Définir la ville intelligente

Jean DANIELOU, 2014

Cette fiche propose une définition de la ville intelligente laquelle se caractérise principalement par l’augmentation de la production et l’utilisation de données qui visent à permettre la gestion des nouveaux environnements urbains, de manière connectée et numérique.

Le concept de ville intelligente est une tentative de traduction de l’expression « smart city », qui est aussi parfois désignée par les termes « ville ingénieuse », « ville astucieuse ». L’adjectif « intelligent » est rarement bien compris, il renvoie d’emblée à un processus cognitif humain qui sert d’unique horizon référentiel et conduit à invalider l’idée selon laquelle une ville serait intelligente, car cela signifierait le fait qu’il y aurait des villes « bêtes », ou encore, dans une perspective historique, le fait que les villes auraient toujours été intelligentes1.

Quels fondements matériels pour la ville intelligente ?

Une telle lecture est pour le moins limitative. Si l’on doit bien constater qu’ « Il n’existe pas, aujourd’hui, de ville intelligente (« smart city ») à proprement parler2 », il est possible de fournir quelques éléments de définition sans craindre de parler d’un phénomène encore émergent que l’on peine à nommer. L’adjectif « intelligent » renvoie principalement à la notion d’intelligence ambiante, qui désigne les systèmes électroniques sensibles et réactifs aux modifications d’un environnement donné (présence d’un individu, variations physiques, demande et production d’informations au sein dudit environnement, etc.)3. Il s’agit donc d’une augmentation du contenu informationnel de l’environnement dont la finalité est d’en faciliter l’appréhension intellectuelle par un individu doté des interfaces numériques idoines. La notion d’intelligence décrit avant tout une nouvelle forme d’interaction entre une personne et son environnement, et prend sa source dans une nouvelle matérialité qui est celle de l’informatique pervasive (aussi appelée ubiquitaire). Mark Weiser, dans son article séminal « Computer for the 21st century » (1991), décrit le nouveau paradigme informatique à l’aune de la dissémination progressive des ordinateurs dans l’environnement quotidien en raison de leur miniaturisation et de leur intégration aux objets non-informatiques (tables, bureaux, routes, lampadaires…), ce qui assure leur omniprésence à tous les niveaux de granularité4. C’est en originant le concept d’intelligence dans sa dimension technologique et matérielle, que l’on parvient à saisir ce qu’il implique. Si l’intelligence est bien la couverture digitale de l’environnement physique grâce à l’informatique pervasive permettant de simplifier et de fluidifier les actions quotidiennes des individus, alors l’expression « ville intelligente » renvoie à l’extension de cette digitalisation à l’ensemble de l’espace urbain. Autrement dit : « […] l’introduction des TIC dans la ville ouvre la voie à de nouvelles fonctionnalités, à de nouvelles manières de gérer, de gouverner et de vivre la ville qui façonneront la ville de demain5 ». La ville tient son « intelligence » du fait qu’elle revêt une nouvelle peau, reconstruisant consécutivement son fonctionnement sur des bases numériques faisant la part belle à la production et à la consommation d’informations.

Augmenter le nombre de données urbaines

L’intelligence est donc avant tout une « augmentation » virtuelle du contenu informationnel disséminé dans la ville. Cette augmentation tient à la fois à une production systématisée de données par des dispositifs automatiques (par exemple les réseaux de capteurs qui indiquent en temps réel la qualité de l’air), et à la production d’informations due aux usagers de la ville qui, par le simple usage d’interfaces numériques (comme c’est le cas par exemple des cartes à puce utilisant la technologie RFID6), ou bien dans l’intention de renseigner un événement particulier (on peut prendre comme exemple les plateformes collaboratives dont on a analysées les fonctions dans les fiches de cas New York et San Francisco), construisent des données.

