Aperçu du numéro 2017-2 de la REE (mai 2017)

2017

EDITORIAL Un avenir en réseau Laurent Tardif

Numéro

2

GROS PLAN SUR ...

La 5e génération de systèmes mobiles Entretien avec Eric Hardouin

ÉNERGIE

TELECOMMUNICATIONS

SIGNAL

COMPOSANTS

AUTOMATIQUE

INFORMATIQUE

Cet aperçu gratuit permet aux lecteurs ou aux futurs lecteurs de la REE de découvrir le sommaire et les principaux articles du numéro 2017-2 de la revue, publié en mai 2017. Pour acheter le numéro ou s'abonner, se rendre à la dernière page.

DOSSIERS

L’énergie et les données

ISSN 1265-6534

L'ARTICLE INVITÉ

Les Smart Grids face au défi de l’industrialisation Didier Laffaille

www.see.asso.fr

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EDITORIAL

LAURENT TARDIF

Un avenir en réseau istoriquement, les réseaux d’infrastructures ont accompagné le développement des pays, selon un processus d’équipement progressif intégrant d’abord les centres urbains, puis les zones plus rurales. C’est encore ce que l’on observe dans beaucoup de pays en développement qui ne disposent que d’un accès incertain à l’électricité et aux moyens de communication, limités à la téléphonie sans fil.

H

Ce cycle d’investissement dans les équipements est arrivé à son terme dans les pays les plus avancés comme les Etats-Unis ou le Japon et les industries liées au développement de ces infrastructures ont vu leurs activités décliner au prix de multiples concentrations. Extensions et maintenance semblaient être alors le futur des couches passives de ces réseaux, généralement capables de s’adapter aux évolutions du trafic, notamment pour les réseaux de communication, grâce au renouveau des équipements actifs et des protocoles de transmission.

Le vaste mouvement de refonte des systèmes de production et de gestion de l’énergie qui s’est engagé à travers le monde, dans le sillage des démarches progressives des différents pays contre le réchauffement climatique, concrétisées lors de la récente COP21 de Paris, a bousculé cet ordre établi. La priorité donnée aux énergies décarbonées vient favoriser l’émergence des nouvelles sources d’énergie, éoliennes et solaires notamment, dont les unités sont souvent étendues et délocalisées. Elles nécessitent de réviser et parfois repenser l’architecture des réseaux.

L’optimisation globale des consommations et la sécurité d’approvisionnement indispensable à notre vie moderne engendrent également nombre d’évolutions. Citons plus particulièrement l’interconnexion des grands réseaux européens qui induit des réalisations originales et ambitieuses, permettant aux industriels de mettre en œuvre leurs innovations les plus avancées telles que les liaisons haute tension en grandes longueurs et à courant continu.

Citons également l’impact majeur de ces mutations sur les réseaux de distribution d’énergie qui doivent intégrer

de nouvelles logiques de fonctionnement liées notamment aux installations de production individuelle et à la recharge des véhicules électriques. Elles rendent nécessaires le renforcement de la collecte d’informations sur le réseau et sa supervision générale, conjointement avec la gestion d’une interaction renforcée avec les utilisateurs.

Les réseaux de communication apportent évidemment leur contribution à ces nouvelles approches. Les flux de données doublent peu ou prou tous les deux ans du fait d’applications toujours plus puissantes. La réalité augmentée demandera demain 100 fois plus de débit que les simples vidéos d’aujourd’hui. Pour transmettre ces données, la capacité de transmission par signaux hertziens (antennes ou satellites) ou par signaux électriques (câbles de cuivre) est insuffisante. Il faut utiliser la lumière, la photonique et les lasers afin de moduler et passer les signaux dans les fibres optiques.

Ainsi, après avoir reconfiguré en câbles à fibres optiques les réseaux longue distance et d’interconnexions terrestres et maritimes, il faut aujourd’hui déployer une nouvelle génération de réseaux de desserte en fibre jusqu’à l’abonné qui mettent à disposition de chacun des capacités d’échange en augmentation constante.

C’est également indispensable à la prise en charge des connexions avec les terminaux mobiles dont la montée en performance s’accompagne d’une réduction de la taille des cellules de diffusion et corrélativement d’une multiplication des antennes.

Ces grandes révolutions structurelles ont évidemment de multiples implications qui impactent tous les secteurs de l’économie, notamment par l’ouverture de nouveaux champs du possible. Les réseaux dits intelligents (smartX) dont le smart grid est l’avant garde, réinventent un cadre de vie qui s’esquisse au travers de concepts futuristes tels que ville intelligente, bâtiment connecté, véhicule autonome, etc.

Notre avenir est donc résolument en réseau.

Laurent Tardif Président du Sycabel

REE N°2/2017 Z 1

sommaire Numéro 2

1

EDITORIAL Un avenir en réseau Laurent Tardif

2 4 5

p. 1

6 8 9

SOMMAIRE FLASH INFOS Les drones-taxis : le rêve de la voiture volante devient réalité Une nouvelle approche de l’interface homme-machine : la détection des gestes Capteurs de l’IoT : un circuit électronique toujours à l’écoute Comment reconstruire à distance l’image d’un orateur par un procédé quasi 3D ?

Modélisation d’un ordinateur quantique

14 ACTUALITÉS 16 18

Le Wi-Fi gratuit s’installe dans le TGV Les microsatellites : petite taille et faible coût Quelles fréquences pour la 5e génération de systèmes de communication mobile ?

22 A RETENIR Congrès et manifestations

24 VIENT DE PARAÎTRE La REE vous recommande

p. 32

26 ARTICLE INVITÉ Les Smart Grids face au défi de l’industrialisation Didier Lafaille

32 LES GRANDS DOSSSIERS Les microgrids Introduction - Les microgrids : une organisation de réseaux qui se répand dans les cinq continents

p. 58

Bruno Meyer

35

How microgrids contribute to the energy transition Jean Wild, François Borghese, Véronique Boutin, Jacques Philippe

44

New microgrid integration layers Laurent Schmitt

48

Reliable and affordable power supply with new microgrid solutions Britta Buchholz

p. 26

p. 87

Photos de couverture : © Schneider Electric © Cherezoff - Fotolia.com

2 Z REE N°2/2017

53

Quels usages de la blockchain dans les microgrids ?

Olivier Sellès

61

DonnÊes sur l’Ênergie : quels usages pour aujourd’hui et pour demain ?

l

L’Ênergie et les donnÊes Introduction

al H

58

7 IM 201 4 PC pe 20 ro 9-

Eu

État de l’ART et ATO

Jean-Pierre Hauet

Adrien Kantin, Thibaut Voslion, Guillaume Canu, Issam Balaazi

66

La maĂŽtrise de la demande en ĂŠlectricitĂŠ au travers d’une prĂŠsentation efďŹ ciente des donnĂŠes Recueil de bonnes pratiques pour la conception de dispositifs d’information et d’animation Mathilde Trehin, Pascal Berruet

78

Internet of Everything et sĂŠcuritĂŠ

Philippe Wolf

87 GROS PLAN SUR ‌ La 5e gÊnÊration de systèmes mobiles : oÚ en est-on ?

Patrice Collet

Entretien avec Eric Hardouin

95 CHRONIQUE DĂŠmagogie, populisme et culture scientiďŹ que‌ Bernard Ayrault

96 ENSEIGNEMENT & RECHERCHE Echos de l’enseignement supÊrieur Alain Brenac

98 LIBRES PROPOS Technologies numĂŠriques : un enjeu technologique, ĂŠconomique et sociĂŠtal majeur Christian Saguez

103 SEE EN DIRECT La vie de l'association

SÊrie ATO Transformateurs de courant ouvrants Compacts, auto-alimentÊs Diamètres intÊrieurs de 10 et 16 mm PrÊcision de classe 1 et 3 FrÊquence de fonctionnement : 50/60 Hz

SĂŠrie ART Boucle de Rogowski unique, fine et

Tension nominale d’isolation :

PrĂŠcision de classe 0.5.

Trou de passage du sceau de sĂŠcuritĂŠ de 2 mm Ecran ĂŠlectrostatique

www.lemcity.com At the heart of Smart Cities.

REE N°2/2017 Z 3

FLASHINFOS

Les drones-taxis : le rĂŞve de la voiture volante devient rĂŠalitĂŠ Qui n’a rĂŞvĂŠ un jour de se laisser emporter par une voiture volante survolant les monts et les prĂŠs, faisant ďŹ des embouteillages et vous amenant en une vitesse record Ă votre point de destination ?

Ce vieux rêve de la mobilitÊ absolue est en train de prendre forme avec l’Êmergence de drones-taxis intÊgrant les progrès considÊrables rÊalisÊs au cours des derr nières annÊes dans diffÊrentes directions :

Figure 2 : Vue d’artiste du vÊhicule volant Vahana d’Airbus.

Source : Airbus.

s DES MATĂ?RIAUX ULTRALĂ?GERS

ĂŒ $UBAĂ• A ANNONCĂ? EN FĂ?VRIER QU ELLE AVAIT PROCĂ?DĂ?

s DES MOTEURS Ă?LECTRIQUES COMPACTS ET PUISSANTS GRĂŠCE

ĂŒ DES ESSAIS DE L %HANG ET COMPTAIT LANCER UN SERR

AUX PROGRĂ’S DES AIMANTS PERMANENTS

VICE COMMERCIAL DE TAXI ĂŒ PARTIR DE JUILLET PROCHAIN $Ă?VOILĂ?

s DES BATTERIES ĂŒ HAUTE CAPACITĂ?

AU #ONSUMER %LECTRONICS 3HOW L %HANG EST UN

s DES SYSTĂ’MES DE POSITIONNEMENT ET DE GUIDAGE ULTRA

DRONE QUADRIROTOR QUI PEUT TRANSPORTER UN PASSAGER ET UN

prĂŠcis dont les performances vont encore progresser

BAGAGE LĂ?GER KG AU TOTAL EN VOLANT JUSQU ĂŒ M

avec l’arrivÊe de Galileo et de la 5G.

D ALTITUDE ET JUSQU ĂŒ KM H POUR UN TRAJET QUI NE DĂ?PASSE PAS LES KM Totalement autonome, ce drone-taxi est dĂŠpourvu d’instruments de vol. Le client commande sa course via UNE APPLICATION SUR SON SMARTPHONE 5NE FOIS ĂŒ BORD IL INDIQUE SA DESTINATION ĂŒ L AIDE DE LA TABLETTE TACTILE QUI SE trouve devant lui et c’est tout. Le drone dĂŠcolle vers sa destination, suivi par un centre de contrĂ´le au sol avec LEQUEL IL COMMUNIQUE PAR UNE LIAISON ' ,ES QUESTIONS DE SĂ?CURITĂ? SONT ESSENTIELLES LES COMMUNICATIONS AVEC LE DRONE SONT CHIFFRĂ?ES ET CHAQUE DRONE DISPOSE D UNE CLĂ? PRIVĂ?E %N CAS DE DYSFONCTIONNEMENT

Figure 1 : La ďŹ n des embouteillages avec la voiture volante.

Capture d’Êcran de The Jetsons.

l’avion est censÊ atterrir immÊdiatement dans la zone la PLUS PROCHE

$E NOMBREUX ACTEURS SONT ACTIFS SUR CE THĂ’ME !IRBUS DĂ?VELOPPE UN PROJET D HĂ?LICOPTĂ’RE DE POCHE DĂ?NOMMĂ?

6AHANA QUI SELON LE PRĂ?SIDENT DU GROUPE DĂ?CLARATION DU 16 janvier 2017 de Tom Enders), pourrait ĂŞtre testĂŠ Ă la ďŹ n 2017 pour une exploitation commerciale dès 2021 lGURE !IRBUS N EST PAS SEUL ĂŒ ABORDER CE MARCHĂ? POTENTIEL ,ARRY 0AGE CO FONDATEUR DE 'OOGLE A INVESTI DEPUIS DANS LE PROJET ZEE AERO QUI AURAIT EFFECTUĂ? EN GRAND SECRET

Figure 3 : Le drone-taxi Ehang184.

des essais dans le dÊsert californien. D’autres projets ont

"IEN Ă?VIDEMMENT AU MOMENT OĂĄ LA RĂ?GLEMENTATION

VU LE JOUR 4ERRAFUGIA AUX %TATS 5NIS ,ILIUM EN !LLEMAGNE

intÊressant les drones pour l’observation ou le transport

!EROMOBIL EN 3LOVAQUIE SANS OUBLIER ĂŒ 0ARIS LE 3EA "UBBLE

DES COLIS EN EST ENCORE ĂŒ SA PHASE Ă?MERGENTE CELLE RELA-

QUI POURRAIT Ă?TRE EXPĂ?RIMENTĂ? DĂ’S CET Ă?TĂ? SUR LA 3EINE

TIVE AUX DRONES TAXIS VA DEMANDER QUELQUE RĂ?mEXIONx

L’un des projets les plus avancÊs semble être celui de

-AIS LE PROGRĂ’S TECHNIQUE EST LĂŒ ET CE QUI N Ă?TAIT ENCORE

LA SOCIĂ?TĂ? CHINOISE %HANG QUI A MIS AU POINT UN DRONE

QU UN RĂ?VE INACCESSIBLE IL Y A ANS EST EN PASSE DE

TAXI DĂ?NOMMĂ? %HANG lGURE %N EFFET L AUTORITĂ?

devenir rĂŠalitĂŠ. â–

EN CHARGE DES TRANSPORTS 2OADS AND 4RANSPORT !UTHORITY

4 Z REE N°2/2017

JPH

FLASHINFOS

, APPROCHE DE 3OLI PEUT Ă?TRE COMPRISE DE MANIĂ’RE

Une nouvelle approche de l’interface homme-machine : la dÊtection des gestes

intuitive. La main est illuminĂŠe par un large faisceau radar DE DEGRĂ?S AVEC DES IMPULSIONS DONT LA FRĂ?QUENCE DE RĂ?CURRENCE EST COMPRISE ENTRE ET K(Z POUR UNE

,ES OBJETS CONNECTĂ?S QUI SE GĂ?NĂ?RALISENT AUJOURD HUI

FRĂ?QUENCE D Ă?MISSION DE '(Z ,E SIGNAL RĂ?TRODIFFUSĂ?

POURRAIENT NĂ?CESSITER DE NOUVELLES INTERFACES HOMME

EST UNE SUPERPOSITION DE RĂ?mEXIONS ĂŒ PARTIR DE MULTIPLES

MACHINE CAR IL N EST PAS TOUJOURS FACILE D INTĂ?GRER UN CLA-

CENTRES DE DIFFUSION DYNAMIQUE EN FONCTION DES CONl-

VIER DANS DE PETITS APPAREILS # EST POURQUOI CETTE FONC-

GURATIONS DYNAMIQUES DE LA MAIN DANS L ESPACE lGURE

tion est actuellement repensĂŠe pour simpliďŹ er leurs fonc-

,E SYSTĂ’ME NE SE PRĂ?OCCUPE PAS DE LA DISTANCE

tions de contrĂ´le et de commande. Nous prĂŠsentons ici

BIEN QUE LA FORME D ONDE LE PERMETTE MAIS C EST ĂŒ PARR

DEUX APPROCHES QUI ILLUSTRENT CETTE Ă?VOLUTION ET QUI ONT

TIR DU SPECTRE DE FRĂ?QUENCES REÂĽUES QUE LES TRAITEMENTS

en commun une dĂŠtection des gestes de la main mais

$OPPLER TEMPS FRĂ?QUENCE VONT DĂ?TERMINER LES GESTES

selon des principes diffÊrents. Il en existe d’autres et,

PAR COMPARAISON AVEC UNE BIBLIOTHĂ’QUE DE SPECTRES CA-

en particulier, des travaux importants sont menĂŠs pour

RACTĂ?RISTIQUES DE CERTAINS GESTES DE LA MAIN ET DES DOIGTS

INTRODUIRE LA DĂ?TECTION DES GESTES DANS LES VĂ?HICULES AlN

comme par exemple le clic de souris ou la rotation d’une

dans un premier temps, d'assurer le contrĂ´le de fonctions

molette. Il sera probablement possible de rĂŠaliser un ĂŠta-

NON SĂ?CURITAIRES TELLES QUE LA CLIMATISATION ET L AUDIO SANS

LONNAGE DE CES GESTES AVEC UNE PHASE D APPRENTISSAGE

dĂŠtourner le pilote du contrĂ´le de la route.

