Tibco, deux sociétés américaines de logiciel ont déjà acquis une certaine notoriété dans ce secteur. En France, Atos Origin, un intégrateur dirigée par un ancien PDG de France Télécom, a bien compris l’enjeu du Smart Grid et s’est associé avec ErdF dans le cadre de l’expérimentation de Lyon. Il espère remporter l’énorme marché lui permettant de gérer l’information générée par les 35 millions de compteurs intelligents qui doivent être installés en France entre 2012 et 2017. Le consommateur Français pourra-t-il utiliser Power Meter de Google avec son Linky ?

Des marchés largement ouverts à l’innovation

La société d’analyse Pike Research estime qu’en 2009 il y avait 1.3 milliards de compteurs électriques installés dans le monde. Les compteurs intelligents ne représentaient que seulement 4% de tous les compteurs électriques du monde, dont 6% sur le territoire des Etats-Unis et environ 12% en Europe.  Pike estime que la croissance globale du nombre de compteurs intelligents atteindra 18% par an d’ici 2015, ce qui représente plus de 200 millions de « smart meters » vendus entre  2008 à 2015. L’opportunité industrielle est importante et toute aussi importante est l’opportunité autour des nouveaux services innovants. Pour Pike Research, en 2015,  le seul marché mondial des compteurs électriques intelligents, en excluant  les autres éléments d’infrastructure intervenant dans les Smart Grid aura plus que quadruplé pour approcher les 15 milliards de dollars de chiffre d’affaire par an. Les grands constructeurs de « smart meters » Landys & Gyr, Itron ou Sagem et Actaris (ex Schlumberger) en France sont déjà en piste. A noter la récente innovation de la société Accent, fabriquant de semi-conducteur née en 1993 d’une joint-venture entre STMicroelectonics  et Cadence. Accent qui fournit déjà Itron, l’un des leaders,  annonçait récemment une plateforme de développement appelée ASMGrid, dont l’objectif est de permettre aux développeurs de compteurs électriques, mais aussi de compteurs d’eau ou de Gaz, d’intégrer facilement et de façon modulaire dans ces compteurs une solution complète et extensible de plateforme informatique tenant sur une  carte mère,  accessible aux développeurs. Cette solution entièrement programmable basée sur un processeur ARM peut recevoir diverses puces de communication fixe ou sans fil  pour assurer les liaisons avec les différents appareils de la maison et les réseaux smart grid ou haut débit. Elle est aujourd’hui unique sur le marché dans la mesure où elle réduit à moins de 6 mois le délai entre la conception d’un smart meter et sa mise opérationnelle  sur le marché.

Voir aussi cet article sur les smart grid publié dans Explorateur Numérique

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