Construire une politique des données

L’innervation de la ville par l’informatique pervasive induit une prolifération de données dont l’identité, les fonctions, l’agrégation, la possession et la diffusion demeurent aujourd’hui encore très floues. Qui est en mesure de réunir toutes les données produites dans le périmètre de la ville ? Est-ce la puissance publique ? Sont-ce les opérateurs privés de réseaux ou de télécoms qui installent les nouvelles technologies en ville ? Qui possède les compétences techniques pour traiter ces masses de données ? Ces données doivent-elles être rendues publiques ? A travers ces questionnements, on reconnaît la problématique du Big Data (grande quantité de données) et celle de l’Open Data (l’ouverture des données) qui, l’une et l’autre, font signe vers l’idée que le fonctionnement de la ville dépendra de plus en plus d’une politique des données. Cette politique, pour advenir, nécessite une identification des acteurs participant à l’élaboration et au fonctionnement de la ville intelligente.

Qui fabrique la ville intelligente ?

Or, l’arrivée de nouveaux entrants dans la fabrique de la ville (il s’agit principalement des industriels spécialisés dans l’ingénierie et les services informatiques7) a engagé une redéfinition du rôle de chaque acteur au sein de la fabrique urbaine. Du point de vue du jeu entre les acteurs privés et publics, la ville intelligente se caractérise par l’introduction d’un nouveau paramètre qui est l’arrivée des acteurs des industries des dotcoms sur le marché de la fabrique urbaine. Les acteurs traditionnels des services publics en réseau réagissent en développant une strate informatique au sein de leurs services, afin de conserver à la fois une certaine autonomie, et de prendre part à la politique des données. Le recours à une cartographie par rôle permet d’éclairer ces mouvements : « La répartition par rôles est une grille qui permet de situer chaque entreprise/industriel en dissociant le cœur de métier des nouveaux secteurs d’activité. Autrement dit, cette répartition par rôle met en avant les évolutions des métiers au sein des entreprises/industries. Le but est de saisir la modification de l’activité productive induite par le développement du marché des villes intelligentes8 ». Cette cartographie tend à montrer que les entreprises/industries s’orientent vers l’intégration de solution : « […] si l’intelligence se caractérise par une circulation accélérée et démultipliée du flux d’informations, alors les intégrateurs seront le point nodal du réseau : ils collectent, traitent et redistribuent l’information »9.

Les objectifs de la ville intelligente

En termes de gouvernance, l’intégration de solution suppose qu’un acteur privé ou public soit potentiellement en mesure de collecter des données émanant de secteurs auparavant cloisonnés (les transports et l’énergie par exemple). L’agrégation de données hétérogènes sur une seule et même interface de contrôle (un tableau de commande par exemple10), permet d’établir une représentation en temps réel du fonctionnement de la ville intégrant plausiblement l’ensemble des secteurs susceptibles de fournir des données sur leur état de fonctionnement. Dans cette perspective, la ville n’est plus un agrégat de secteurs spécialisés, mais une totalité unie dans le flux de données. Le Big Data devient une Big Vision de l’ensemble des systèmes urbains. La force de cette quantification de la réalité urbaine dans une galaxie de données est d’évaluer tous les systèmes rentrant dans la boucle informationnelle. Quels que soient les objectifs que la ville se fixe, elle peut se servir de l’outil numérique pour réaliser des comparaisons ex post, ex ante, mais aussi et avant tout, obtenir une cartographie de tous les dysfonctionnements affectant l’espace urbain en temps réel. La ville intelligente se caractérise donc par la mise en place d’outils numériques de gouvernance qui fournissent de nouveaux modes de résolution aux problèmes urbains. Parmi eux, on peut citer : la réduction de la consommation énergétique des villes, la congestion urbaine, l’obsolescence des réseaux traditionnels, la réduction de la pollution urbaine, la nécessité d’intégrer le citoyen-usager aux processus de décisions, la réduction de la criminalité, etc. La ville intelligente rayonne aussi bien vers les problématiques de la ville durable que vers celles, plus spécifiques, de la pression foncière, de l’intermodalité des transports, ou encore celle de la surveillance des zones à fort taux de criminalité. La ville intelligente est un instrument technico-politique qui vise avant tout la performance opérationnelle. On peut citer, à titre d’exemple, des objectifs comme la meilleure gestion des ressources, l’optimisation des services urbains, un accès facilité à l’information pour les citoyens… comme autant de finalités s’inscrivant dans la « performance opérationnelle ».

