Smart City: L'IA et la numérisation

Des personnes entre des bâtiments modernes à Londres

Dans un monde hautement numérisé, l’intelligence artificielle (IA) est une réponse légitime à de nombreuses les questions. Comment gérer la consommation et la production d’énergie plus efficacement ? Par l’entremise de l’intelligence artificielle. Comment résoudre confortablement les problèmes de mobilité ? De nouveau grâce à l'intelligence artificielle. Comment optimiser la productivité industrielle ? La réponse passe encore une fois par l’intelligence artificielle.


Il n’est donc pas surprenant que l’IA soit également au cœur de la transformation urbaine , devenant ainsi à de véritables « smart cities ». Les applications basées sur l’intelligence artificielle sont conçues dans le but d’aider les villes en croissance à être plus durables, résilientes et en faire des endroits où il fait bon vivre. 


Villes en transition : mieux vaut être intelligent

Les « smart cities » sont encore considérées comme une vision numérique du futur. Pourtant, l’intelligence artificielle est apparue depuis longtemps dans nos environnements urbains. La question n’est donc plus de savoir si les applications basées sur l’IA peuvent modifier nos villes, mais plutôt dans quelle mesure elle le font.
Sergel's Plaza à Stockholm la nuit

Ce qui est sûr, c’est que de telles applications sont déjà utilisées dans différents domaines de notre vie quotidienne. En ce qui concerne la directrice exécutive du Programme des Nations Unies pour les établissements humains (ONU-Habitat), Maimunah Mohd Sharif, les villes sont ainsi transformées en terrains d’expérimentation dans lesquel les possibilités de nouvelles formes d’intelligence artificielle et des processus automatisés sont explorés.


Nous sommes donc au cœur de la numérisation des villes : le futur est déjà là, et l’intelligence artificielle en fait partie. 


En route vers une ville intelligente

Comparer les villes à des organismes vivants n’est pas un concept nouveau. Mais il illustre bien la principale difficulté à laquelle font face de nombreuses villes autour du monde qui cherchent à adopter un concept de « smart city » : il existe un manque de stratégies intégrées qui puissent saisir de manière cohérente les interactions complexes à l’intérieur de la ville. Selon le rapport de Roland Berger "Smart City Strategy Index" (indice de stratégie de la ville intelligente) publié en 2019, cela s’appliquait encore, à l’époque, à 90% des villes. 

D’autre part, l’IMD Smart City Index (l'indice IMD Smart City) démontre que « l’intelligence de la ville » est un sujet important et que de nombreuses villes en font la promotion. Par exemple, les entreprises bénéficient d’Internet à large bande et d’une connectivité à haut débit.

Pour ceux qui y habitent, la technologie ne représente pas un facteur direct dans leur décision. Pour autant, ils bénéficient des opportunités que la digitalisation et l’intelligence artificielle apportent à la mobilité, l’inclusion, la durabilité, la santé, l’éducation et la qualité de vie de manière générale. 

  • Pour le trafic urbain, l'IA peut contribuer (et contribue déjà) à optimiser les flux de circulation ou à concevoir les meilleurs itinéraires possibles pour les transports publics et d'autres prestataires de services. Cela se traduit par une diminution des embouteillages, des trajets plus rapides et une réduction des émissions nocives pour l'environnement.
  • L’IA aide les autorités publiques à améliorer le service client et à traiter les demandes de manière plus fiable. De nombreux processus administratifs standardisés peuvent être automatisés, permettant ainsi au personnel de consacrer plus de temps à l'accompagnement personnalisé des citoyens.
  • La police peut utiliser l'IA pour résoudre plus rapidement les crimes. Les enquêtes approfondies, la recherche de modèles cachés et autres actions de ce genre sont considérablement simplifiées et accélérées.
  • Dans le secteur de la santé, les applications basées sur l’IA aident à améliorer les diagnostics. Dans la recherche de médicaments, l’intelligence artificielle agit en tant que support à la recherche de composants actifs adaptés pour certains traitements ou pour personnaliser la médication afin d’offrir une thérapie optimale. 
  • Les offres éducatives – du tutorat au contenu d’apprentissage dans les universités – peuvent être personnalisées grâce à l’IA. Cela crée du matériel pédagogique personnalisé et améliore l’expérience d’apprentissage.

Une utilisation plus intelligente des données urbaines

Quel rôle joue l’intelligence artificielle dans le développement des « smart cities » ? Selon une recherche menée par ESI ThoughtLab, il serait très important.

  • 66% des 167 villes interrogées dans 80 pays différents ont déclaré vouloir investir davantage dans l'IA à l'avenir.
  • 80% des villes interrogées prévoient d'agir ainsi au cours des trois prochaines années.
Des analystes de données discutent devant un plan de ville numérique

De telles technologies sont déjà utilisées. En effet, des assistants numériques sont déployés dans deux tiers des villes et le niveau d’apprentissage automatique atteint presque 70%.

La raison de cette démocratisation est simple : pour utiliser de manière prédictive des informations en temps réel provenant de diverses sources de données et les transférer dans des solutions durables pour les personnes, l’intelligence artificielle et l’analyse des données sont les technologies clé.


