Gestion de l'éclairage public : pourquoi utiliser l'IoT ?

Grâce aux nouvelles technologies de l'Internet des objets (IoT), la conception d'un parc d'éclairage public intelligent permet d'optimiser l'efficacité énergétique des équipements tout en réduisant les coûts.

La gestion de l'éclairage public : un enjeu majeur pour les collectivités

Pour les communes, les enjeux de l'éclairage public sont multiples. La gestion de l'éclairage doit tout d'abord viser la sécurité des personnes en leur permettant de circuler avec une bonne visibilité pour éviter les accidents de la route. Les installations contribuent également à la sécurité des biens en limitant les effractions et le vandalisme.

L'éclairage public des communes participe à la qualité de vie des usagers, notamment parce qu'il permet à la vie économique et sociale de se prolonger la nuit.

L'éclairage urbain permet quant à lui, de valoriser le patrimoine architectural des villes grâce à des illuminations festives ponctuelles ou permanentes. Mais la gestion de représente un coût financier très important pour les collectivités qui doivent également relever le défi de la transition énergétique.

Nouveaux défis de l'éclairage public

Entre réduction des coûts, mutualisation des compétences et transition, l’éclairage public est challengé par de nouveaux défis.

Coût pour les communes

Le smart parking n’est pas seulement une solution au sein du réseau de transports urbains intelligent. Il s’agit en réalité d’un ensemble large et varié de réponses permettant d’optimiser, de contrôler ou encore de sécuriser le stationnement en ville. Destinées à favoriser les usagers comme les gestionnaires de places de parking, ces offres de gestion intelligente de stationnement s’adaptent aux différentes problématiques liées au lieu, à la météo, ou encore au public.

Communiquer, optimiser, contrôler

L'éclairage public représente une part considérable de notre consommation totale d'électricité pour un coût financier très important à la charge des collectivités. Selon l'ADEME (Agence De l'Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie), en France, la consommation d'énergie représente :

• 41 % de la consommation d’électricité des collectivités territoriales ;
• 16 % de leur consommation d'énergie, toutes énergies confondues ;
• 37 % de leur facture d’électricité.

Il est donc urgent d'améliorer l'efficacité énergétique des installations. Le vieillissement du parc d'éclairage public le rend très énergivore. C'est pourquoi la rénovation devient une priorité.

Pour faire des économies d'énergie en matière d'éclairage public, il faut donc d'abord envisager le remplacement des équipements, solution coûteuse qui ne peut pas être assumée par la totalité des communes. Toutefois, la mutualisation des compétences d'éclairage des communes adhérentes à un syndicat d'énergie, représente la promesse d'économies d'échelle importantes.

Syndicats d'énergie, intercommunalités et mutualisation des compétences

En 2021, le rapport annuel de la Cour des comptes conclut que la gestion de l'éclairage public doit être optimisée. Une enquête réalisée auprès de douze collectivités territoriales de la région Auvergne Rhône-Alpes a montré que les compétences d'éclairage des communes étaient trop dispersées pour faire face aux nouveaux enjeux de l'éclairage public. Il apparaît donc nécessaire de renforcer le rôle des intercommunalités et des syndicats d'énergie.

En effet, l'adhésion des petites collectivités à un syndicat d'énergie permet un regroupement départemental des compétences en matière d'éclairage public. L'intercommunalité des syndicats d'énergie permet d'importantes économies d'échelle et la mutualisation des compétences techniques. Ceci permet d'envisager, même pour de petites communes, une modernisation du parc d'éclairage à la hauteur des services proposés par l'Internet des objets.

Transition énergétique et pollution lumineuse : enjeux environnementaux de l'éclairage public

En 2015, la Loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV), fixait un objectif d'économie d'énergie ambitieux : en 2030 la France devra être parvenue à diminuer de 20% sa consommation (par rapport à la référence de 2012), et à porter à 32% la part d’énergie renouvelable.

Le développement durable des villes en général et des parcs d'éclairage public en particulier, est donc une priorité puisque les installations représentent 41% de la consommation d'électricité des communes.

Mais les enjeux environnementaux ne s'arrêtent pas là. Le bilan 2021 de la Cour des comptes pointe du doigt la pollution lumineuse engendrée par l'éclairage artificiel.

De nombreuses études scientifiques internationales ont démontré les impacts négatifs de l’éclairage artificiel sur la santé humaine et la biodiversité, or il est la principale source de pollution lumineuse. L'éclairage public intelligent offre justement de nouveaux services permettant de diminuer considérablement l'impact de l'éclairage artificiel sur l'environnement.

IoT et « smart public lighting » : qu'est-ce que l'éclairage public intelligent ?