#ES TECHNIQUES REPRENNENT LES TRAITEMENTS DE RECONnaissance de cible bien connus dans les radars. L’idÊe

Le radar Soli de Google

EST D UTILISER UN RADAR MILLIMĂ?TRIQUE LARGE BANDE DU COM-

,ES RADARS SONT HABITUELLEMENT CONSIDĂ?RĂ?S COMME

merce et de dĂŠvelopper des traitements. Google a ĂŠlabo-

des dispositifs fonctionnant avec de grandes antennes et

RĂ? UN PREMIER PROTOTYPE DE RADAR &-#7 ONDE CONTINUE

ĂŒ GRANDE DISTANCE $EPUIS QUELQUES ANNĂ?ES DES CHERR

QUI Ă?TAIT UN RADAR PERSONNALISĂ? '(Z CONSTRUIT ĂŒ PARR

CHEURS ONT PROPOSĂ? DES SYSTĂ’MES BASĂ?S SUR LA RĂ?TRODIF-

tir de composants discrets utilisant un produit InďŹ neon

FUSION DES ONDES Ă?LECTROMAGNĂ?TIQUES SELON LE PRINCIPE

"'4 AVEC PLUSIEURS ANTENNES ĂŒ FAISCEAU Ă?TROIT 'OOGLE

du radar, aďŹ n d’identiďŹ er des mouvements du bras ou

a ensuite dÊveloppÊ sur deux puces, l’ensemble Êmis-

de la main pour rĂŠaliser des actions de commande et de

sion, rĂŠception et traitement. Le produit est en dĂŠvelop-

contrĂ´le.

PEMENT MAIS DĂ?JĂŒ LE LABORATOIRE DE 'OOGLE !4!0 ENVISAGE

# EST AINSI QUE L Ă?QUIPE DES TECHNOLOGIES AVANCĂ?ES !4!0 DE 'OOGLE SPĂ?CIALISĂ?E DANS LES TECHNOLOGIES

DE MULTIPLES APPLICATIONS QUI VONT DES OBJETS )NTERNET AUX drones en passant par les jouets.

Internet, a proposĂŠ un dispositif de reconnaissance des GESTES DE LA MAIN ĂŒ PARTIR D UN SYSTĂ’ME DE TRAITEMENT DE L ONDE RĂ?TRODIFFUSĂ?E PAR LA MAIN QUI S APPARENTE ĂŒ LA

Le système Bosch Sensortec !VEC LE M�ME OBJECTIF QUE LE RADAR 3OLI LA SOCI�T�

TECHNIQUE DU RADAR , IDĂ?E DU RADAR POUR CRĂ?ER DES INTERR

ALLEMANDE "OSCH 3ENSORTEC lLIALE DU GROUPE "OSCH A

faces gestuelles n’est pas nouvelle et il existe plusieurs

DĂ?VELOPPĂ? UN MICRO SCANNER LE -%-3 "-, QUI EST

BREVETS SUR DES SMARTPHONES CONTRÙL�S PAR DES GESTES

CAPABLE DE PROJETER GRĂŠCE ĂŒ UN FAISCEAU LASER UNE IMAGE

AĂ?RIENS -AIS 3OLI SE DISTINGUE PAR SON DEGRĂ? DE lNESSE

SUR N IMPORTE QUELLE SURFACE lGURE ,E FAISCEAU LASER

QUI PERMET DE DĂ?TECTER ET DE COMPRENDRE LES GESTES LES

fortement collimatĂŠ, est issu de trois lasers colorĂŠs en

plus subtils.

rouge, vert et bleu. Il est dirigĂŠ par un couple de deux

Figure 1 : Gestes formalisĂŠs par diffĂŠrentes actions de la main et des doigts qui peuvent reprĂŠsenter une clic de souris ou un dĂŠďŹ lement de fenĂŞtre.

REE N°2/2017 Z 5

FLASHINFOS

CENTRALES NUCL�AIRES /N PEUT �GALEMENT PENSER AUX SYSTÒMES DE D�TECTION DES �RUPTIONS VOLCANIQUES DES TREMBLEMENTS DE TERRE DES FUITES DE PRODUITS CHIMIQUESx Dans toutes ces circonstances, l’Êvènement à dÊtecter EST IMPROBABLE ET PEU FR�QUENT -AIS LES CONS�QUENCES DE SA SURVENANCE PEUVENT �TRE CATASTROPHIQUES ET IL FAUT donc rester à l’Êcoute en permanence.

De nombreux solutions ont ÊtÊ proposÊes pour rendre LES CAPTEURS AUSSI AUTONOMES QUE POSSIBLE MISE EN SOMFigure 2 : Vision d’artiste du constructeur pour montrer l’une des utilisations du micro-scanner en tant qu’interface de jouet.

MEIL DES CAPTEURS PENDANT OU PLUS DU TEMPS SYS-

MICRO MIROIRS QUI ASSURENT UN BALAYAGE EN X ET Y DE LA

PROTOCOLES Ă?CONOMES EN Ă?NERGIE PROTOCOLE %N/CEAN

SURFACE CIBLE SANS QU IL SOIT NĂ?CESSAIRE DE FAIRE APPEL ĂŒ

SYSTĂ’ME DE PIĂ?GEAGE DE L Ă?NERGIE AMBIANTE ENERGY HARR

UNE OPTIQUE .

VESTING x

1

TĂ’MES DE RADIOCOMMUNICATION :IG"EE ET "LUETOOTH ,%

,E SYSTĂ’ME FONCTIONNE ALORS COMME UN LECTEUR DE

#EPENDANT LE PROBLĂ’ME QUI SUBSISTE EST CELUI DE

CODE BARRE ET ANALYSE L IMAGE QUI EST RENVOYĂ?E SUR UNE

l’Êcoute permanente et de la dÊtection instantanÊe.

PHOTODIODE #ETTE ANALYSE FAITE PIXEL PAR PIXEL PERMET

"EAUCOUP D APPLICATIONS NĂ?CESSITENT UNE RĂ?ACTION IMMĂ?-

de dÊtecter la prÊsence d’une main ou d’un doigt sur

diate face Ă un ĂŠvĂŠnement improbable et imprĂŠvu mais

L Ă?CRAN D ANALYSER LE GESTE ET D EN DĂ?DUIRE LA COMMANDE

ESSENTIEL lGURE ,ES CIRCONSTANCES PEUVENT EN Ă?TRE

QU A VOULU TRANSMETTRE L UTILISATEUR

accidentelles mais elles peuvent ĂŠgalement ĂŞtre provo-

!INSI LE DISPOSITIF PERMET IL AUX ENFANTS DE CONTRÙLER

QUĂ?ES /N PEUT PENSER EN PARTICULIER AUX APPLICATIONS

LEURS JOUETS SANS AVOIR BESOIN D UN Ă?CRAN TACTILE PHYSIQUE

MILITAIRES ET ĂŒ L INTĂ?RĂ?T DE DĂ?TECTER PAR ANALYSE DE SONS

$ANS LE DOMAINE DE L AUTOMOBILE Ă?VOQUĂ? EN INTRODUC-

ou de vibrations, des menaces immĂŠdiates. Le domaine

tion, les conducteurs pourront avoir la possibilitÊ d’inter-

de la santĂŠ peut ĂŠgalement relever de la mĂŞme problĂŠ-

AGIR AVEC DES Ă?CRANS PROJETĂ?S SUR LE PAREBRISE "OSCH 3EN-

MATIQUE

SORTEC SOULIGNE Ă?GALEMENT QUE LE SYSTĂ’ME POURRA Ă?TRE

Or l’Êcoute permanente coÝte nÊcessairement de

utilisĂŠ dans les applications de rĂŠalitĂŠ augmentĂŠe et plus

l’Ênergie même si aucun ÊvÊnement anormal n’est

GĂ?NĂ?RALEMENT DANS TOUTES CELLES OĂĄ PEUVENT Ă?TRE UTILISĂ?S

dĂŠtectĂŠ et si aucune information signiďŹ cative n’est par

des pico-projecteurs.

CONSĂ?QUENT ĂŒ TRANSMETTRE ,A $!20! $EFENSE !DVANCED

,E SYSTĂ’ME EST CAPABLE DE S INTERFACER AVEC TOUS LES

2ESEARCH 0ROJECTS !GENCY DES %TATS 5NIS A LANCĂ? EN

SYSTĂ’MES D EXPLOITATION EN SERVICE ,E PRODUIT SERA DISPO-

2015 un important programme visant Ă dĂŠvelopper des

nible au deuxième semestre de 2017. â–

solutions permettant à des capteurs de rester à l’Êcoute

1

ML

TOUT EN Ă?TANT QUASIMENT ENDORMIS h!SLEEP YET !WAREv

On retrouve lĂ le principe des pico-projecteurs dĂŠcrit dans un Flash Info de la REE 2013-4.

#E PROGRAMME D�NOMM� i . :%2/ w1 vise dans un premier temps la dÊtection de signaux ÊlectromagnÊTIQUES ACOUSTIQUES OU INERTIELS QUI SONT AU C“UR DES

Capteurs de l’IoT : un circuit Êlectronique toujours à l’Êcoute

PR�OCCUPATIONS MILITAIRES -AIS LE CHAMP DE LA RECHERCHE s’Êtend en fait à tout l’Internet des objets. L’objectif est de dÊvelopper des capteurs ne consommant pas plus de

$Ă’S QUE L ON PARLE D )NTERNET DES OBJETS )O4 LA

N7 EN PHASE DE VEILLE CE QUI CORRESPOND AU COURANT

QUESTION DE LA DURĂ?E DE VIE DES BATTERIES ALIMENTANT LES

DE DĂ?CHARGE USUEL D UNE BATTERIE DE MONTRE ET EST

CAPTEURS SE TROUVE Ă?VOQUĂ?E "EAUCOUP D OBJETS SERONT

fois infĂŠrieur Ă la consommation actuelle des capteurs de

en effet dĂŠposĂŠs dans la nature, pour plusieurs annĂŠes,

survellance.

voire dizaines d’annĂŠes, et dans des endroits difďŹ cile-

# EST LĂŒ QU INTERVIENT LE LE TRAVAIL DĂ?VELOPPĂ? ĂŒ L UNI-

ment accessibles. Imaginons par exemple des jauges

VERSITĂ? DE "RISTOL DANS LE CADRE DU PROJET 5" - MENĂ?

de contrainte enregistrant et transmettant des informa-

AU SEIN DE L %LECTRICAL %NERGY -ANAGEMENT 'ROUP

tions sur le comportement du bĂŠton dans de grandes INFRASTRUCTURES TELLES QUE LES BARRAGES HYDRAULIQUES OU LES

6 Z REE N°2/2017

1

N-ZERO : Near Zero Power RF and Sensor Operations.

ACTUALITÉS

Le Wi-Fi gratuit s’installe dans le TGV

Grande première très attendue des voyageurs, depuis

Selon les mesures effectuées tant par la SNCF que par les

le 15 décembre 2016, les passagers des TGV reliant Paris à

médias spécialisés qui ont testé TGV Connect en situation

Lyon peuvent se connecter au Wi-Fi gratuitement. Cette ligne

réelle, la connexion fonctionne de façon très satisfaisante. Des

1

a été choisie pour lancer le service, baptisé TGV Connect ,

débits de 2 à 3 Mbit/s ont pu être enregistrés (figure 1) :

parce que c’est la plus fréquentée du réseau et qu’un tiers

c’est certes un débit moindre que celui dont on peut en règle

des passagers sont des professionnels en déplacement. Les

générale disposer chez soi (typiquement 10 Mbit/s) mais il

formalités d’accès sont réduites au plus simple : il suffit d’in-

permet de surfer sur internet, de poster sur les réseaux sociaux

diquer son nom de famille et la référence du billet.

et même de lire de courtes vidéos. Toutefois, compte tenu

1

http://www.sncf.com/fr/tgv-connect-internet

des contraintes techniques liées au nombre de passagers et à

Figure 1: Caractéristiques techniques du réseau Wi-Fi dans le TGV Paris-Lyon : le portail TGV Connect permet de visualiser en direct l’état du réseau et de suivre sa consommation de données.

14 Z REE N°2/2017

ACTUALITÉS

la vitesse, le service a du être limité : chaque utilisateur peut

A 300 km/h, le TGV se déconnecte et se reconnecte ainsi…

consommer une enveloppe de données limitée à un volume

toutes les 15 secondes ! Une fois récupéré, le signal est distri-

allant de 250 Mo en deuxième classe à 1 Go en première.

bué dans toute la rame via deux boîtiers intelligents logés dans

De même les services de téléchargement et de streaming, en

la voiture-bar puis un réseau par fibre optique dissimulé dans

cours d’ouverture progressive, seront réservés à certains voya-

les parois du TGV (ceci nécessitera 124 kilomètres de fibres

geurs en 1ère classe. On est donc encore assez loin des pro-

pour équiper les 300 rames en 2017). Des routeurs installés

messes initiales de la SNCF qui promettait un accès « comme

dans chaque wagon se chargent d’émettre le signal Wi-Fi.

à la maison » mais cela peut s’expliquer par le challenge technique que représente la performance déjà réalisée et on peut espérer de rapides améliorations.

Un niveau de rayonnement induit très raisonnable La question du rayonnement électromagnétique induit

Un succès long à se dessiner : trois essais avant de transformer

dans le train par les antennes Wi-Fi dans un environnement confiné, a fait l’objet d’une attention toute particulière de

La recherche de la solution technique optimale n’a pas été

la part du transporteur pour vérifier que les normes limites

« un long fleuve tranquille ». En effet le transporteur n’en était

d’exposition au public étaient bien respectées. Trois séries de

pas à sa première tentative de connecter ses trains à haut dé-

mesures des rayonnements ont été menées en technicentre

bit. En 2007 déjà, la SNCF, consciente que la connexion Wi-Fi

par le Bureau Veritas dès fin 2013, puis en fin 2014 et enfin

est en train de devenir la revendication prioritaire d’une pro-

en 2016 avant le lancement du service, dans une rame TGV

portion croissante de voyageurs, tente une première expéri-

duplex de la ligne Paris-Lyon. Après avoir sondé une centaine

mentation en utilisant la technologie 2G EDGE qui se solde

de points différents du train (1ère et 2ème classe, voiture-bar

par un premier échec. En 2010, nouvelle tentative en ayant

etc.), les résultats se sont révélés très satisfaisants avec des

recours cette fois à un procédé de transmission par satellite

niveaux de rayonnement bien inférieurs aux valeurs limites

mais là encore, la performance et la qualité de service se ré-

réglementaires. Paradoxe, les niveaux mesurés sont moins

vèlent largement insuffisantes, surtout par comparaison aux

importants que dans les TGV qui ne proposent pas de Wi-Fi

connexions mobiles 3G et 4G des clients. En outre les para-

car les appareils mobiles des clients, lorsqu’ils sont connec-

boles installées sur le train étaient trop fragiles et rendaient le

tés au Wi-Fi, cessent de chercher un signal 4G, ce qui réduit

projet trop coûteux à déployer.

considérablement le champ électromagnétique émis.