Des villes plus fonctionnelles grâce à l’intelligence artificielle

Mobilité, éducation, santé, environnement, administration, infrastructure et économie : aujourd’hui, une ville remplit de nombreuses fonctions pour ses habitants. A cela s’ajoute désormais les défis créés par le changement climatique. Rendre les villes plus durables, plus efficaces en termes d’utilisation des ressources, et plus fonctionnelle face au futur représente donc un projet considérable. L’intelligence artificielle aide à développer des solutions adaptées à partir des données de la vie urbaine dans sa globalité. Plusieurs villes ont déjà mis en place certaines initiatives, dont vous pourrez retrouver quelques exemples ci-dessous :. 

Philadelphie : de meilleures routes

L’intelligence artificielle pour la gestion du trafic est presque un « classique ». Cependant, la mobilité urbaine dépend aussi de l’état de l’infrastructure. À Philadelphie, aux États-Unis d’Amérique, l'IA et l'apprentissage automatique visuel sont utilisés pour analyser des images provenant de près de 2 000 kilomètres de route.

Vue de la ville de Logan Square à Philadelphie

En collaboration avec une start-up, l’état des voies a été enregistré en moins de trois mois et un plan de rénovation des routes à long terme a été élaboré.

De cette manière, les coûts d'entretien des transports publics peuvent être réduits, et donc que les prix des transports n’ont pas besoin d’être augmentés.


Cascais: plus d’efficacité

À Cascais, au Portugal, les services basés sur la technologie font partie du quotidien. La ville avait besoin d’une vue d’ensemble des plus importants domaines de la vie, dont la santé, l’éducation, l’énergie ou encore l’infrastructure publique, et ce, dans les 12 districts administratifs. 

Vue de la place du 5 octobre à Cascais

Cascais a donc répondu à ce besoin grâce à l’aide d’une plateforme centrale numérisée. Entre autres, « C2 » a permis de rendre la gestion des déchets plus efficace. En effet, en se basant sur les données de trafic en temps réel et l’état des routes, le système ajuste les itinéraires des véhicules.

Cette augmentation de la durabilité se traduit par 180 000 km de trajets en moins, une réduction de 350 tonnes de CO2 et une baisse des coûts d’environ 600 000 euros par an.


Vienne: vue globale de toutes les données

Vienne, la capitale de l’Autriche, utilise Context Broker de la Commission européenne comme plateforme numérique pour la ville. Elle est conçue pour fournir une information visuelle simple et en temps réel aux utilisateurs, sur presque tous les domaines de la vie quotidienne.

Vue de la place Maria Theresien à Vienne

Les domaines de compétences de la plateforme incluent entre autres la mobilité, la surveillance environnementale, l’amélioration de l’efficacité énergétique et bien plus encore. Elle fournit des informations visualisées pour tous les domaines et évite aux utilisateurs de devoir rechercher laborieusement les détails souhaités dans les volumes de données collectées.

De cette façon, toutes les données sont disponibles sans toutefois perdre la vue d'ensemble.


Modèles innovants pour les piétons grâce à l'IA

Les événements de grande envergure sont l’expression de la diversité, de la densité et de la vivacité urbaine. Mais en termes de logistique et de sécurité, ils représentent un défi qui ne doit pas être sous-estimé. 
La foule fait la fête dans la rue

C’est pourquoi des solutions basées sur l’intelligence artificielle sont en cours d’élaboration : elles permettent d’enregistrer le mouvement des foules en temps réel et de les diriger au besoin. Par exemple, c’est une bonne façon de réduire le temps d’attente des participants lors de grands événements, tels que des concerts, des festivals, ou encore des manifestations sportives.

En bref, la combinaison de données vidéos et d’analyses de l'intelligence des foules offre des bénéfices, et ce, peu importe le lieu où la foule se réunit. Les experts de Forschungszentrum Jülich et de l’Université de Wuppertal ont mis à l’essai de telles technologies lors de la "Fête des Lumières" à Lyon (France) en 2022. Aux Etats-Unis, Quantum Corporation and WaitTime collaborent sur des solutions de « live crowd intelligence ».


Plus de résilience climatique grâce à l’intelligence artificielle

L’IA joue un rôle important dans la conception de villes résilientes face aux changement climatique, et ce, à de nombreux égards. Par exemple, des systèmes assistés par l’intelligence artificielle analysent des données environnementales (les températures, la qualité de l’air, les émissions de CO2 et autres). Sur cette base, des mesures sont prises afin de réduire l’impact des villes sur le changement climatique. Cela est d’autant plus vrai si l’on associe ces données à des solutions intelligentes pour la gestion du trafic, pour l’approvisionnement en énergie et pour les autres éléments qui ont un impact direct sur notre environnement.


En même temps, de tels systèmes aident à prendrerapidement de meilleures précautions contre les conséquences du changement climatique. Dans la gestion des risques de catastrophe, l’IA soutient les systèmes d’alerte précoce en surveillant les tendances météorologiques, en analysant les modèles et en détectant les écarts.


L'intelligence artificielle est un facteur clé pour adapter les villes face au futur et les rendre vivables, même dans des conditions climatiques changeantes. De nouvelles solutions sont en développement dans de nombreux pays, dans le cadre de projets pilote et de stratégies de « smart city ». Certaines d’entre elles sont très personnalisées pour répondre au mieux aux spécificités de certaines zones,, et d’autres peuvent être transférés facilement d’une ville à l’autre en adaptant le scénario. Les différentes applications ont le potentiel pour améliorer durablement la qualité de vie et de stimuler l'innovation (et donc l'économie). L’IA permet aux régions urbanisées de devenir résilientes et de s’adapter au futur de nos sociétés.