La concrétisation de la ville intelligente

Les divers projets estampillés « smart » promettent tous une efficience technique capable de prendre en charge les deux principaux enjeux urbains :

  • limiter la consommation des ressources

  • intégrer les citoyens à l’administration de la ville

Ces deux problématiques renvoient respectivement à la ville durable et à la ville pour tous, modèles désirables vers lesquels les systèmes urbains pourraient tendre grâce à un médium technologique qui est aujourd’hui représenté par la ville intelligente. La coordination des différents services publics urbains en réseaux (eau, énergie, électricité, transports, déchets…) par les TIC, outre un meilleur contrôle de l’état de fonctionnement de chacun, permettrait une unification administrative et financière qui favoriserait les synergies, et consécutivement une optimisation fonctionnelle. L’intégration de ces silos auparavant séparés est permise grâce à un centre de commande centralisé (décrit dans la littérature sous le vocable Urban Operating System).

La mise en place de ces dispositifs technologiques passe par deux procédures qui se présentent aujourd’hui l’une et l’autre sous l’étiquette « ville intelligente ».

On peut citer en premier lieu les projets qui visent à faire émerger ex nihilo une nouvelle ville. Les cas archétypaux sont Masdar aux Emirats arabes unis et Songdo en Corée du Sud. Ces deux villes intègrent, dès l’origine de leur conception, des réseaux de capteurs, une domotique installée dans tous les foyers, des réseaux intelligents (smart grids), des tableaux de commande (Urban Operating System), à l’ensemble de l’espace urbain. Si l’on suit ce modèle, la ville intelligente est nécessairement une ville nouvelle qui intègre dès son projet la brique des TIC assurant ensuite la gestion technique de l’environnement urbain.

Cependant, force est de constater que le concept de ville intelligente ne se limite pas aux seules villes nouvelles. La question qui se pose alors est : comment une ville devient-elle intelligente ? Comme le note Serge Wachter à propos de l’architecture de la ville intelligente : « La forme de la ville ne sera pas bouleversée par les TIC11 » , et on peut étendre cette constatation à tous les éléments qui composeront la ville intelligente. L’intégration de l’informatique pervasive à l’environnement urbain ne nécessite pas une refonte de celui-ci. La ville intelligente, lorsqu’elle ne s’appuie pas sur le paradigme de la ville nouvelle, est uniquement une « augmentation » technologique de la morphologie urbaine, de l’architecture de la ville. L’intégration progressive de ces dispositifs technologiques à la gestion des systèmes urbains a pris une dimension globale avec l’introduction de la problématique des réseaux intelligents (smart grids). Les principales caractéristiques des smart grids sont résumées comme suit sur le site de la CRE :

« L’intégration des nouvelles technologies de l’information et de la communication aux réseaux les rendra communicants et permettra de prendre en compte les actions des acteurs du système électrique, tout en assurant une livraison d’électricité plus efficace, économiquement viable et sûre.

Le système électrique sera ainsi piloté de manière plus flexible pour gérer les contraintes telles que l’intermittence des énergies renouvelables et le développement de nouveaux usages tels que le véhicule électrique. Ces contraintes auront également pour effet de faire évoluer le système actuel, où l’équilibre en temps réel est assuré en adaptant la production à la consommation, vers un système où l’ajustement se fera davantage par la demande, faisant ainsi du consommateur un véritable acteur ».