Enfin la troisième tentative, lancée en 2013, sera la bonne en faisant à nouveau appel à une technologie mobile et surr

Et maintenant…

tout en profitant du saut technologique représenté par l’avène-

La SNCF prévoit que cet accès à l’internet gratuit va se

ment de la 4G en 2012. Mais le défi fut néanmoins compliqué

généraliser progressivement d’ici 2020 à 90 % des voyages

à surmonter. Politiquement d’abord : faire travailler ensemble

en TGV. Il lui faut faire vite car la concurrence entre modes

la SNCF, Orange (le vainqueur de l’appel d’offres) et l’orga-

de transport est vive : le service est déjà disponible dans un

nisme de régulation (ARCEP) a demandé beaucoup de temps

grand nombre de bus sur longues distances et il commence à

au début de l’étude pour que les rôles de chacun soient bien

se déployer à 10 000 pieds d’altitude chez plusieurs dizaines

clarifiés. Mais bien sûr le défi a été surtout technique : malgré

de compagnies aériennes (Air France l’a par exemple annon-

le facteur accélérateur que représentait la 4G, il a fallu densi-

cé sur ses 100 appareils long-courrier, progressivement entre

fier le réseau en installant des antennes près des voies, définir

2017 et 2020).

le système ad hoc pour distribuer la connexion dans les rames

La France n’est pas particulièrement en avance dans le

en Wi-Fi, le tout à 300 km/h et avec 500 à 1 000 passagers

domaine de l’équipement des transports en commun en

à bord tout en prenant en compte des contraintes spécifiques

liaison Wi-Fi. Voilà plusieurs années que les bus desservant

telles que le blindage des vitres.

l’aéroport d’Arlanda près de Stockholm sont équipés de Wi-Fi

Concrètement, sur le toit de chaque rame de TGV, c’est 60 antennes qu’il faut installer (soit 18 000 antennes pour

gratuit, ce qui est extrêmement précieux pour les voyageurs, à l’arrivée comme au départ.

les 300 TGV prévus en 2017 !). Celles-ci captent le signal des

Le Wi-Fi à bord n’est donc plus un avantage différencia-

antennes-relais 4G des opérateurs mobiles, implantées le long

teur par rapport aux concurrents, c’est devenu un “must”

des voies. Pour garantir une connexion continue et suffisam-

sans lequel les compagnies de transport, ferroviaires notam-

ment puissante sur le trajet Paris-Lyon, il a fallu faire installer

ment, peineront à conserver leurs parts de marché dans un

une centaine d’antennes-relais supplémentaires par Orange,

contexte de plus en plus concurrentiel. Q

sur des poteaux placés tous les deux à trois km environ.

Alain Brenac

REE N°2/2017 Z 15

ACTUALITÉS

Les microsatellites : petite taille et faible coût De la station spatiale internationale (ISS) aux picosatel-

jectoire pour les missions interplanétaires. C’est ce qui diffé-

lites, nous disposons aujourd’hui de toute une gamme d’ob-

rencie la génération des satellites contrôlés des satellites de

jets spatiaux dont la masse s’étend de plusieurs tonnes à

la première génération de type « Spoutnik » dont la trajectoire

quelques centaines de grammes. Le tableau ci-dessous

ne pouvait plus être modifiée après la mise en orbite et dont

donne une indication des différentes classes de satellites,

la durée de vie était faible. Les microsatellites en sont soit

sans que pour autant les valeurs limites soient rigoureuses.

dépourvus, soit dotés d’un système très rudimentaire.

Nous désignerons par le terme de « microsatellite » les trois

Le temps de développement de l’ordre de deux ans est

classes micro, nano et pico et ne ferons la différence que si

aussi un facteur non négligeable, mais il met de côté la qua-

cela est nécessaire.

lité spatiale.

Pourquoi un tel engouement ?

Classe de satellite

Masse sur orbite

Coût du satellite

Grand satellite

> 3 tonnes

> 150 MF

Satellite moyen

1 à 3 tonnes

> 150 MF

actuels, à l’exception de la station spatiale internationale,

Petit satellite

500 kg à 1 tonne

50 à 150 MF

vont jusqu’à six tonnes. Les prix de lancement avoisinent les

Minisatellites

100 à 500 kg

10 à 40 MF

Microsatellites

10 à 100 kg

3 à 10 MF

Nanosatellite

1 à 10 kg

0,3 à 3 MF

Picosatellite

< 1 kg

< 300 kF

Le premier « Spoutnik » auquel on peut comparer les microsatellites pesait quand même 89 kg. Les gros satellites

40 000 euros par kg sur le lanceur Falcon 9 supposé être « bon marché ». Ces coûts de production et de lancement ont conduit de nouveaux acteurs à introduire la notion de mini et microsatellites, de moindre qualité certes, mais à des coûts abordables par des organismes comme les universités, les entreprises privées ou les pays émergents. Les projections indiquent 3 600 lancements dans les dix prochaines

Pour simplifier, on peut dire que le microsatellite est un

années, dont plus de 2 000 consacrés à l’observation de la

satellite léger, de petit format, avec une durée de vie de deux

Terre. Cela représente un marché potentiel de 22 milliards

à trois ans. Il permet d’accéder à l’espace à moindres frais.

de dollars. Ce concept, jadis inaccessible aux petites agences,

Le lancement d’un nanosatellite coûte moins de 1 MF alors

est maintenant à leur portée grâce aux avancées techniques.

qu’il en faut au moins dix fois plus pour un satellite classique.

Cela intéresse principalement les états émergents et le grand

Même si les prestations des uns et des autres sont sans com-

public mais aussi le militaire.

mune mesure, le prix attractif attire aussi bien les utilisateurs moins exigeants que les compagnies privées de lancement proposant un faible coût pour une faible masse.

Vers une standardisation : le CubeSat Pour accélérer le développement de ce créneau, les universitaires et les industriels ont développé un nouveau

Alors d’où vient ce coût réduit ?

standard de nanosatellite baptisé CubeSat. Déployé pour

Il y a trois facteurs principaux, tous trois étant déterminants :

la première fois dans l’espace en 2003, ce nanosatellite a

s LES PROGRÒS DE L ÏLECTRONIQUE EN MATIÒRE DE CONSOMMAtion d’énergie et d’intégration des composants font qu’aujourd’hui pour une fonction déterminée, la masse a été divisée par un facteur allant de 1 000 à plus de 100 000.

Les composants intégrés dans ces microsatellites sont dits « sur étagère », c’est-à-dire qu’ils sont immédiatement disponibles. Ils n’ont pas à subir les essais de spatialisation et donc leur prix est celui d’un composant « industriel » ou « militaire » ; s LES SATELLITES DE LA SECONDE GÏNÏRATION POSSÒDENT UN SYStème de contrôle d’attitude et d’orbite généralement constitué d’un réservoir de gaz sous pression (ergol) et de petites tuyères. Son utilité est le maintien à poste de la plate-forme pour les orbiteurs terrestres ou encore le contrôle de la tra-

16 Z REE N°2/2017

Figure 1 : Vue extérieure d’un CubeSat - Source : Wikipedia.

ACTUALITÉS

été inventé par les professeurs Bob Twiggs de l’université de

lesquels ils ont développé une relation de confiance afin de

Stanford et Jordi Puig-Suari de la California Polytechnic State

massifier la collecte de projets de satellites à placer sur un

University. Ce cube, qui embarque ses panneaux solaires sur

lanceur moyen. Le courtier américain Spaceflight Services

ses facettes, pèse moins de 1 kg et mesure 10 cm d’arête.

affiche ouvertement ses tarifs sur Internet pour un service

L’avenir des CubeSats est assez diversifié :

complet : 90 700 euros pour 1 kg en orbite basse (jusqu’à

La constellation « Triton » de 20 à 50 nanosatellites dont

2 000 km d’altitude) à 2,4 MF pour 20 kg en orbite géosyn-

la mission à terme est de collecter pour deux fois moins cher

chrone (35 784 km au-dessus de l’équateur). De son côté,

les signaux radio spécifiques qu’émettent les bateaux. D’un

l’Américain Generation Orbit Launch Services (GOLS) pré-

autre côté la société Skybox a pu lever 65 millions d’euros

conise un petit jet privé, le G3 de Gulfstream, et un missile

pour fournir, grâce à une constellation d’une vingtaine de

de chez Ventions pouvant emporter de petites charges de

satellites, des images spatiales d’observation de la Terre no-

40 kg. Dans le même esprit, la société Design Aviation et

tamment pour indiquer aux chaînes de supermarchés le taux

l’Office national d’études et de recherches aéronautiques

d’occupation des parkings de leurs concurrents.

r (ONERA) développent le drone « Eole » pour la mise en or-

Il faut citer l’exemple de l’université de Montpellier qui

bite des microsatellites.

a créé le CSU (Centre spatial universitaire) à l’initiative du programme Janus : la construction de 15 nanosatellites étudiants dans toute la France, financés par le Cnes, en complément du programme européen QB50 de 50 CubeSats provenant de toute l’Europe.

Des chercheurs de l’Arizona State University annoncent un femtosatellite baptisé “SunCube” sur le principe de CubeSat, mais pesant moins de 100 grammes et mesurant 3 cm d’arrête y compris le rudimentaire système de stabilisation (figure 2).

Figure 3 : Version de démonstration du drone « Eole ».

On distingue en dessous la fusée de mise en orbite.

Source : CSU de Montpellier.

Quel avenir pour les microsatellites ?

Si les opérateurs se sont montrés prolixes sur Internet Figure 2 : Aspect extérieur d’un SunCube.

Source : Arizona State University (ASU).

jusque dans les années 2015, ils sont devenus plus discrets sur leurs projets pour des raisons de concurrence croissante.

Les lancements semblent globalement suivre la prospective de SpaceWorks datant de 2016 (figure 4), cependant le

Des lanceurs plus légers et moins chers.

nombre croissant de microsatellites devient incontrôlable à

Les agences les plus importantes, Nasa, Esa et CNES, acceptent depuis quelques années et sous certaines réserves d’autres satellites à bord des lanceurs qui transportent une charge principale dont ils sont propriétaires. De plus, l’accroissement du nombre de fabricants de lanceurs attirés par le marché des petits satellites induit une baisse des coûts pour ce matériel léger.

En dehors des lanceurs médiatisés de la firme “Space X”, de nombreux lanceurs légers existent de par le monde. Le cabinet américain Space Works indique que des lanceurs tels que Atlas V, Delta II, Dnepr, Longue Marche, Minautor, Soyouz, Taurus, ou encore Vega devraient effectuer de 120 à 200 lancements de petits satellites d’ici à 2020. Dans la pratique, les lanceurs préfèrent passer par les courtiers avec

Figure 4 : Prévisions de lancements de microsatellites.

Source SpaceWorks.

REE N°2/2017 Z 17

L'ARTICLE INVITĂ&#x2030;

DIDIER LAFFAILLE Chef du dĂŠpartement technique, Commission de rĂŠgulation de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie

Les Smart Grids

Introduction

L

a Commission de rĂŠgulation de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie (CRE) a

lĂŠe Ă ĂŠchanger avec les porteurs de projets sur les retours dâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrience, dits REX, de ces dĂŠmonstrateurs. Ces REX for-

pour mission de veiller au bon fonctionnement

ment une brique essentielle de la dĂŠmarche Smart Grids de

et au dĂŠveloppement des rĂŠseaux dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectricitĂŠ

la CRE. Ils jouent en effet un rĂ´le capital dans lâ&#x20AC;&#x2122;identiďŹ cation

et de gaz naturel, au bĂŠnĂŠďŹ ce des consomma-

des freins rĂŠglementaires ou rĂŠgulatoires au dĂŠveloppement

teurs ďŹ nals. Dans ce cadre, elle est notamment appelĂŠe Ă

des rĂŠseaux intelligents. Par ailleurs, certains aspects de la

accompagner lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠvolution des rĂŠseaux ĂŠlectriques vers des

conduite de projet ne sont pas Ă nĂŠgliger, en particulier, la

Smart Grids. Conscient de lâ&#x20AC;&#x2122;importance des enjeux de mo-

ďŹ n de lâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrimentation et le devenir des matĂŠriels dĂŠployĂŠs.

dernisation des rĂŠseaux liĂŠs au dĂŠveloppement des ĂŠnergies

Pour mener Ă bien sa mission de facilitateur du dĂŠploie-

renouvelables (EnR), aux nouveaux usages de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectricitĂŠ et

ment des Smart Grids, la CRE recommande aux porteurs de

aux objectifs de la maĂŽtrise de la demande en ĂŠnergie, la

projets de systĂŠmatiquement partager avec elle les conclu-

CRE a engagĂŠ dès 2010 une dĂŠmarche dâ&#x20AC;&#x2122;information et de

sions de leurs expĂŠrimentations aďŹ n dâ&#x20AC;&#x2122;assurer lâ&#x20AC;&#x2122;anticipation

partage dâ&#x20AC;&#x2122;expertise sur les rĂŠseaux intelligents.

des ĂŠvolutions rĂŠglementaires et rĂŠgulatoires nĂŠcessaires.

Face Ă la multiplication des projets de dĂŠmonstrateurs et

Par ailleurs, elle enjoint les gestionnaires de rĂŠseaux Ă se

aux premiers retours dâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrience correspondants, il est apparu

prÊoccuper dès la conception du projet des conditions de

nĂŠcessaire de faire ĂŠvoluer le contexte juridique, technique et

ďŹ n dâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrimentation, et notamment des conditions de dĂŠ-

ĂŠconomique pour faciliter le dĂŠploiement Ă grande ĂŠchelle des

sinstallation ou de conservation du matĂŠriel installĂŠ chez les

Smart Grids. Dans une première dÊlibÊration du 12 juin 2014,

utilisateurs.

la CRE a ainsi formulĂŠ 41 recommandations pour favoriser le

La CRE est notamment attachĂŠe Ă la mise en Ĺ&#x201C;uvre de

dĂŠveloppement des Smart Grids en basse tension, comprenant,

projets Smart Grids Ă une ĂŠchelle dĂŠsormais industrielle.

notamment, des propositions dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠvolution lĂŠgislative et rĂŠgle-

Dans cette optique, elle ne peut que se fĂŠliciter de la mise

mentaire sur la prise en compte des installations de stockage

en Ĺ&#x201C;uvre de lâ&#x20AC;&#x2122;appel Ă projets nĂŠ de lâ&#x20AC;&#x2122;action no 6 du plan

dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectricitĂŠ, les dĂŠplacements de consommation et la qualiďŹ -

RĂŠseaux ĂŠlectriques intelligents, dit ÂŤ REI 6 Âť, qui consiste Ă

cation juridique de lâ&#x20AC;&#x2122;activitĂŠ de recharge du vĂŠhicule ĂŠlectrique.

