Innovation Maison intelligente

L’habitat de demain s’invente dans les labos d’aujourd’hui

Si les objets connectés ont envahi le bâtiment, ce dernier n’exploite encore qu’une infime partie de leur potentiel.

Amorcée au début de la décennie, l’intégration des objets connectés dans les bâtiments n’engendre pour l’heure qu’un changement économique. Des services de pilotage et de comptage, qui nécessitaient auparavant une coûteuse installation de gestion technique du bâtiment ou de domotique, se trouvent maintenant à portée de bourses plus modestes. Toutefois, ces nouveaux échanges de données n’ont pas bouleversé le rapport entre l’homme et son habitat. Tout du moins pas encore. Car la recherche publique et privée explore activement toutes les possibilités qu’apporte l’extension de l’informatique aux moindres recoins de la construction. Et les développements promis s’annoncent colossaux.

La voix de son maître. La première victime des transformations à venir devrait être le téléphone portable. Tout juste promu au rang de télécommande universelle, l’appareil est cependant déjà démodé aux yeux de l’avant-garde numérique. Cette dernière sacre désormais la parole comme l’interface entre l’occupant et son intérieur. Un dispositif reconnaît aux modulations de la voix humaine des instructions et les traduit en ordres pour le thermostat, l’éclairage ou les stores. Avec les progrès de l’intelligence artificielle, il devient même possible de passer commande sur le web en bavardant avec un boîtier. Précurseurs, Amazon et Google ont commercialisé leurs assistants vocaux aux Etats-Unis et au Royaume-Uni. Ces produits devraient arriver en fin d’année dans l’Hexagone.

L’entreprise française Myxyty proposera aussi en 2018 un modèle baptisé MyxyPod (lire page 59). « Un promoteur immobilier pourra ainsi proposer une conciergerie virtuelle à commande vocale aux occupants de son programme de logements », illustre Olivier Courtade, P-DG de la société.

Pendant ce temps, les laboratoires préparent la prochaine étape, où le bâtiment, par l’analyse d’images vidéo ou de sons, reconnaîtra les activités des habitants, s’y adaptera sans intervention humaine. Les avancées de cette intelligence ambiante sont étroitement liées à des méthodes d’apprentissage automatique grâce auxquelles la machine acquiert seule la connaissance de son environnement et des objets. « Cet apprentissage constitue un facteur économique important pour le développement de ce secteur. Dans cette configuration, vous pouvez ajouter rapidement de nouveaux éléments sans réécrire l’ensemble du programme, analyse Patrick Sayd, responsable du laboratoire de vision et d’ingénierie des contenus du CEA List. Par exemple, il a suffi de quelques minutes pour que notre moteur de recherche d’images Elise puisse identifier le pont du Golden Gate sur une photographie. »

A la recherche de la sobriété énergétique. La réussite économique du « bâtiment adaptatif » dépendra également de la sobriété énergétique des capteurs. Les informaticiens étudient ainsi des logiciels moins énergivores. Mais surtout, les réflexions foisonnent autour de l’alimentation par panneaux solaires intégrés et des composants qui récupèrent l’énergie magnétique, thermique ou vibratoire. « Le solaire demeure la source la plus efficiente, observe Jean-Marc Laheurte, directeur du laboratoire Esycom de l’université Paris-Est Marne-La-Vallée. Néanmoins, il faut considérer les sources d’énergie à proximité et les besoins de l’objet. »

Vous devez être abonné au moniteur pour lire la suite de ce contenu
PAS ENCORE ABONNÉ
ENCADRE

« Le capteur idéal ne devrait pas consommer »

« Le Centre d’innovation en télécommunications et intégration de services (Citi), de l’Insa (Lyon), étudie des sujets ayant trait aux objets connectés. Nous cherchons d’abord à concevoir des dispositifs qui fonctionnent avec très peu d’énergie. Un capteur ne devrait pas consommer. Le solaire ou les procédés de récupération d’énergie génèrent de l’électricité par intermittence. Il faut donc penser des systèmes capables de gérer ces modulations de puissance avec des états de veille. Par ailleurs, les réseaux de l’Internet des objets (IoT) restent encore à définir. Nous ne savons pas comment les technologies actuelles réagiront à une augmentation massive des connexions. Notre laboratoire réfléchit à des infrastructures capables de conserver de bonnes performances, en particulier des délais de réponse courts.

Cette augmentation massive du nombre de systèmes informatiques implique aussi des formes de logiciels plus autonomes, capables de se configurer seuls, de s’adapter à une panne d’un élément du réseau, et même de se réparer seuls en cas de crash. Enfin, n’oublions pas que chaque objet connecté constitue une porte d’accès au réseau et parfois même au bâtiment. Il faut donc concevoir des protocoles sécurisés. »

Jean-Marie Gorce, titulaire de la chaire Spie ICS « Internet of Things » de l’Institut national des sciences appliquées de Lyon.