La modernisation des réseaux d’éclairage public grâce aux solutions IoT permet d'amorcer un projet plus large de ville intelligente (ou smart city). Rendre “intelligent” le parc d'éclairage public d'une collectivité, consiste à intégrer aux différentes installations un grand nombre de capteurs conçus pour relever :

• la luminosité ambiante ;
• la présence ou l'absence d'usagers ;
• ou encore l'état des équipements pour prévenir les opérations de maintenance ou signaler les pannes.

Ces capteurs transmettent leurs données à une plateforme applicative dédiée, capable de les analyser et d'engendrer une réponse adaptée automatique et instantanée. Un simple capteur installé sur un luminaire, le transforme ainsi en objet connecté et l'introduit dans le monde de l'Internet des objets. Il devient capable de participer à l'optimisation de l'éclairage en temps réel, en fonction de la présence d'utilisateurs et selon la luminosité ambiante. Ce réseau de luminaires connectés tisse la toile d'un parc d'éclairage public intelligent. L'expertise d'une plateforme IoT de type Requa, garantit la sécurité et l'optimisation de l'ensemble des données collectées (data), pour une gestion durable, automatisée et réactive des réseaux d'éclairage public.

Gestion intelligente de l'éclairage public

Réduction de la consommation et optimisation économique, une gestion intelligente permet de nombreux avantages.

L'IoT au service de la transition énergétique

Déployer une gestion intelligente grâce à une solution IoT peut permettre des économies d'énergie considérables, pour un investissement financier limité. Les solutions IoT permettent tout d'abord d'optimiser l'éclairage public en fonction des besoins et des usages. Cette optimisation permet de réduire la consommation énergétique de 50% à 65%.

De plus, la gestion intelligente de l'éclairage public permet de réduire drastiquement les coûts d’exploitation et de maintenance. La plateforme IoT dédiée est capable de suivre en temps réel l'état des installations d'éclairage et d'anticiper les opérations de maintenance. Cette maintenance prédictive, moins onéreuse, permet d’allonger la durée de vie des équipements. Par ailleurs, un grand nombre d'opérations peuvent être orchestrées de façon automatisée par la plateforme experte. La plateforme Requea permet ainsi d'optimiser la gestion d'un parc d'éclairage public en proposant des services applicatifs à haute valeur ajoutée pour les collectivités.

IoT, LED et efficacité énergétique

Aujourd'hui, la rénovation du parc d'éclairage public s'oriente majoritairement vers les diodes électroluminescentes notamment parce qu'elles ont une efficacité énergétique bien supérieure aux lampes sodium et parce qu'elles ont une durée de vie dix fois plus longue (jusqu'à 100 000 heures). Les technologies LED permettent également de réguler l'intensité lumineuse et sont donc particulièrement adaptées à un couplage avec des technologies IoT de type détecteur de présence.

La présence d'un automobiliste, d'un piéton ou d'un cycliste peut ainsi déclencher l'éclairage ou l'augmentation de son intensité. Un réseau intelligent de luminaires connectés peut ainsi créer un train lumineux qui suit le déplacement d'un véhicule ou d'une personne. Par ailleurs, les lampes étant constituées de plusieurs LED accolées de différentes couleurs, il est également possible de choisir la température de couleur la mieux adaptée à l'environnement.

Enfin, si l'électricité nécessaire à l'éclairage publique est encore majoritairement produite par le nucléaire, certaines zones fonctionnent déjà à l'énergie solaire photovoltaïque. Dans la région Auvergne Rhône Alpes, des lampadaires solaires autonomes ont été installés pour l'éclairage des parkings sur le site du barrage de la CNR (Compagnie Nationale du Rhône), au sud de Lyon. Grâce à l'IoT, chaque luminaire peut à la fois être énergétiquement autonome et fonctionner en réseau, c'est-à-dire être piloté de façon centralisée par une plateforme IoT unique.

Éclairage intelligent et réduction de la pollution lumineuse

Enfin, grâce à de multiples capteurs, les solutions IoT et l'éclairage intelligent permettent d'agir sur de nombreux paramètres et de réduire drastiquement les impacts de l'éclairage artificielle sur l'environnement :

• orientation des sources lumineuses pour un éclairage plus ciblé ;
• réduction de la puissance lumineuse en fonction des besoins ;
• adaptabilité du spectre lumineux ;
• maîtrise de la temporalité et de la durée d'éclairage.

En ce qui concerne la gestion, les collectivités ont donc tout à gagner à s'appuyer sur l'Internet des objets pour réussir leur transition énergétique et parvenir à une gestion durable et respectueuse de l'environnement.