ÂŤ organiser un dĂŠploiement Ă grande ĂŠchelle des rĂŠseaux

Les gestionnaires de rĂŠseaux de distribution dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠlectricitĂŠ et de

ĂŠlectriques intelligents en France Âť et lancĂŠ dans le cadre

gaz naturel sont par ailleurs tenus de remettre chaque annĂŠe Ă

des 34 plans de la Nouvelle France Industrielle. Trois projets

la CRE une feuille de route dĂŠtaillant les actions entreprises pour

ont ĂŠtĂŠ retenus par les ministres en charge de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie et de

la mise en Ĺ&#x201C;uvre de ces recommandations.

lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠconomie :

Lâ&#x20AC;&#x2122;engouement suscitĂŠ par le dĂŠploiement des rĂŠseaux intelligents ne se dĂŠment pas. NĂŠanmoins, la CRE a observĂŠ que les projets nâ&#x20AC;&#x2122;en restent que trop souvent au stade du dĂŠmonstrateur. Les solutions technologiques les plus matures ont aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui vocation Ă passer de la phase expĂŠrimentale Ă

s Flexgrid, prĂŠsentĂŠ par le Conseil rĂŠgional de PACA ; s Smile, prĂŠsentĂŠ par le Conseil rĂŠgional de Bretagne en collaboration avec celui des Pays de la Loire ; s You & Grid, prĂŠsentĂŠ par la mĂŠtropole europĂŠenne de Lille, en lien avec lâ&#x20AC;&#x2122;ancienne rĂŠgion Nord-Pas de Calais.

celle de lâ&#x20AC;&#x2122;industrialisation. Câ&#x20AC;&#x2122;est tout le sens des 17 nouvelles

Ă&#x20AC; cette occasion, le rĂŠgulateur demande aux gestion-

recommandations formulĂŠes par la CRE dans sa dĂŠlibĂŠration du

naires de rĂŠseaux de lui prĂŠsenter lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble des techno-

8 dĂŠcembre 2016.

logies et fonctionnalitĂŠs quâ&#x20AC;&#x2122;ils comptent mettre en Ĺ&#x201C;uvre

La CRE accompagne le dĂŠveloppement des Smart Grids Accompagner les porteurs de projets Smart Grids

dans le cadre de ces projets. Lâ&#x20AC;&#x2122;idĂŠe est de partager un maximum dâ&#x20AC;&#x2122;informations sur la phase de recherche expĂŠrimentale qui se concrĂŠtise dans lâ&#x20AC;&#x2122;implantation de dĂŠmonstrateurs Smart Grids dans les territoires, dans le but dâ&#x20AC;&#x2122;encourager la recherche et dĂŠveloppement (R&D) dans ce domaine. Ă&#x20AC;

La pĂŠriode dâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrimentation des premiers dĂŠmonstra-

terme, cela pourrait contribuer Ă accĂŠlĂŠrer le dĂŠploiement

teurs est dÊsormais close. La CRE est rÊgulièrement appe-

des Smart Grids Ă une ĂŠchelle industrielle. Des informations

26 Z REE N°2/2017

L'ARTICLE INVITÉ

Figure 1 : La carte de France des projets Smart Grids recensés par la CRE – Source : CRE.

telles que le bénéfice pour la collectivité, le montant des

gestionnaires de réseaux d’électricité, la CRE demande aux

investissements envisagés et leur complémentarité vis-à-vis

gestionnaires de réseaux de distribution ou de transport de

de ceux réalisés dans les autres zones seront elles aussi

gaz naturel desservant plus de 100 000 clients de lui faire

particulièrement pertinentes.

parvenir, annuellement, une feuille de route de la mise en œuvre des recommandations formulées par le régulateur. La

Les Smart Gas Grids

CRE s’intéresse plus particulièrement aux analyses coûts-bé-

Les actions de la CRE en faveur du développement des

néfices qui font apparaître la viabilité économique des expé-

réseaux intelligents ne sauraient se limiter aux seuls réseaux

rimentations concernant, entre autres, la télé-exploitation des

électriques. C’est pourquoi elle encourage le développement

réseaux, l’injection de biométhane et les technologies Power

de projets de Smart Gas Grids, tel que celui auquel parti-

to Gas.

cipent les gestionnaires de réseaux de transport de gaz natu-

Au-delà du développement des réseaux intelligents

rel, GRTgaz et TIGF : le projet de Power to Gas Jupiter 1000,

d’électricité et de gaz naturel, la CRE souhaite encourager la

localisé dans la zone industrielle et portuaire de Fos-sur-Mer.

mutualisation locale des réseaux d’énergie. Elle invite donc

Ce démonstrateur doit permettre d’identifier les modèles

les opérateurs, en étroite collaboration avec les collectivités

d’affaires et le contexte réglementaire, qui seront, à terme, à

locales, à organiser la gestion des différents réseaux d’énerr

même de favoriser l’émergence d’une filière porteuse.

gie (électricité, gaz, eau, chaleur) en fonction de leur com-

La CRE souhaite approfondir ses travaux sur les Smart

plémentarité. Des démarches telles que le Power to Heat,t

Gas Grids et entend identifier efficacement les contraintes

qui consiste à utiliser un excédent momentané d’électricité

techniques, économiques, régulatoires et réglementaires

d’origine renouvelable pour alimenter des réseaux de cha-

qu’il conviendrait de lever pour favoriser l’expansion des ré-

leur, devraient faire partie intégrante des plans d’aménage-

seaux intelligents de gaz naturel. Comme elle le fait pour les

ment des territoires.

REE N°2/2017 Z 27

LES GRANDS DOSSIERS

Introduction

Les microgrids : une nouvelle organisation de réseaux qui se répand sur les cinq continents Introduction

système global. Les microgrids offrent

Après la vogue des smartgrids, en

donc une souplesse, dont peuvent bé-

attendant les supergrids et les nano-

néficier tant les acteurs locaux que ceux

grids, les microgrids font une entrée re-

du système tout entier.

marquée dans le monde des systèmes

On voit donc qu’au-delà de la défini-

électriques de par le monde. Ces labels

tion minimale, les microgrids sont sou-

qui sonnent bien ne sont pas toujours

vent associés à des sources d’énergie

simples à cerner ; ils fleurissent néan-

renouvelables et intermittentes locales,

moins partout, que ce soit dans des publications, des projets de recherche,

Bruno Meyer RTE

des maquettes, des démonstrateurs, dans les discours des élus et des régulateurs, et

des capacités de stockage, voire des raccordements de véhicules électriques et autres dispositifs pouvant jouer des

rôles de charges ou de moyens de stockage.

désormais dans des déploiements sur le terrain.

L’essor des microgrids résulte de la concomi-

Une façon de les appréhender serait de les classer

tance de mouvements technologiques, écono-

par taille : les nanogrids à l’échelle d’une maison

miques, réglementaires et sociétaux convergents.

ou d’un immeuble, les microgrids d’un quartier ou

Parmi les principaux déclencheurs de leur arrivée

d’un réseau industriel, les smartgrids pour une ville

on peut citer :

et les supergrids pour un ensemble de pays.

s LES OBJECTIFS DE HAUSSE DE LA PART DES ÏNERGIES

La définition d’un microgrid qui fait consensus

renouvelables (EnR) dans le mix énergétique.

est un réseau électrique composé de moyens de

Cette progression fulgurante des EnR a mené à

production, de charges (donc des consommateurs

une baisse de leurs coûts, due à des économies

ou consommacteurs pour poursuivre dans la mode

d’échelle ;

et les néologismes), voire de moyens de stockage,

s LES CHANGEMENTS RÏGLEMENTAIRES PERMETTANT AUX

qui peuvent être exploités et coordonnés de ma-

producteurs de se raccorder au réseau électrique

nière à ce qu’ils puissent fonctionner de façon autonome par rapport au système électrique global.

de moyenne ou de basse tension ; s LE DÏVELOPPEMENT DE NOUVELLES TECHNOLOGIES DE

Cette autonomie peut être permanente dans le

l’information et des télécommunications qui per-

cas d’un réseau totalement isolé, ou mise en œuvre

mettent des pilotages locaux d’équilibre offre-

sous conditions pour les microgrids raccordés au

demande, la mise en place d’automatismes, et

réseau global. Dans ce cas, le passage en régime

systèmes de protections performants ;

autonome (ou îloté) peut être déclenché selon

s LA MULTIPLICATION DE SOLUTIONS DE STOCKAGE ET LEUR

divers critères. Par exemple quand les niveaux de

baisse de coûts (ou pour le moins l’existence de

prix de l’énergie sont temporairement plus bas sur

dispositifs incitatifs) ;

le microgrid que ceux du système global, on encore

s LA POSSIBILITÏ POUR DES RÏSEAUX INDUSTRIELS D OPTI-

quand des capacités de stockage sont disponibles

miser leur facture énergétique en étant capables

localement, ou bien pour pallier une défaillance du

de s’effacer lors des passages des pointes des sys-

réseau principal, ou encore pour amortir des instabilités dans la production locale qui poseraient problème au réseau principal.

tèmes électriques ; s LA CAPACITÏ D OFFRIR DES SOLUTIONS ÏCONOMIQUES et efficaces pour des réseaux îliens (zones non

Les microgrids peuvent notamment permettre

interconnectées, les ZNI selon la définition de la

d’améliorer la qualité et la fiabilité du réseau

Commission de régulation de l’énergie) ou dans

concerné ou d’utiliser des actifs de production

des zones isolées ou économiquement en déve-

ou de stockage qui ne seraient pas appelés par le

loppement ;

32 Z REE N°2/2017

Introduction

s LE SOUHAIT DE CERTAINES COMMUNAUTÏS DE POUVOIR gérer leur système en autonomie. Une illustration

LES GRANDS DOSSIERS

transactions d’énergie produite au niveau d’un microgrid.

a été l’impact sur les populations du Nord-Est des

Le titre de cette introduction fait référence aux

Etats Unis après le passage de l’ouragan Sandy en

cinq continents, pour des motivations qui ne sont

2012. Si cette tempête a frappé de nombreuses ré-

pas les mêmes, mais qui toutes concourent à une

gions dans le monde, cette population particuliè-

transition énergétique. Les exemples sont aussi

rement a eu du mal à admettre les conséquences

variés que les économies et les pays peuvent l’être.

subies. Pourquoi eux, habitants d’une des régions

Il s’agit d’alimenter un quartier résidentiel dans la

les plus riches du globe, se sont-ils retrouvés sans

Nouvelle-Angleterre, une zone mal électrifiée dans

électricité pendant plusieurs jours ?

un quartier pauvre dans une région en développe-

L’approche qui a prévalu jusqu’à présent dans le

ment, ou un réseau d’usine. Les solutions mises en

développement des systèmes électriques consistait

œuvre diffèrent, mais le concept général se répand.

à investir dans des unités de production de grande

Il bénéficie de la baisse des coûts des EnR et d’autres

taille pour des économies d’échelle, raccordées au

sources de production locale (biogaz, cogénération)

réseau très haute tension. Ce réseau alimentant en-

ainsi que du développement de solutions de stoc-

suite ces centrales aux centres de consommation.

kage bon marché (ou subventionnées).

Avec en outre un réseau électrique à très haute ten-

Si la plupart des microgrids étaient jusqu’à pré-

sion maillé garantissant la fiabilité du système. Avec

sent des prototypes, leur expansion accompagne

le développement massif des EnR et la possibilité

les grands mouvements de notre société qui favo-

pour les producteurs de se raccorder à des niveaux

risent les énergies renouvelables, et profite de la

de tension inférieurs, ce modèle de développement

vague des nouvelles technologies en production,

a commencé à être battu en brèche.

stockage, ou télécommunications. Elle exerce une

Les microgrids vont au-delà, et sont parfois vus

incidence certaine sur l’avenir des gestionnaires de

comme une approche novatrice de concevoir des

réseaux électriques qui risquent de voir leur rôle

systèmes électriques qui implique l’ensemble des

traditionnel remis en cause s’ils n’accompagnent

parties prenantes, avec une promesse de fonction-

pas ce mouvement.

nement en autoconsommation à l’échelle de tout

Leur croissance va bouleverser la donne et les

un quartier, un campus, ou tout réseau capable

gestionnaires de réseau et de distribution devront y

d’être autonome.

être attentifs, notamment en raison des baisses cer-

La difficulté à définir de manière plus large les

taines de leurs recettes. En effet, les raccordements

microgrids tient à leur côté protéiforme. Ils varient

de production et de consommation au niveau du

selon les régions ou les environnements, avec des

réseau de transport vont diminuer, de nouveaux

technologies multiples.

acteurs vont émerger, producteurs décentralisés,

La variété des acteurs contribuant au présent nu-

fournisseurs de solutions de secours, offreurs de

méro permet d’affiner les différents points de vue et

plates-formes de mise en relation des différents

modèles d’affaires, et dans tous les cas, de souligner

acteurs du système, sans compter la capacité et la

en quoi ces microgrids répondent à une attente de

volonté des consommateurs de se transformer en

la société et contribuent à une démarche mondiale

consommacteurs.

qui, en France comme dans de nombreux pays, se traduit par une loi de transition énergétique.

Il faut néanmoins tempérer l’enthousiasme que génère un nouveau concept a priori sédui-

Outre cette dimension fonctionnelle et tech-

sant, comme le sont les nano, smart et autre

nique, les microgrids incluent également des tech-

supergrids. Les installations électriques actuelles

nologies numériques originales permettant de

sont issues de plus d’un siècle d’investissements

traiter et garantir les transactions entre acteurs.

et d’économies d’échelle. Il serait audacieux de

C’est toute la puissance des blockchains, dont la

prédire que ces nouveaux microgrids rendront

renommée a débuté par la crypto-monnaie bitcoin

obsolètes et se substitueront aux infrastruc-

et qui désormais s’appliquent aussi bien à l'horo-

tures présentes. Les infrastructures existantes

datage des objets connectés qu'à l’enregistrement

de production, de transport et de distribution de

des actes notariés. L’article présenté dans ce dos-

l’électricité représentent des milliers de milliards

sier montre l’intérêt de blockchains pour gérer les

d’euros d’investissement.

REE N°2/2017 Z 33

LES GRANDS DOSSIERS

Introduction

Selon le cabinet Navigant Research, le premier

rama qui lui permettra dâ&#x20AC;&#x2122;apprĂŠhender le concept

marchĂŠ mondial des microgrids est lâ&#x20AC;&#x2122;Asie-PaciďŹ que

innovant des microgrids depuis sa description

qui dĂŠpasse dĂŠsormais lâ&#x20AC;&#x2122;AmĂŠrique du Nord, cette

jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă ses applications sur le terrain, en passant

rĂŠgion devant repasser en tĂŞte au milieu des annĂŠes

par le dĂŠveloppement de nouveaux produits indus-

2020. Une de leurs ĂŠtudes montre que la capacitĂŠ

triels, tout en donnant une ouverture sur de nou-

mondiale de microgrids installĂŠs passerait de 1,4 GW

velles recherches acadĂŠmiques ou technologiques

en 2015 Ă 7,6 GW en 2024. Mais ces chiffres doivent

comme lâ&#x20AC;&#x2122;Internet of Things, ainsi que la mise en

ĂŞtre mis en regard de la capacitĂŠ ĂŠlectrique installĂŠe

Ĺ&#x201C;uvre dans le domaine de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie des dĂŠsormais

mondiale, qui avoisine les 6 000 GW.

cÊlèbres blockchains.

Donc, autant il est important de prendre en

Lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble de ces articles a ĂŠtĂŠ rĂŠparti entre ce

compte cette croissance des microgrids, autant

numĂŠro de la REE et le suivant, en espĂŠrant que,

ce serait un leurre que de croire que lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble

comme dans la belle tradition du XIXe siècle, quand

des consommateurs mondiaux y seront raccor-

Eugène Sue faisait paraÎtre ses Mystères de Paris

dĂŠs dans les dĂŠcennies Ă venir. Ce qui est certain

en feuilleton, le lecteur attende avec impatience,

câ&#x20AC;&#x2122;est que les microgrids, comme les smart, t nano

après la lecture de cette première sĂŠrie dâ&#x20AC;&#x2122;articles, ÂŤ la suite au prochain numĂŠro Âť.

ou supergrids bĂŠnĂŠďŹ cieront de lâ&#x20AC;&#x2122;accĂŠlĂŠration des innovations technologiques

qui

rĂŠvolu-

tionnent notre temps, et seront eux-mĂŞmes gĂŠnĂŠrateurs dâ&#x20AC;&#x2122;innovations

qui

pourront

Bruno Meyer est Manager Business Development Ă RTE. Il a travaillĂŠ Ă EDF de 1985 Ă 2008 oĂš il a exercĂŠ diffĂŠrentes fonctions dâ&#x20AC;&#x2122;expertise et de management avant de rejoindre le Groupe RTE en 2009

bĂŠnĂŠďŹ cier aux rĂŠseaux tradi-

oĂš il a ĂŠtĂŠ directeur gĂŠnĂŠral dâ&#x20AC;&#x2122;Arteria de

tionnels.