ENCADRE

Intelligence ambiante - Souriez, je sais que vous cuisinez

Logée dans le centre Nano-Innov du CEA List à Palaiseau (Essonne), la plate-forme Mobile MII ne ressemble à aucune autre salle du site. Au lieu des bureaux et des paillasses attendus, le visiteur y découvre la reproduction fidèle de la pièce à vivre d’un appartement. Seule la présence de quelques caméras trahit les expériences en cours. Car, depuis 2014, le lieu abrite des recherches sur la reconnaissance informatique d’activités humaines à partir d’images vidéos. « L’environnement influe beaucoup sur la qualité des signaux transmis par des capteurs, explique Patrick Sayd, responsable du laboratoire de vision et d’ingénierie des contenus du CEA List. Nous devions donc réaliser nos essais dans des conditions proches de la réalité. » Aujourd’hui, le programme informatique conçu par ses équipes est capable d’identifier des gestes liés à des tâches ménagères, comme le balayage ou la préparation du repas, et ce avec des caméras de qualité moyenne. « Ces fonctions pourraient aider à suivre un patient atteint d’Alzheimer ou à créer un logement qui s’adapte seul aux usages », précise le chercheur. Pour aboutir à ce résultat, les collègues du centre ont été mis à contribution : une cinquantaine d’entre eux ont été filmés avec un balai ou une casserole à la main. Grâce à ces vidéos, le logiciel a pu apprendre à associer une succession d’images à un comportement.

ENCADRE

Analyse des données - Appeler un chat 3D un chat

Tous les observateurs s’accordent sur ce fait : les objets connectés vont générer des flux de données gigantesques (le « big data »), tellement énormes qu’ils dépasseraient les capacités des modèles informatiques traditionnels tels que les graphiques et les cartes. Ces derniers ne matérialisent qu’une partie de l’information contenue dans ces masses de bits, quand ils ne se révèlent pas incapables de les organiser.

Les chercheurs se penchent donc sur de nouvelles approches d’analyse des données. Ils s’intéressent notamment depuis 2000 sur les possibilités offertes par la topologie, la branche des mathématiques qui concerne l’étude des formes. Cette méthode consiste à représenter un corpus de données en un nuage de points, puis de mettre en évidence les différentes figures géométriques qui relirait un maximum de points entre eux. « On les compare afin d’isoler des invariants, des caractéristiques que toutes ces formes ont en commun. La classification de ces invariants détermine une signature topologique de l’ensemble », explique Frédéric Chazal, responsable de l’équipe-projet Datashape au centre Inria Saclay – Ile-de-France.

Cette signature topologique constitue une sorte de code-barres des données rassemblées. Grâce à cet outil, il devient alors simple de comparer des corpus complexes. L’analyse topologique se montre par exemple utile dans la classification d’objets en 3D. En effet, ceux-ci conservent la même signature topologique malgré les déformations causées par les mouvements.

ENCADRE

Récupération d'énergie - La qualité de l'air sans pile

Principal argument en faveur des objets connectés, les économies d’énergie offertes par ces technologies pâlissent quelque peu quand on additionne leurs consommations. L’autonomie énergétique apparaît donc comme une évolution impérative. Créée en 2014, la société grenobloise Enerbee travaille à l’industrialisation d’un composant piézomagnétique qui génère de l’électricité quand il est en rotation. Avec des dimensions proches de celles d’une grosse pièce de monnaie, il peut se glisser dans des systèmes de petite taille. La quantité d’énergie dégagée reste modeste, de l’ordre de 400 μJ par tour, mais elle est indépendante de la vitesse de rotation.

Après une tentative du côté des interrupteurs, le premier produit à intégrer cette technologie sera une bouche de ventilation, baptisée Smart Vent. Elle devrait arriver sur le marché au début de l’année prochaine sous la marque d’un gros industriel du secteur. A l’intérieur, le générateur d’Enerbee alimentera un capteur de mesure de la qualité de l’air. Celui-ci pourra évaluer le taux d’humidité, la température, la pression, ainsi que la concentration en CO2 et en composés organiques volatils (COV). Le tout sans batterie. La société affirme déjà étudier la connexion entre Smart Vent et les centrales de traitement d’air.

ENCADRE

Domotique - L'assistant vocal à la française

Depuis sept ans, l’entreprise Myxyty conçoit des box domotiques, notamment en partenariat avec le constructeur Sagencom et le groupe Castorama. Toutefois, s’il revendique 17 000 unités vendues, Olivier Courtade, son P-DG, reste mesuré sur l’avenir de ce système : « La box, par sa capacité de pilotage centralisé, facilite l’usage des objets connectés. Mais isolée, elle n’est pas un produit très attrayant aux yeux des clients », observe-t-il. La société a donc choisi de changer radicalement d’approche. « Les enceintes, les lampes et les caméras représentent les trois produits connectés les plus achetés. Nous avons donc entrepris d’y intégrer notre technologie de contrôle », explique le président. Ainsi, le superviseur entre avec une utilité concrète dans la maison.

Cette stratégie devrait se concrétiser début 2018 avec la mise sur le marché de MyxyPod. Avec cette enceinte, un habitant pourra contrôler par la parole les équipements qui intègrent un protocole sans fil ouvert comme le ZigBee, le Thread ou le Z-Wave. Les consignes vocales pourront aussi concerner Internet : « Nous avons conclu un partenariat avec IBM afin d’intégrer leur intelligence artificielle Watson à notre produit, précise Olivier Courtade. Les consignes destinées au logement seront traitées par l’appareil. En revanche, les requêtes plus complexes qui concernent le web seront gérées sur un serveur par Watson. »

Vous êtes intéressé par le thème Innovation produits ?
  • Découvrez les Cahiers Techniques du Bâtiment
    Le magazine qui traite des innovations produits, des évolutions techniques et de l’actualité règlementaire dans tous les corps d’états.
    Voir le site

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de cookies pour vous proposer des services et offres adaptés à vos centres d'intérêt. OK En savoir plus X