Ainsi constate-t-on que la ville intelligente s’élabore, dans ce cas, sur une innovation technologique qui affecte un secteur (l’énergie ici) et dont l’extension systémique se réalise progressivement (ici, le secteur des transports est associé à celui de l’énergie via les voitures électriques). Il s’agit donc d’un processus qui vise à la totalité de l’environnement urbain en investissant, dans un premier temps et de façon limitée, les secteurs traditionnels.

1 « Evidemment, la locution de «ville intelligente» fait elle-même encore débat : «Le concept est trop fort en l’état actuel des services et des technologies proposées, je lui préfère celui de « ville astucieuse », qui est la meilleure traduction de « smart »»», explique Eric Legale, directeur de la communication de la ville d’Issy-les-Moulineaux en pointe sur le sujet. «La ville n’a pas attendu la technologie pour être intelligente», reconnaît Philippe Sajhau, vice-président d’IBM France en charge du programme Smarter Cities ». Judith Chetrit et Jean-Christophe Féraud, « Toute la ville en smart », Libération, lundi 23 septembre 2013.

2 Jean Daniélou, « La ville intelligente : état des lieux et perspectives en France », Etudes et documents, n°73, novembre 2012.]]

3 « Lighting, sound, vision, domestic appliances, personal healthcare devices, and distributed services all cooperate seamlessly with one another to improve the total user experience through the support of natural and intuitive user interfaces. In short, Ambient Intelligence refers to electronic systems that are sensitive and responsive to the présence of people ». Emile Aarts et Boris de Ruyter, « New research perspectives on Ambient Intelligence », Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments, 1, 2009, 5-14]]

4 « The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it. (…)Indeed, the opposition between the notion of virtual reality and ubiquitous, invisible computing is so strong that some of us use the term « embodied virtuality » to refer to the process of drawing computers out of their electronic shells. The « virtuality » of computer-readable data -- all the different ways in which it can be altered, processed and analyzed -- is brought into the physical world ». Mark Weiser, Scientific American Special Issue on Communications, Computers and Networks, September 1991.]]

5 Jean Daniélou, Op. cit.

6 Une illustration de ce genre de technologie peut être, dans le domaine des transports, la carte Navigo : « Le passe Navigo est une carte à puce sans contact, utilisant la technologie RFID, associant deux technologies : la carte à microprocesseur et la transmission radio des données par radio-identification […] Du côté du transporteur et de l’autorité de transport, l’usage d’une carte à puce RFID comme c’est le cas avec le passe Navigo permet d’enregistrer les passages au valideur d’un passe identifiable par son numéro de série. Les types de données collectées par le valideur connecté au fichier des données de validation concernent les informations relatives aux trajets des usagers, correspondent au moment et au lieu où le voyageur a validé son passage au portillon électronique contrôlé par le valideur Navigo en plus du numéro de passe et du type de contrat et de sa validité. Ces données de validation sont utilisées pour deux usages : la détection de la fraude technologique et la gestion des statistiques de trafic. » fait remarquer Michel Arnaud dans son article « Le pass Navigo anonyme revisité ».

7 « Les géants du BTP n’ont plus le monopole de la ville et doivent désormais composer avec les énergéticiens et les firmes high-tech qui se positionnent pour gérer les systèmes de données urbains dans leur grid et leur cloud informatique. […] Chez IBM, on trouve désormais un responsable des transports ou de la gestion d’eau. Siemens a créé un nouveau pôle Infrastructure & Cities rassemblant les technologies du bâtiment, le transport, l’appareillage électrique et l’éclairage ». Judith Chetrit et Jean-Christophe Féraud, « Toute la ville en smart », Libération, lundi 23 septembre 2013.]]

8 Jean Daniélou, Op. cit.

9 Idem

10 C’est l’hypothèse de l’hypervision, développée par Carlos Morena, hypothèse selon laquelle la conjonction des collecteurs d’informations et d’un tableau de bord permettra une convergence informationnelle centralisant toutes les données produites par un territoire. La représentation qui en découle permet d’avoir une vue synoptique sur la ville dans son ensemble.

11 Jean Daniélou, Op. cit.