2011 Ă 2016. Il est membre senior de la SEE

Les articles de ce dossier offrent au lecteur un pano-

et Fellow de lâ&#x20AC;&#x2122;IEEE.

Bibliographie s "ROCHURE #IGRĂ? i -ICROGRIDS w OCTOBRE s )%%% *OINT 4ASK &ORCE ON 1UAD RENNIAL %NERGY 2EVIEW OCTOBRE

s -ARKET $ATA -ICROGRIDS .AVIGANT 2ESEARCH -ICROGRIDS Q

LES ARTICLES

How Microgrids contribute to the Energy Transition Jean Wild, François Borghese, Veronique Boutin, Jacques Philippe .......................................................... p. 35 New microgrid integration layers Laurent Schmitt ............................................................................................................................................................. p. 44 Reliable and affordable power supply with new microgrid solutions Britta Buchholz ............................................................................................................................................................. p. 48 Quels usages de la blockchain dans les microgrids ?

Olivier Sellès .................................................................................................................................................................... p. 53 A venir dans le numĂŠro 2017-3 de la REE, une sĂŠrie dâ&#x20AC;&#x2122;autres articles signĂŠs notamment de Thomas Morris & al (Grenoble INP), Didier Laffaille (CRE), Aude Pelletier & al (EDF R&D), Siebert Bressinck & al (Tractebel - ENGIE).

34 Z REE N°2/2017

LES MICROGRIDS

DOSSIER 1

How microgrids contribute to the energy transition Jean Wild, François Borghese, Veronique Boutin, Jacques Philippe Schneider Electric Industries Microgrid is an emerging decentralized energy ecosystem that incorporates loads, local energy resources, battery storage, and control capabilities within clearly deďŹ ned electrical boundaries.

This paper explains how microgrids could help tackle the energy challenges of the 21st century by improving reliability and resiliency through their ability to get isolated from the main grid and to be self-sufďŹ cient, by providing access to energy at a reasonable cost when the main grid is not accessible, by reducing fossil fuel consumption thanks to a smart integration of renewable generation and enabling energy ďŹ&#x201A;exibilities to optimize energy costs.

The paper also describes the technical and implementation challenges of microgrids, providing insights on speciďŹ c constraints for protection, power quality and control, on energy ďŹ&#x201A;ows optimization or preliminary sizing of equipment.

ABSTRACT

Introduction In the early 20 century, the centralizath

tion of electricity production made huge progress, enabling signiďŹ cant economies of scale and improved power plant efďŹ -

Les microgrids correspondent Ă un nouveau modèle de système ĂŠnergĂŠtique dĂŠcentralisĂŠ comprenant des charges, des sources ĂŠnergĂŠtiques locales, du stockage et des capacitĂŠs de contrĂ´le de lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble.

Dans sa première partie, cet article explique comment les microgrids relèvent les dĂŠďŹ s ĂŠnergĂŠtiques du 21e siècle : en amĂŠliorant la ďŹ abilitĂŠ et la robustesse de lâ&#x20AC;&#x2122;approvisionnement grâce Ă leur aptitude Ă sâ&#x20AC;&#x2122;isoler du rĂŠseau public en cas de problème, en permettant lâ&#x20AC;&#x2122;accès Ă lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie Ă un coĂťt raisonnable dans les zones non desservies par un rĂŠseau public, en favorisant le dĂŠploiement de ressources vertes, tout en optimisant les coĂťts ĂŠnergĂŠtiques grâce aux capacitĂŠs de contrĂ´le qui permettent de tirer parti des ďŹ&#x201A;exibilitĂŠs ĂŠnergĂŠtiques.

Dans une seconde partie, lâ&#x20AC;&#x2122;article dĂŠcrit les problĂŠmatiques techniques spĂŠciďŹ ques aux microgrids, ainsi que les questions clĂŠs liĂŠes Ă leur mise en Ĺ&#x201C;uvre opĂŠrationnelle telles que les contraintes liĂŠes Ă la protection, Ă la qualitĂŠ et au contrĂ´le de la puissance, Ă lâ&#x20AC;&#x2122;optimisation des ďŹ&#x201A;ux ĂŠnergĂŠtiques ou au dimensionnement des ĂŠquipements et du système.

RĂ&#x2030;SUMĂ&#x2030;

s A SYSTEM WHICH INCORPORATES LOADS AND decentralized energy resources, including storage; s MULTIPLE ENERGY SOURCES OR ELECTRICAL only;

Energy reliability: resiliency through the microgrid ability to isolate itself from the main grid and to be self-sufďŹ cient Power outages due to severe weather

ciency. Today, decentralization could help

s GRID CONNECTED OR OFF GRID MODE

events are increasing in some regions.

tackle the energy challenges of the 21st

s A SINGLE ENTITY WITH ITS OWN INDEPENDENT

In August 2003, a widespread blackout

century by paving the way to an optimized access to reliable, green, and resilient energy. Microgrids are an emerging energy ecosystem that provides practical answers through a local, interconnected

control in both modes; s POWER RANGE FROM SEVERAL K7 TO MULTIPLE -7 VOLTAGE RANGE UP TO -6

Microgrid benefits

caused power lost to around 55 million people across the northeastern United States and eastern Canada. Many more were affected by the worldâ&#x20AC;&#x2122;s biggest power failure in India in July 2012, which

energy system within clearly deďŹ ned elec-

Microgrids contribute to the energy

left half of the country without electri-

trical boundaries, which incorporate loads,

transition by providing practical ans-

city. Soon after, Hurricane Sandy lashed

decentralized energy resources, battery

wers to improve energy reliability,

the eastern U.S., cutting power to eight

storage, and control capabilities.

resiliency, energy accessibility, energy

million customers [1].

independence, green energy safety,

According to the Lexington Institute,

energy cost optimization, energy ďŹ&#x201A;exi-

regarding the resilience of the U.S. elec-

s A LOCAL INTERCONNECTED ENERGY SYSTEM

bility and the ability to participate in

trical grid, at least 500,000 people in

within clearly deďŹ ned electrical boun-

demand response or grid-balancing

average were affected daily by power

daries;

programs.

outages, costing $119 billion annually [2].

The microgrid concept

REE N°5/2016 Z 35

DOSSIER 1

LES MICROGRIDS

Figure 1: Oncor campus Microgrid, USA.

Resiliency is increased through the

Letâ&#x20AC;&#x2122;s consider the example of the

connected mode to an off-grid mode

microgrid ability to isolate itself from the

Oncor campus microgrid (ďŹ gure 1):

MAIN GRID AND TO BE SELF SUFlCIENT 7HEN

ProďŹ le: 100+ acre system operating

the main grid encounters a major pro-

services facility.

blem, the microgrid is quickly decoupled

Challenge:

individual microgrids to a conďŹ guration

and can still continue delivering energy

s OOST GRID CAPACITY AND RELIABILITY sB BOOST GRID CAPACITY AND RELIABILITY

that leverages multiple microgrids worr

from local sources. There may be limits

s EVERAGE EXISTING RESOURCES s LLEVERAGE EXISTING RESOURCES

king together as needed;

to this autonomous supply due to local

s TILIZE DYNAMIC mEXIBLE MICROGRID TECHsU UTILIZE DYNAMIC mEXIBLE MICROGRID TECH-

production, storage capability, and instantaneous status. However, with the microgrid local management system,

nology; s MONITOR AND OPTIMIZE DISTRIBUTED ENERs MONITOR AND OPTIMIZE DISTRIBUTED ENERR gy resources (DERs);

to ensure reliable power for critical loads; s T ENABLES A SEAMLESS TRANSITION FROM s IIT

s A FAULT TOLERANT APPROACH ALLOWS DEs A vices to store energy either from the utility feed or any of the facilityâ&#x20AC;&#x2122;s generation sources;

load priorities may be optimally ma-

s PERATE TWO SOLAR 06 ARRAYS ONE MICRO sO OPERATE TWO SOLAR 06 ARRAYS ONE MICRO

s A CLOUD BASED PLATFORM FOR ECONOMIC s A

naged and control strategies adjusted

turbine, two energy storage systems,

dispatch and DER forecasting provides

accordingly.

four legacy generators.

an additional layer of optimization

In addition, when the risk of severe

Solution:

and intelligence. Multiple use cases

concerns is predictable (for instance

Oncorâ&#x20AC;&#x2122;s innovative system comprises

are supported and the connection

in case of a heavy storm forecast), a

four interconnected microgrids and uses

between microgrid and utility can be

precautionary strategy may anticipate

nine different DERs, including inverter

implemented using industry standard

the microgrid operation, for example

and non-inverter-based resources that

communication protocols.

by reducing non-vital loads, preparing

can disconnect fromâ&#x20AC;&#x201C;and reconnect

local generation for dispatch, and charr

toâ&#x20AC;&#x201C;the main utility grid. The microgrid

mission-critical microgrid (ďŹ gure 2):

ging batteries to increase the future resi-

controller and operations software pro-

ProďŹ le: 3 500 acre Marine Corps Air 3500

lience of the system.

Letâ&#x20AC;&#x2122;s consider now the example of a

vide the information, communications

Station Miramar operation and mainte-

7HEN ISSUES COME FROM THE MICRO-

and control to monetize the energy ďŹ&#x201A;exi-

nance facility.

grid itself (for instance, a concern with

bility value by optimizing coordination of

Challenge:

one of the energy sources or in case of

loads, generation, and storage.

s THE !IR 3TATION S CRITICAL FACILITIES MUST s THE

undergoing maintenance), the micro-

Results:

continue uninterrupted, even if uti-

grid enables back-up and automated

s THE CONTROLLER SAFEGUARDS OPERATIONS s THE

lity power grid is compromised or

reconďŹ guration possibilities.

36 Z REE N°2/2017

and facilitates switching from a grid-

damaged;

LES GRANDS DOSSIERS

Introduction

L’énergie et les données Le monde virtuel de l’information

conduit très loin. Le basculement d’un

s’est associé au monde physique des

bit d’information nécessite un apport

machines et des objets pour constituer

minimal d’énergie que l’on appelle la

ce qu’on appelle les systèmes cyber-

limite de Landauer d’une valeur de kTln2

physiques. Les réseaux et tout particu-

(k étant la constante de Boltzmann)

lièrement l’Internet constituent la glu

soit, à 20 °C, 2,75 zeptojoules (10 -21

qui a permis aux deux mondes, virtuel

joule). On peut donc parler des données comme d’une matière première, comme

et réel, de se marier. Les exemples ne Jean-Pierre Hauet Rédacteur en chef de la REE

manquent pas et nos lecteurs sont bien au fait de la désintermédiation massive

d’un fluide qu’il faut canaliser, traiter et exploiter.

L’idée n’est pas nouvelle dira-t-on

qu’a rendue possible l’Internet en mettant directement en rapport les producteurs et les

et il y a longtemps que le « Data Management »,

consommateurs. Dans le domaine de l’énergie et

ou en français la gestion des données, s’est érigée

plus spécifiquement des réseaux électriques, cette

comme discipline de gestion tendant à valoriser les

capacité d’échanger de façon quasi-instantanée

données en tant que ressource. Les données sont,

des informations a donné naissance à ce qu’on

avec les traitements, l’un des deux aspects des sys-

appelle les smart grids ou réseaux électriques intel-

tèmes d’information traditionnels, et l’un ne peut

ligents qui sont depuis bientôt trois ans au cœur

aller sans l’autre pour le management d’un système

des analyses menées dans le cadre du Cercle des

d’information cohérent. Le phénomène nouveau

entreprises de la SEE.

de ces dernières années réside dans la multiplica-

Les smart grids sont une implémentation par-

tion fantastique des sources d’information et dans

ticulière du concept plus général d’Internet des

leur diversification. Face aux myriades de données

objets qui intéresse tous les secteurs de l’activité

auxquelles ont accès les entreprises, il était néces-

économique et de la vie de tous les jours : énergie,

saire que ces dernières se dotent de nouveaux

industrie, transports, agriculture, santé, loisirs, bâti-

outils et de nouvelles pratiques pour exploiter ces

ments et quartiers, etc. Le monde physique traite,

nouvelles sources d’information. L’intelligence éco-

dans les procédés qui lui sont propres, des matières

nomique, dont les principes et les enjeux ont été

premières qui peuvent être des produits agricoles,

décrits par Alexandre Medvedowsky dans un article

l’eau, le rayonnement solaire, les produits énergé-

publié dans la REE 2017-12, répond à cette néces-

tiques, les métaux, les minéraux, etc. Le cyberes-

sité de tirer le meilleur parti des données acces-

pace manipule quant à lui un fluide particulier qui

sibles. La donnée est devenue un instrument de

est celui des données : il les collecte, les véhicule,

pouvoir : du « Data Management », nous sommes

les trie, les agrège, les traite, les stocke, les diffuse,

passés au « Management by Data », c’est-à-dire

les récupère… au prix de multiples opérations qui

que les données sont devenues un moyen essen-

sont autant d’avatars des traitements que subissent

tiel d’information et de prise de décisions. L’arbre

les matières premières dans les industries de trans-

ne doit plus cacher la forêt ; dans une économie

formation.

concurrentielle mondialisée, une entreprise aussi

Le parallèle entre le monde physique et le monde

brillante soit-elle sur le plan local, ne peut pas pré-

de l’information remonte à Claude Shannon, auquel

tendre changer d’échelle si elle ne dispose pas des

la REE a rendu hommage dans son numéro 2016-5

outils de collecte et de traitement d’informations

à l‘occasion du centenaire de sa naissance , qui avait

qui lui permettront d’avoir une meilleure visibilité

étendu au monde de l’information la théorie de l’en-

sur les marchés et sur les attentes de la clientèle.

1

tropie de Clausius, la grandeur thermodynamique

Le problème n’est pas simple car il s’agit de ma-

si familière aux physiciens. Ce parallèle peut être

nipuler des données massives, souvent sans aucun 2

1

Voir l’article « Claude Elwood Shannon, le jongleur de codes » – Marc Leconte – REE 2016-5.

58 Z REE N°2/2017

Voir l’article « L’intelligence économique – Evolutions technologiques, enjeux internationaux : les failles du système français » – Alexandre Medvedowsky – REE 2017-1.

Introduction

LES GRANDS DOSSIERS

intérêt prises individuellement, mais qui peuvent

du monde de l’énergie avec celles venues d’autres

recéler des signaux faibles dont la détection fait ap-

secteurs : télécoms, mobilité, environnement… On

paraître des tendances du marché ou des attentes

peut citer de façon non limitative, les gestionnaires

de la clientèle. Bien entendu dans cette guerre des

d’immeubles, les collectivités territoriales, les amé-

données, les grands acteurs du monde de l’Inter-

nageurs, les services de transport, etc.

net sont très avantagés puisqu’ils ont accès à un

La constitution et l’exploitation de ces gise-

nombre incalculable de données auxquelles les

ments de données soulèvent un ensemble de pro-

consommateurs leur donnent librement et assez

blèmes difficiles qui sont à la fois techniques et

naïvement accès au travers de leurs ordinateurs

éthiques. La technique, ce sont les modalités de

et de leurs smartphones. Une simple visite à son

collecte, de filtrage, de stockage et d’exploitation

“Google Dashboard” convaincra le lecteur de la

de ces données. On retrouve là les problèmes de

fantastique diversité des informations stockées par

l’Internet des objets auxquels la SEE consacre des

Google et ses métastases sur une période beau-

travaux importants et les problèmes de traitement

coup plus longue qu’il ne l’imagine. Mais les acteurs

des données massives (Big Data). Mais c’est aussi

plus modestes ne sont pas dépourvus de possibili-

l’anonymisation des données et la préservation de

tés : ils doivent se protéger mais aussi utiliser tous

leur confidentialité et de leur intégrité. L’éthique,

les outils qui sont à présent à leur disposition pour

c’est la réponse à un ensemble de questions dé-

« crawler » l’information non structurée sur le Web,

licates : jusqu’à quel point et sous quelle forme

la trier et l’utiliser.

des données réputées personnelles, récoltées

Le secteur de l’énergie n’échappe pas à ce phé-

par milliards en provenance de tout l’hexagone,

nomène et manipule un volume de données déjà

peuvent-elles utilisées au service de finalités ré-

très important et qui va en grandissant très rapi-

putées d’intérêt général ? Jusqu’à quel point ces

dement. La numérisation des infrastructures et

données doivent-elles être agrégées et anonymi-

des métiers génère des informations toujours plus

sées avant d’être communiquées à des utilisateurs

nombreuses, en provenance de capteurs placés à

potentiels ? Quelles garanties doit-on exiger de

différents niveaux de la chaine de valeur. L’exemple

ces acteurs qui, à coup sûr, seront à l’avenir de

type est celui des compteurs communicants, Linky

plus en plus nombreux à en revendiquer l’usage,

et Gazpar notamment, qui vont permettre de faire

tant l’accès aux données est vital pour assurer la

remonter des informations en provenance de

pérennité d’un nombre croissant d’activités.

33 milllions de consommateurs à un pas de 10 mi-

De ces considérations éthiques et de la prise

nutes pour Linky, et de 11 milllions d’usagers pour

en compte de ce qu’il est aujourd’hui technique-

Gazpar. Plus généralement, le développement des

ment possible d’imposer, résultent une législation

concepts de smart grids et d’objets communicants

et une réglementation. Celles-ci sont en évolution

va entraîner la mise en circulation d’un nombre ver-

rapide avec notamment les dispositions nouvelles

tigineux d’informations.

issues de la loi pour la transition énergétique et la

Ces informations intéressent au premier chef

croissance verte du 17 août 2015 et de la loi pour

les exploitants du système électrique, producteurs,

une République numérique du 16 octobre 2016.

fournisseurs, exploitants de réseau ou de services

S’agissant des données propres à l’énergie, la loi du

de flexibilité, qui pourront améliorer leur efficacité

17 août 2015 a posé dans son article 28 de nou-

et leur qualité de service. Elles intéressent égale-

veaux principes relatifs à la mise à disposition des

ment les consommateurs, particuliers, entreprises

propriétaires ou gestionnaires d’immeuble de don-

ou institutions, qui restent au demeurant pro-

nées relatives au comptage de l’énergie. Cet article

priétaires des données qu’ils ont servi à générer

a donné lieu à la publication d’un décret le 12 avril

et doivent en conséquence conserver un droit de

2016. Un autre décret en date du 18 juillet 2016

regard premier sur la façon dont elles sont utilisées,

règle la mise à disposition des personnes publiques

sous réserve des droits ouverts par la loi aux opé-

de données relatives au transport, à la distribution

rateurs de réseau dans le cadre de leurs missions

et à la production d’électricité. Le même jour, un

de service public. Mais bien d’autres acteurs sont

troisième décret définissait les règles à respecter

désireux de tirer parti de cette mine d’informations,

pour assurer la confidentialité des informations

en croisant si besoin les données en provenance

détenues par les opérateurs gaziers et par les ges-

REE N°2/2017 Z 59

LES GRANDS DOSSIERS

Introduction

tionnaires des réseaux publics de transport ou de distribution d’électricité.

s UN ARTICLE INTRODUCTIF D Adrien

Kantin & al sur le potentiel d’utilisation possible des données sur

Ces questions sont d’autant plus complexes qu’à

l’énergie : quels usages pour aujourd’hui et pour

la réglementation nationale se superposent les directives et règlements

communautaires.

Le sujet est donc bien loin d’être stabilisé et il ne fait

demain ?

Jean-Pierre Hauet est ingénieur au corps des Mines. Il est Associate Partner de

s UN ARTICLE DE Mathilde Trehin et Pascal Berruet qui, se

KB Intelligence. Au cours de sa carrière, il a

plaçant du point de vue du

été adjoint au délégué général à l’Energie

consommateur,

aucun doute que le contrôle

et rapporteur général de la Commission de

définir les bonnes pratiques

et l’exploitation des données

l’énergie du 7e Plan. Entré dans le groupe

pour la conception de dispo-

issues du monde de l’énergie

de Compagnie générale d’électricité

sitifs d’information et d’ani-

constituera dans les années à

(CGE), il a occupé différents postes de

venir un véritable enjeu stra-

responsabilité dont la direction du centre

s UN ARTICLE ENlN DE Gérard Wolf

tégique. Le présent dossier ne

de recherches de Marcoussis. Il a dirigé la

qui analyse le problème de la

fait qu’aborder la question et la

branche Produits et Techniques de Cegelec

cybersécurité des données sur

REE aura l’occasion d’y revenir.

et a été Chief Technology Officer du groupe

l’Internet des objets et en par-

Nous présentons ici un focus sur trois aspects :

ALSTOM. Il est membre émérite de la SEE, conseiller scientifique de l’association Equilibre des Energies et rédacteur en chef

cherche

à

mation ;

ticulier dans les réseaux électriques intelligents. Q

de la REE.

LES ARTICLES

Données sur l’énergie : quels usages pour aujourd’hui et pour demain ?

Adrien Kantin, Thibaut Voslion, Guillaume Canu, Issam Balaazi .................................................................. p. 61 La maîtrise de la demande en électricité au travers d’une présentation efficiente des données Recueil de bonnes pratiques pour la conception de dispositifs d’information et d’animation Mathilde Trehin, Pascal Berruet .............................................................................................................................. p. 66 Internet of Everything et sécurité Philippe Wolf ................................................................................................................................................................... p. 78

60 Z REE N°2/2017

L’ÉNERGIE ET LES DONNÉES

DOSSIER 2

Les compteurs Linky (à gauche) et Gazpar (à droite)

Données sur l’énergie : quels usages pour aujourd’hui et pour demain ?

Adrien Kantin1, Thibaut Voslion1, Guillaume Canu2, Issam Balaazi2 Yélé Consulting1, Cepheïd Consulting2 During summer 2016, the French government released two decrees that defined how energy data should be published and made available to local governments. This article examines the strategic issues regarding energy data including access, stakeholders, management and use of these data, for now and the future.

Traditionally, energy data were used almost exclusively by traditional energy actors such as Distribution System Operators, or Energy Suppliers. However, local governments have recently started to show interest in exploiting these data in order to improve their city planning methods. The newly published decrees will facilitate increased access for these actors.

In France, systematic data collection is increasing through the installation of 35 million “Linky” smart electricity meters and 11 million “Gazpar” smart natural gas meters. Alongside a growing market for connected devices, we can expect a massive expansion in the quantity of energy data available. It is therefore possible to imagine that new actors, potentially from the IT sector, may compete with traditional actors to provide services to the end user that harness these data.

The market around energy data is still developing and is likely to evolve over the next few years in order to better respond to the needs of customers and local governments.

ABSTRACT

Introduction Le 20 juillet dernier, sortaient au Jour-

l’accès à la donnée, cette situation pour-

ces sujets en rappelant les usages

rait évoluer.

actuels des données de l’énergie, puis

nal officiel deux décrets faisant évoluer

Au-delà des données fournies par les

les modalités de diffusion des données

compteurs communicants, le développe-

sur l’énergie. Ces décrets favorisent un

ment des objets connectés dans la ville

rééquilibrage de l’accès aux données

(habitat, voiture…) préfigure une explo-

entre les gestionnaires de réseaux et

sion des données et des sources dispo-

les collectivités. La publication de ces

nibles. Cette diversification des sources

décrets est l’occasion de s’interroger

permettra à des acteurs « nouvellement

une nouvelle fois sur les enjeux autour

entrants » de proposer des services iné-

de ces données : quels en sont les

dits, potentiellement en rupture, et va

usages aujourd’hui et quels pourront-

complexifier le jeu d’acteurs pouvant pro-

être ceux de demain ?

duire et valoriser les données de l’énergie.

Si ces décrets sont révélateurs d’un

Sans chercher à apporter une ana-

antagonisme entre les acteurs indus-

lyse définitive, nous proposons dans

triels de l’énergie et les collectivités sur

cet article un premier décryptage de

en esquissant les ruptures potentielles pour l’ensemble des acteurs.

Usage des données de l’énergie aujourd’hui : un patrimoine stratégique pour les industriels du secteur et un vecteur d’optimisation essentiel pour les acteurs publics.

Les données sur l’énergie sont déjà au centre des transformations digitales des acteurs du secteur de l’énergie.

REE N°2/2017 Z 61

DOSSIER 2

L’ÉNERGIE ET LES DONNÉES

Les « données sur l’énergie » désignent en fait un ensemble d’informations de nature diverse (figure 1).

De manière intuitive, cela renvoie aux données décrivant les consommations : index, appels de puissance, courbes de charges ; ou des données décrivant les productions énergétiques : nature des énergies, puissances, productibles, etc.

Cet ensemble des données sur l’énerr gie englobe également les informations sur l’état du réseau : cartographie des

Figure 1 : Les données sur l'énergie : un ensemble d'informations diversifiées.

ouvrages, qualité d’alimentation, interr ruptions ; des données d’exploitation sur le réseau ou les unités de production : interventions, travaux programmés, incidents ; les plans d’extension et de renforcement des ouvrages, les données

Parallèlement, les acteurs publics aspirent à accéder et à valoriser ces données au profit de leurs politiques publiques.

Notons qu’au-delà de la question de l’accès aux données, les collectivités devront aussi faire face à l’enjeu de développement d’une ingénierie permettant leur pleine valorisation, et ceci sans être

tarifaires, la description des contrats

Après 10 années de montée en charge

dotées des prérequis techniques dont

(nature des abonnements, énergies

dans leurs politiques énergie-climat,

disposent déjà les acteurs industriels. A

souscrites), les données sur les clients,

impulsées d’abord par le Grenelle de l’en-

ce titre, elles pourront s’appuyer sur plu-

les impayés, les réclamations, etc.

vironnement puis par la loi pour la tran-

sieurs entreprises et start-ups qui déve-

Le volume et la précision des don-

sition énergétique et la croissance verte,

loppent progressivement des outils et

nées disponibles sont aujourd’hui en

les collectivités territoriales font preuve

modèles pour répondre à ces besoins à

croissance exponentielle, une consé-

d'un intérêt plus affirmé que jamais pour

partir de solutions intégrées.

quence directe de la transformation

l’usage des données de l’énergie.

Ces évolutions ont lieu dans un contexte où l’écosystème des acteurs travaillant avec les données de l’énergie évolue.

numérique du secteur de l’énergie por-

L’exploitation de ces données perr

tée par le développement des cap-

mettra en effet aux collectivités terri-

teurs tout le long des réseaux, Linky

toriales d’améliorer la performance de

et Gazpar en tête, mais aussi par la

leurs politiques énergétiques, urbaines

numérisation progressive des métiers

et sociales : diagnostic et suivi énerr

Ces décrets sont révélateurs de la

d’exploitants et de fournisseurs d’éner-

gétique des territoires, aide à l’identi-

nécessité de trouver des équilibres

gie (utilisation des tablettes numé-

fication d’économies d’énergie et de

entre protection commerciale, règles

riques, développement de la relation

développement des ENR, évaluation de

de concurrence, protection personnelle

clients en ligne, etc.).

l’efficacité des politiques énergétiques,

et performances de l’action publique.

Devenues centrales au sein des outils

identification des ménages en situa-

C’est in fine toute la responsabilité du

et méthodes de travail, ces données

tion de précarité énergétique, meilleur

législateur et des régulateurs, dans les

représentent désormais un actif straté-

ciblage des politiques et interventions,

domaines de l’énergie (CRE) et de l’in-

gique de première importance pour les

prospective urbaine, etc.

formation (CNIL), que d’aider à définir ces frontières.

acteurs industriels du secteur de l’énerr

Par ailleurs, l’accès à ces données faci-

gie, à un rang d’importance équivalent

litera également le suivi et l’optimisation

Mais ce cadre établi, entre d’un côté

aux autres actifs que sont les ressources

des contrats de fourniture énergétique

des producteurs-utilisateurs des don-

humaines et les infrastructures.

et de concession des réseaux : déve-

nées et de l’autre les acteurs publics

La bonne gestion de cet actif fait

loppement de modalités de facturation

voulant en partager la valeur, peut être

néanmoins émerger de nouveaux défis

mieux adaptées au patrimoine des col-

progressivement « dépassé » si on consi-

industriels : gestion massive des don-

lectivités, meilleure capacité à faire jouer

dère l’émergence de nouvelles formes

nées à coûts maîtrisés, évolution des

la concurrence entre fournisseurs, renforr

de données sur l’énergie, non produites

standards de cybersécurité, évolution

cement des processus d’audit et de suivi

par les acteurs industriels traditionnels :

des compétences, etc.

des contrats de concessions, etc.

émergence des objets connectés dans

62 Z REE N°2/2017

GROS PLAN SUR

La 5e génération de systèmes mobiles : où en est-on ?

Introduction par Patrice Collet

L

es travaux de définition des spécifications des sys-

comme le MIMO massif multi-utilisateur, sont menées

tèmes mobiles de 5e génération (5G), évoqués pré-

conjointement par les opérateurs et les industriels. De

cédemment dans la REE, mobilisent de nombreux

nombreux résultats ont été publiés : il est difficile de les

experts, tant dans l’industrie que chez les opérateurs

comparer tant le contenu et les conditions de ces expé-

mobiles du monde entier, et progressent de façon significa-

rimentations sont variés : laboratoire ou espace libre,

tive. Début mars, le 3GPP, responsable de la production des

fréquences utilisées, bande passante consommée... Cepen-

spécifications, a annoncé pour fin 2017 une première version

dant tous ces essais font apparaître une forte croissance

des spécifications de l’accès radio 5G, dite NSA, qui s’appuiera

des débits atteints : le gigabit par seconde voire la dizaine

sur le cœur de réseau 4G : cette première étape permettrait

de Gbit/s sont dépassés.

de faire croître les débits offerts aux clients et de réduire la la-

Nous avons demandé à Eric Hardouin qui, chez Orange,

tence. Il a également confirmé que les spécifications de l’accès

coordonne les travaux de recherche sur les réseaux d’accès

radio 5G dite SA seraient disponibles à la mi-2018.

5G de nous présenter ce que sera la 5G ainsi que l’avance-

Parallèlement, de nombreuses expérimentations d’un

ment des travaux. Au préalable et pour la bonne compréhen-

nouvel accès radio, anticipant ce que pourrait être l’accès

sion de nos lecteurs, nous rappelons dans l’encadré qui suit

5G, faisant appel à des techniques candidates pour la 5G,

quelques définitions essentielles.

Pour bien comprendre Les générations de systèmes mobiles

fortement crû. Les techniques de transmission utilisées

L’Union Internationale des Télécommunications

ont dû changer. Dans les systèmes 2G, les services

(UIT) définit des objectifs de performances auxquels

de voix étaient très largement majoritaires et le trafic

doivent répondre les systèmes de communications

pouvait être très bien transporté par quelques liens de

mobiles, génération après génération. Les systèmes

transmission à 2 Mbit/s. Dans les systèmes 4G, les dé-

de communications mobiles de 4e génération mis en

bits traités par une station de base sont beaucoup plus

place actuellement à travers le monde sont fondés sur

importants et les liens de backhaul doivent être portés

la norme LTE et son évolution LTE-Advanced. Ces deux

par des fibres optiques.

normes ont été reconnues par l’UIT comme des tech-

RRH et BBU

nologies de 4e génération en 2010. Ce ne sont pas les

Au fil des évolutions des générations de systèmes,

seules, la technologie WIMAX a également été reconnue comme technologie de 4 génération. e

l’organisation physique de la station de base a évolué.

En 2G, elle est constituée d’un équipement unique re-

La structure des réseaux mobiles Le backhaul

lié par des câbles RF aux antennes situées sur un mât ou sur un toit d’immeuble. Dès la 3e génération sont

Dans les réseaux mobiles, des stations radio dites

apparues des stations de base dites réparties : la par-

stations de base (BS) desservent les utilisateurs situés

tie radiofréquence de la station est séparée du reste

dans une zone géographique donnée, la cellule. Elles

des fonctions de la BS. La première appelée RRH1 peut

sont reliées au cœur du réseau mobile par des liens de

être placée au plus près des antennes, ce qui réduit les

transmission qu’on appelle les liens de backhaul. Au fil de la croissance des débits offerts aux utilisateurs dans une cellule, le débit à transporter par le backhaul a très

1

RRH : Remote Radio Head, ou Tête radio déportée.

REE N°2/2017 Z 87

GROS PLAN SUR

MIMO et beamforming

pertes dans les câbles RF. La deuxième partie dite BBU2 ne traite plus que le signal en bande de base et les fonc-

Le beamforming est une technique qui permet à un

tions de commande propres aux stations de base : RRH

réseau d’antennes d’émettre et de recevoir selon une

et BBU sont connectés par une liaison dite de fronthaul

direction préférentielle qui peut varier sur commande,

portée par une fibre optique. La BBU peut alors être

par exemple en jouant sur la phase de l’onde émise par

éloignée de plusieurs dizaines de kilomètres des sites

chaque antenne du réseau.

d’antennes. Plusieurs BBU peuvent aussi être regrou-

La technique MIMO3, utilisée déjà dans de nombreux

pées en un pool de BBU desservant plusieurs centaines

systèmes radio, réseaux mobiles 4G, Wi-Fi (802.11 n et

de RRH. La centralisation des BBU permet aussi de les

ac), consiste à tirer parti de la diversité spatiale de pro-

faire plus facilement communiquer afin de les faire col-

pagation en multipliant les antennes d’émission et de

laborer pour optimiser l’usage des ressources radio et

réception situées aux extrémités d’une liaison radio. Le

réduire les interférences.

MIMO présente deux avantages importants, il permet

L’évolution suivante sera de faire assurer les fonctions

d’une part « d’améliorer la qualité du lien en s’affranchis-

du pool de BBU par un logiciel exécuté sur une plate-

sant des évanouissements de canaux » et d’autre part

forme informatique standard : alors la virtualisation des

« d’augmenter le débit d’information sans augmenter la

fonctions de la station de base aura été réalisée.

bande passante ou la puissance transmise »4. Q 3 4

2

BBU : Base Band Unit ou Unité en Bande de Base.

88 Z REE N°2/2017

MIMO : Multiple Input Multiple Output.

Extrait de l’article de D. Le Ruyet et B. Ozbec dans dans le numéro d'avril 2005 de la REE.

GROS PLAN SUR

La 5e génération de systèmes mobiles Entretien avec Eric Hardouin REE : Qu’attend-on de la 5G ?

NB-IoT3) sont actuellement en cours de test. La

Eric Hardouin : Pour Orange, la 5G fournira

5G devra ainsi permettre un passage à l’échelle

tous les moyens d’accès à l’Internet dans la dé-

du nombre d’objets connectés et optimiser les

cennie 2020-2030. Cela inclut les réseaux d’ac-

échanges de signalisation afin d’allonger la durée

cès radio bien sûr, mais aussi les réseaux d’accès

de vie sur batterie (15 ans au lieu de 10 pour

fixes (fibre, Wi-Fi). L’accès radio sera assuré par

les technologies actuelles). Mais la grande nou-

les technologies existantes (LTE, Wi-Fi) et leurs évolutions, ainsi que par une nouvelle radio, appelée pour le moment « NR » pour “New

veauté apportée par la 5G sera la garantie de fiaEric Hardouin Orange

bilité des transmissions, c’est-à-dire des taux de perte de paquets radio inférieurs à 10 -5, couplée à des latences extrêmement faibles (de l’ordre de

Radio” dans l’industrie. Les différents réseaux d’accès radio seront gérés par un cœur de réseau unique et

la milliseconde). Ces fonctionnalités permettront aux réseaux

convergent.

de porter des applications dites « critiques » pour différents

Un débit confortable en toutes situations Nous attendons une expérience utilisateur significative-

secteurs industriels, tels que l’automobile (pour la conduite assistée ou autonome), la santé, les villes intelligentes, les usines connectées ou encore le transport de l’énergie.

ment améliorée par rapport à la 4G, avec la possibilité de

Améliorer significativement l’efficacité énergétique

disposer d’un débit minimum confortable (de l’ordre de plusieurs dizaines Mbit/s) en toutes situations : à l’intérieur des bâtiments, dans les transports, dans une foule, etc. Par

Enfin, la 5G doit améliorer significativement l’efficacité

ailleurs, la latence sera réduite pour là encore améliorer le

opérationnelle des réseaux. En termes d’efficacité énergé-

confort en navigation sur Internet, mais aussi permettre de

tique tout d’abord, sinon l’accroissement de la consommation

nouvelles applications sensibles au délai (réalité virtuelle

énergétique due à l’ajout de nouvelles bandes de fréquences

et réalité augmentée, par exemple). Enfin, les débits seront

et de nouveaux sites deviendrait rapidement insoutenable.

considérablement accrus par rapport à la 4G, 10 Gbits/s

Ainsi, Orange, comme d’autres opérateurs réunis au sein de

devenant atteignables dans certains déploiements de type

l’alliance NGMN, demande que la 5G réduise de moitié la

hot spot.

consommation des réseaux, tout en permettant d’absorber

Un réseau efficace pour l’IoT et les applications « critiques »

une croissance d'un facteur 1 000 du trafic4.

Un accès Internet efficace dans les zones à faible densité

Une autre attente forte de la 5G est d’étendre la diversification, entamée avec le LTE, des services offerts par les réseaux

En outre, la 5G doit proposer des solutions pour per-

mobiles. Tout d’abord via une plus grande efficacité des so-

mettre d’offrir un accès confortable à Internet (de l’ordre de

lutions pour l’Internet des Objets (IoT) bas débit / bas coût, dont les premières technologies cellulaires (EC-GSM1, LTE-M2, 1 2

3

Développement de la norme GSM pour la communication de machines.

Développement de LTE pour la communication de machines.

Procédé de communication dérivé du LTE pour la communication de machines.

4 On peut se reporter au White paper NGMN 5G : https://www.ngmn. org/5g-white-paper.html

Fifth generation mobile communication systems definition is progressing fast. This paper gives an overview of the present status achieved in this domain. What improvements 5G is intended to bring compared with LTE-Advanced? When 5G specifications will be available? What are the main technological innovations 5G will be based on? Eric Hardouin, from Orange, provides answers to these questions.

La définition des systèmes de communication mobile de 5e génération a fortement progressé : cet article fait le point sur l’état actuel des travaux.

Que doit apporter la 5G par rapport à LTE-Advanced, selon quel calendrier la 5G sera mise en œuvre ? Quelles sont les grandes innovations technologiques sur lesquelles se fonde la 5G ? C’est à ces questions qu’Eric Hardouin d’Orange apporte des réponses.

ABSTRACT

RÉSUMÉ

REE N°2/2017 Z 89

GROS PLAN SUR

quelques Mbit/s) là où les réseaux ne sont pas économiquement viables aujourd’hui. Sont concernés particulièrement les pays émergents et les zones peu denses. Cela passe par une extension de la portée des cellules (100 km de portée sont visés), ainsi qu’une conception modulaire de la 5G pour construire des terminaux bas coût n’intégrant que les fonctions strictement nécessaires. Grâce à ces avancées, nous espérons que la 5G apportera l’Internet à une partie de la population mondiale qui en est privée aujourd’hui.

Figure 1 : Principe du MIMO massif multi-utilisateur.

Source : Telecom Research Lab.

REE : A quelle échéance et dans quel ordre vont survenir ces améliorations ?

IoT, rendant moins urgent le besoin de solutions NR dans

Eric Hardouin : Le déploiement de la 5G dépend du ca-

ce domaine.

lendrier de la normalisation internationale, qui s’effectue au

En ce qui concerne le cœur de réseau, la NR pourra fonc-

3GPP en ce qui concerne les réseaux d’accès, notamment

tionner à partir du cœur de la 4G, ou du nouveau cœur qui

les interfaces radio NR et LTE, le cœur de réseau et les terr

sera spécifié dès la phase 1. La version « non-standalone » ne

minaux. Les premières spécifications 5G sont attendues mi

pourra fonctionner qu’à partir d’un cœur 4G.

2018 et permettront des déploiements commerciaux à partir de 2020. Cette première phase introduira l’interface radio

REE : Quelles innovations technologiques la 5G

NR, qui apportera une réduction de latence, un accroisse-

va-t-elle mettre en œuvre ?

ment des débits, la garantie de fiabilité, et des possibilités de

Eric Hardouin : La 5G repose sur trois ruptures techno-

mise en sommeil des équipements radio de façon à amé-

logiques majeures : le massive MIMO/beamforming, les

liorer significativement l’efficacité énergétique. Les spécifica-

ondes centimétriques (cm)/millimétriques (mm) et la virr

tions dès la phase 1 permettront d’atteindre des débits de

tualisation des réseaux. De plus, la 5G intégrera nativement

l’ordre de 10 Gbit/s, mais il faudra attendre la disponibilité

et de manière optimisée des innovations incrémentales sur

de spectre dans les fréquences au-delà de 6 GHz pour pou-

les techniques normalisées initialement en 4G, comme la

voir en bénéficier en pratique. Le 3GPP a récemment (mars

coordination d’interférence (CoMP6), les récepteurs avancés

2017) décidé de livrer fin 2017 une version intermédiaire

assistés par le réseau (NAICS7, MUST8), ou encore les com-

des spécifications de la phase 1, qui permettra de premiers

munications entre terminaux (D2D).

déploiements dès 2019. Cette livraison initiale sera limitée au

Le MIMO/beamforming massif s’appuie sur des antennes

support des très hauts débits et de la faible latence, et à une

formées de plusieurs dizaines, voire centaines d’éléments

opération dite « non-standalone » où une porteuse NR sera

rayonnants. Il permet de servir les usagers par des faisceaux

nécessairement associée à une porteuse LTE qui fournira les

étroits, réduisant considérablement l’énergie rayonnée inu-

informations de contrôle essentielles.

tilement ainsi que les interférences. Par ailleurs, le multi-

Des réseaux conformes à la norme à partir de 2020

plexage simultané des utilisateurs sur les mêmes ressources radio mais dans des faisceaux différents augmentera significativement l’efficacité spectrale dans les zones denses.

Une seconde phase de spécifications 5G sera finalisée

L’application des antennes massives sera facilitée dans les

fin 2019, qui complètera la NR avec des fonctionnalités sup-

bandes cm/mm en raison de la faible taille des antennes à

plémentaires telles que l’utilisation des bandes sans licence,

ces fréquences. Leur application dans les bandes inférieures

les communications V2X 5, et l’intégration du backhaul avec

à 6 GHz demandera, en revanche, des innovations en design

l’accès radio. Cette seconde phase conduira à des implé-

d’antenne afin de pouvoir les déployer.

mentations déployables à l’horizon 2022. Des fonctionnalités IoT bas coût/bas débit en NR pourront également faire partie de la phase 2. Leur prise en compte au-delà de la phase 1 s’explique par la normalisation récente de solutions cellulaires dédiées telles que l’EC-GSM, le LTE-M et le NB5

Communication V2X : communication à partir d’un véhicule.

90 Z REE N°2/2017

6 Coordinated Multi-Point : ensemble de techniques permettant de coordonner l’émission et la réception d’un certain nombre de stations de base vers un même terminal.

7 Network Assisted Interference Cancellation and Suppression.

8 On peut se reporter au White paper NGMN 5G : https://www.ngmn. org/5g-white-paper.html

CHRONIQUE

Démagogie, populisme et culture scientifique…

C

’est l’actualité, qui avec les élections de ce printemps, inspire cette chronique à la tonalité inhabituelle. Il n’appartient pas au modeste chroniqueur de la REE de concurr rencer ses confrères de la grande presse : s’il emprunte des mots que les quotidiens utilisent à foison, souvent avec une connotation négative, c’est bien parce que souvent la culture scientifique emprunte à la politique ses – mauvaises – manières.

Plutôt que de partir, comme à l’accoutumée, de titres et d’ouvrages inspirant des commentaires positifs, nous inclinons en ce printemps électoral à pointer la légèreté de ceux qui se laissent aller à la facilité éditoriale ou même, du haut d’une expertise souvent auto-proclamée, claironnent des découvertes essentielles pour l’avenir de l’Humanité. Combien de fois le cancer n’at-il pas été vaincu, la matière noire découverte, l’obésité maîtrisée et Dieu dévoilé ?

On pourrait aussi évoquer quelques sujets associant étroitement politique et technique, tels que le renoncement (immédiat) au nucléaire, la domestication (avérée) des énergies marines ou le stockage (enfin facile et bon marché) de l’électricité, pour ne rien dire de ce qui touche les sciences du vivant.

On attribue souvent à Richard Feynman, à qui personne ne contesterait ses talents de physicien, de pédagogue et de vulgarisateur, l’affirmation selon laquelle « Si quelqu’un vous dit qu’il a compris la mécanique quantique, c’est un menteur 1 ». Pourr tant depuis son décès en 1988, il semble facile de tout saisir dans ce domaine : la collection « 3 minutes pour comprendre » vous offre pour 18 F d’aborder les 50 plus grandes théories de la physique ; pour le même prix et la même durée, vous accéderez aux théories d’Einstein ou de Hawking (des auteurs réputés et qui font vendre !), mais aussi à l’économie, à la psychologie, à la météorologie ou à la philosophie.

L’éditeur de ces ouvrages est Guy Trédaniel, (www.editions-tredaniel.com/), dont les grandes thématiques concernent, outre 1

On attribue également à Einstein une sentence analogue concernant le quantum de Planck.

la physique, l’ésotérisme et le paranormal, les religions et les spiritualités, la santé et le bien-être… Il publie essentiellement des auteurs anglo-saxons, mais donne également sa chance, dans cette nouvelle encyclopédie ‘’chronométrée’’, à des auteurs français : pour comprendre la grande théorie du big-bang, pouvons-nous avoir meilleurs guides que les frères Bogdanov. Ils vous apprendront que Platon, Saint Augustin font partie avec Newton des précurseurs ; avec eux vous approcherez du mur de Planck, vous le franchirez même et découvrirez ce qui se cache auLes ouvrages ou séries évoqués ci-contre ne méritent guère d’être mis en lumière, aux yeux du chroniqueur, lequel se sent incapable d’établir un ‘’Ig palmarès’’ des ouvrages de vulgarisation ou de culture scientifique qui, à l’image de l’Ig Nobel, récompenserait les contributions les meilleures en matière de démagogie et de populisme…

Nos lecteurs savent bien que des éditeurs exigeants, dont nous recensons souvent les publications, méritent de leur part une confiance critique et lucide, exempte de cécité comme de penchant vers le sensationnel et l’irrationnel. delà ! On annonce également de Jean-Pierre Petit (www.jp-petit.org/) qui, après une très honorable carrière scientifique, se consacre à l’Ufologie, un titre promis au succès : OVNI : un livre révolutionnaire.

Cette tendance au sensationnel en matière de marketing sur les ouvrages de culture scientifique se manifeste également dans des ‘’collections’’ hebdomadaires ou bimensuelles, proposées par de grands quotidiens, à un tarif symboliquement inférieur à 10 F. Le Figaro se spécialise dans les thématiques littéraires tandis que Le Monde se consacre aux sciences. Ainsi, après des séries sur Le monde est mathématique, puis sur Les grandes idées de la Science, sommes-nous maintenant invités à un Voyage dans le cosmos. La recette est au point, avec des ouvrages de belle facture, bien présentés et globalement introduits par

une prestigieuse et médiatique personnalité (respectivement Cédric Villani, Etienne Klein et Hubert Reeves). Mais derrière une façade séduisante, de sérieuses critiques sont possibles : outre le prix global (des centaines d’euros, pour des dizaines de volumes), on déplorera une médiocre adéquation au public français ; ces traductions de l’espagnol présentent des défaillances évidentes quant à leur adaptation au public visé et un manque de synthèse, générateur de redites excessives.

Plus critiquables et évidemment condamnables sont les titres innombrables qui se présentent comme scientifiques et basés sur les faits établis : le plus souvent écrits par des auteurs se prévalant de leurs titres ou fonctions universitaires, ils cèdent aux facilités du siècle et flattent les attentes de larges publics. Dans ces catégories, la palme revient aux docteurs en médecine qui jouent sur des attentes angoissées et promettent la guérison de toutes les maladies non maîtrisées : avec le cancer, Alzheimer ou des maladies neurodégénératives, il paraît même opportun (ou vendeur ?) d’affirmer, résultats d’outre-Atlantique à l’appui, les vertus des médecines alternatives… Mais le domaine de la santé n’est pas isolé : le monde quantique et le cosmos, comme les ondes mystérieuses et/ ou malfaisantes, restent des valeurs sûres, sans parler des technologies garantissant le succès du mix énergétique censé nous sauver des périls nucléaires ! Einstein reste une valeur exceptionnelle, qu’on veuille le vulgariser ou, un siècle après ses travaux, évoquer les théories qui dépassent et surr passent la relativité générale : il n’est alors guère facile de distinguer entre le scientifique réputé et le charlatan avéré !

Notre revue, en ses multiples rubriques, s’efforce de ne pas céder à ces sirènes contemporaines : celles-ci, en matière de culture scientifique comme de sciences politiques, flattent plus qu’elles ne stimulent la légitime curiosité des lecteurs et leur appétence pour une information solide, experte et débarrassée de toute flatterie démagogique. Q B. Ay A .

REE N°2/2017 Z 95

PROPOS

LIBRES

Technologies numĂŠriques : un enjeu technologique, ĂŠconomique et sociĂŠtal majeur Christian Saguez

N

on ne peut que constater la place prĂŠpondĂŠrante, pour ne pas dire exclusive des sociĂŠtĂŠs amĂŠricaines et no-

os sociĂŠtĂŠs et nos modes de vie connaissent

tamment une forme de quasi-monopole des GAFA qui

des ĂŠvolutions dont lâ&#x20AC;&#x2122;importance et la rapi-

ainsi imposent des standards de fait. Il convient donc

ditĂŠ sont largement dues aux ruptures ap-

de lancer au niveau national un grand plan HPDA (High

portĂŠes par les technologies numĂŠriques.

Performance Data Analytics) pour assurer la maĂŽtrise

Trois facteurs expliquent cette situation : la numĂŠrisation

de ces technologies.

de lâ&#x20AC;&#x2122;ensemble des informations, le dĂŠveloppement très

s ,A DISPONIBILITĂ? D UNE PUISSANCE DE CALCUL DE PLUS EN

rapide des capacitĂŠs de calcul, de stockage et de dif-

plus importante Ă tous les niveaux depuis la tablette

fusion, la mise au point de mĂŠthodes et dâ&#x20AC;&#x2122;algorithmes

dont chacun dispose jusquâ&#x20AC;&#x2122;aux très grands calculateurs.

de traitement très puissants. Avec ces aspects technolo-

Pour ces derniers les puissances sont aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui de

giques, de nouveaux modèles Êconomiques sont appa-

plusieurs pĂŠtaďŹ&#x201A;ops (millions de milliards dâ&#x20AC;&#x2122;opĂŠrations

rus, accĂŠlĂŠrant encore ces changements.

ďŹ&#x201A;ottantes par seconde) et devraient atteindre lâ&#x20AC;&#x2122;exaďŹ&#x201A;op

Ainsi les technologies numĂŠriques sont-elles deve-

(1 milliard de milliards dâ&#x20AC;&#x2122;opĂŠrations par seconde) dans

nues un des vecteurs essentiels de changement et de

QUELQUES ANNĂ?ES ,A GĂ?NĂ?RALISATION DU PARALLĂ?LISME

dĂŠveloppement de notre sociĂŠtĂŠ. Elles transforment

pour toutes ces architectures nĂŠcessite le dĂŠveloppe-

fondamentalement celle-ci, tant au niveau des entre-

ment de nouveaux environnements logiciels adaptĂŠs.

prises et des modes de travail, que dans notre vie quo-

De plus la mise en Ĺ&#x201C;uvre de ces calculateurs pose des

tidienne et sont un enjeu majeur de souverainetĂŠ et de

problĂŠmatiques majeures en terme ĂŠnergĂŠtique. Par

dĂŠveloppement ĂŠconomique.

ailleurs les capacitĂŠs de stockage connaissent une ĂŠvo-

Dans cet article, après avoir rapidement rappelÊ

lution identique ainsi que les capacitĂŠs de transmission

quelques grandes ĂŠvolutions technologiques, nous prĂŠ-

des donnĂŠes. Ces puissances considĂŠrables sont lar-

sentons successivement leurs impacts sur les grands

GEMENT ACCESSIBLES GRĂ&#x160;CE AUX TECHNOLOGIES #LOUD ,A

secteurs ĂŠconomiques et sur la vie de chacun.

France a maintenant une position de leader dans ce secteur. Il convient de maintenir, pour ne pas dire dâ&#x20AC;&#x2122;ac-

Les grandes ĂŠvolutions technologiques Quatre facteurs essentiels sont Ă lâ&#x20AC;&#x2122;origine des grandes ĂŠvolutions liĂŠes aux technologies numĂŠriques :

cÊlÊrer, les efforts aux niveaux national et europÊen pour garantir cette situation très favorable à notre pays. s ,ES ALGORITHMES MATH�MATIQUES ET LES OUTILS LOGICIELS

s ,A DISPONIBILITĂ? SOUS FORME NUMĂ?RIQUE D UNE MASSE

permettent maintenant de traiter des problèmes

considĂŠrable dâ&#x20AC;&#x2122;informations de tout type (person-

de très grande taille, simulations muti-physiques ou

nelles, professionnelles, publiquesâ&#x20AC;Ś) a conduit aux

TECHNIQUES D APPRENTISSAGE PAR LES DONNĂ?ES , ALGO-

NOTIONS IMPORTANTES DE "IG $ATA ET D /PEN $ATA ,ES

rithmique parallèle, qui doit permettre une utilisation

donnĂŠes sont devenues la matière première de lâ&#x20AC;&#x2DC;ĂŠco-

optimale des capacitĂŠs de traitement disponibles,

nomie. En consĂŠquence la maĂŽtrise des donnĂŠes a un

connait une grande ĂŠvolution, bien que des challenges

rĂ´le doublement stratĂŠgique : leur possession (au sens

essentiels soient encore Ă rĂŠsoudre. Parmi les ĂŠvo-

juridique ou rĂŠglementaire du terme) est essentielle

lutions fortes, il convient de citer dâ&#x20AC;&#x2122;une part les mĂŠ-

Ă une ĂŠconomie de la connaissance et maĂŽtriser leur

thodes dâ&#x20AC;&#x2122;optimisation et dâ&#x20AC;&#x2122;aide Ă la dĂŠcision dans des

manipulation Ă lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠchelle qui nous guette (Ă savoir Ă

environnements probabilistes et dâ&#x20AC;&#x2122;autre part les outils

lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠchelle de lâ&#x20AC;&#x2122;exaoctet, 1018 octets, Ă très court terme, et

dâ&#x20AC;&#x2122;apprentissage et de modĂŠlisation par les donnĂŠes,

dâ&#x20AC;&#x2122;un ou deux ordres de grandeurs supplĂŠmentaires Ă

NOTAMMENT AVEC LES RĂ?SEAUX NEURONAUX ,A MAĂ&#x201D;TRISE

moyen ou long terme) est critique. Or dans ce secteur

de ces outils et la disposition dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠditeurs de logiciels de

98 Z REE N°2/2017

PROPOS

LIBRES

taille mondiale assurant leur conception et leur diffusion est un enjeu essentiel.

Les grands secteurs traditionnels ,ES TECHNOLOGIES NUMĂ?RIQUES SE SONT TOUT D ABORD

s! ! CĂ&#x2122;TĂ? DE CES NOUVELLES TECHNOLOGIES MATĂ?RIELLES ET LOGIs CĂ&#x2122;TĂ? DE CES NOUVELLES TECHNOLOGIES MATĂ?RIELLES ET LOGI-

dĂŠveloppĂŠes dans les grands secteurs manufacturiers,

cielles, des changements majeurs sont intervenus dans

tels que lâ&#x20AC;&#x2122;aĂŠronautique, les transports ou lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie. Ceci

LES MODĂ&#x2019;LES Ă?CONOMIQUES ,ES MODĂ&#x2019;LES OPEN SOURCE

a permis lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠmergence de grands codes de calcul en

tant pour les logiciels que pour les donnĂŠes se dĂŠve-

structure, thermique, mĂŠcanique des ďŹ&#x201A;uides ou ĂŠlec-

loppent rapidement et sont de plus en plus retenus dans

tromagnÊtisme. Maintenant, grâce aux progrès algo-

lâ&#x20AC;&#x2122;industrie. Il faut bien comprendre que la vraie valeur

rithmiques et Ă lâ&#x20AC;&#x2122;accroissement des capacitĂŠs de calcul,

des donnĂŠes provient de lâ&#x20AC;&#x2122;exploitation et du traitement

les problÊmatiques des systèmes multi-physiques sont

QUE L ON EN FAIT ,ES MODĂ&#x2019;LES Ă?CONOMIQUES DE TYPE

abordĂŠes ainsi que les mĂŠthodes dâ&#x20AC;&#x2122;optimisation sys-

Software as a Service (SaaS), qui reposent sur un paie-

tème. Ceci a permis de passer dâ&#x20AC;&#x2122;une simple utilisation

ment Ă lâ&#x20AC;&#x2122;usage en sâ&#x20AC;&#x2122;appuyant sur les technologies Cloud

pour valider des expĂŠriences Ă un usage fondamental

et les plateformes de service, permettent un accès de

pour la conception de nouveaux produits ou services

plus en plus aisĂŠ Ă tout type dâ&#x20AC;&#x2122;entreprise en limitant les

et Ă un rĂ´le central dans tout le cycle de vie des pro-

investissements. Ceci doit assurer une diffusion beau-

DUITS ,ES EXEMPLES SONT NOMBREUX DE LA CONCEPTION

coup plus large dans tous les secteurs ĂŠconomiques au

dâ&#x20AC;&#x2122;un avion ou dâ&#x20AC;&#x2122;un nouveau vĂŠhicule automobile jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă

niveau des PME et ETI. Nous devons favoriser la mise en

des systèmes plus complexes tel un navire de croisière.

place de telles plateformes.

Dans tous les cas, ces travaux permettent une amĂŠliora-

ES INITIATIVES IMPORTANTES ONT Ă?TĂ? MISES EN PLACE TANT ss $ $ES INITIATIVES IMPORTANTES ONT Ă?TĂ? MISES EN PLACE TANT

tion très signiďŹ cative en termes de temps de conception

au niveau national (Plan ÂŤ supercalculateur Âť, Techno-

et de performance et garantissent un meilleur suivi du

pole Teratec, Initiative SIMSEO pour les PMEâ&#x20AC;Ś) quâ&#x20AC;&#x2122;eu-

produit de la fabrication Ă la ďŹ n de vie, apportant un gain

ropĂŠen (ETP4HPC, projets H2020â&#x20AC;Ś) autour de ces

DE PRODUCTIVITĂ? INDISPENSABLE ,EUR USAGE EST DEVENU

TECHNOLOGIES ET DE LEUR USAGE ,A &RANCE A LA CHANCE TECHNOLOGIES ET DE LEUR USAGE ,A &RANCE A LA CHANCE

incontestable. Un autre apport très pertinent concerne

dâ&#x20AC;&#x2122;avoir une position de leader au niveau europĂŠen en

les outils de suivi et dâ&#x20AC;&#x2122;aide Ă la maintenance prĂŠdictive,

disposant de compĂŠtences acadĂŠmiques et indus-

par exemple pour les rĂŠacteurs dâ&#x20AC;&#x2122;avion. Face Ă la compĂŠ-

trielles de tout premier plan tout au long de la chaine

tition mondiale, ces technologies sont devenues un outil

de valeur. Cependant face aux Êvolutions très rapides,

obligatoire pour tous les acteurs ĂŠconomiques.

cette position reste fragile. Ces initiatives doivent donc ĂŞtre poursuivies, voire ampliďŹ ĂŠes pour maintenir notre positionnement actuel. En dehors des compĂŠtences proprement dites, la continuitĂŠ des actions est en effet

Les nouveaux secteurs â&#x20AC;&#x201C; Lâ&#x20AC;&#x2122;exemple de lâ&#x20AC;&#x2122;agriculture ,ES PROGRĂ&#x2019;S IMPORTANTS EN TERME DE MODĂ?LISATION MODĂ?LISATION

une condition absolue de succès. Par ailleurs soyons

mathĂŠmatique et de traitement des donnĂŠes ont perr

extrĂŞmement vigilants Ă ce que nos pĂŠpites technolo-

mis Ă ces outils de se diffuser dans tous les secteurs de

giques aient accès aux moyens ďŹ nanciers nĂŠcessaires

lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠconomie. Dans de nombreux secteurs, ces technolo-

Ă leur croissance pour atteindre les marchĂŠs mon-

gies jouent maintenant un rĂ´le central. Parmi ceux-ci on

r diaux et ne soient pas trop systĂŠmatiquement absor-

peut citer : la santĂŠ avec notamment les aspects gĂŠno-

bĂŠes par des groupes internationaux.

mique et mĂŠdecine personnalisĂŠe, le secteur du commerce avec tous les outils de suivi clients ou de tariďŹ ca-

Des impacts dans tous les secteurs ĂŠconomiques

tion dynamique, les activitÊs autour de la ville durable et de la gestion intelligente des systèmes urbains (Ênergie,

,A CRĂ?ATION LA MAĂ&#x201D;TRISE ET L EXPLOITATION DES INFORMA-

transport, environnementâ&#x20AC;Ś), le secteur des loisirs et du

tions et des technologies numĂŠriques sont pour les ĂŠtats

multimĂŠdia avec tous les dĂŠveloppements autour des vi-

et collectivitĂŠs, les administrations et les sociĂŠtĂŠs indus-

dĂŠos et images. Il faut aussi insister sur leur rĂ´le devenu

trielles et de service un enjeu stratĂŠgique sociĂŠtal, cultu-

prĂŠpondĂŠrant dans tous les services de lâ&#x20AC;&#x2122;administration

rel, ĂŠconomique et technologique considĂŠrable.

et de plus en plus au domicile de chacun.

,ES IMPACTS COUVRENT TOUS LES SECTEURS Ă?CONOmiques :

A titre illustratif, les secteurs de lâ&#x20AC;&#x2122;agriculture et de lâ&#x20AC;&#x2122;agroalimentaire vont connaitre une vĂŠritable rĂŠvolution

REE N°2/2017 Z 99

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ETTCâ&#x20AC;&#x2122;2017

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108 Z REE N°2/2017

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