Smart Cities : Relever le défi du socle numérique
Toute construction nécessite des fondations solides. C’est aussi le cas pour une smart city souhaitant délivrer des services performants à l’échelle d’un territoire agile, flexible et résilient.
Chez Cisco, nous qualifions ce socle numérique de plateforme de communication multi-services. Cela doit permettre :
- à la population de bénéficier plus largement des services mobiles à travers une connexion continue sur le territoire.
- aux touristes et visiteurs occasionnels du territoire d’être plus facilement guidés vers les services marchands, contribuant à leur meilleure expérience du territoire et de ses ressources, tout en les incitant à consommer davantage sur le territoire (services touristiques, commerces… contribuant au développement économique local).
- aux départements métier de bénéficier d’une infrastructure de communication pour déployer plus rapidement leurs services à coûts maîtrisés, grâce à la mutualisation de l’infrastructure.
- A la collectivité de trouver un modèle économique et un mode d’exploitation pertinents pour bénéficier du potentiel qu’offre une infrastructure de communication multi-services essentielle au développement et à la résilience des services territoriaux.
Le socle technique vise en effet à mutualiser les infrastructures numériques existantes (permettant ainsi à des services au modèle économique compliqué de bénéficier de la couverture réseau existante) avec les gains suivants:
- Modèle économique partagé: moins de coûts pour un meilleur service
- Continuité de couverture territoriale par mutualisation des coûts : capacité à étendre la portée de chaque application au profit de ses utilisateurs (notamment dans les zones moins denses).
- Meilleure disponibilité et résilience des systèmes, la mutualisation donnant les moyens d’utiliser différentes technologies ou plusieurs chemins de communication pour faire face à un incident.
Le schéma directeur qui précisera les attendus du socle technologique sera basé sur une architecture multi-technologique reposant sur des standards ou normes. Cette architecture intégrera les éléments stratégiques suivants:
1) Stratégie de mix technologique
De nombreuses technologies de communication existent sur le marché, avec des maturités plus ou moins grandes et des caractéristiques technologiques différentes.Ainsi le territoire privilégiera pour ses artères principales la fibre pour des questions de performance et de résilience et de mixité de flux à transporter. Le développement des services basés sur l’image et la vidéo se généralisent dans des domaines variés, comme la vidéo protection, la surveillance de trafic, la visioconférence, la diffusion de contenus numériques… Cela nécessite des performances dans les liens montants et descendants sur l’ensemble des infrastructures.Sur le même principe, les services mobiles reposent à la fois sur des technologies de type WiFi (performance, couverture sur zones définies, pas de cout utilisateur) et des réseaux 3G/4G (couverture opérateur large mais non continue) afin d’apporter les réponses appropriées aux différents cas d’usage en préservant la qualité de services en itinérance (véhicules connectés, visites de chantier, consultation du système d’information à partir du terrain…).
Enfin, les besoins de capteurs autonomes et de préservation de leur batterie ont entraîné l’apparition de nombreux protocoles de communication bas débit en mode radio qui constituent un volet de l’architecture globale. Cisco, membre de la LORA Alliance, considère aujourd’hui que cette technologie radio LORA est suffisamment mature et adoptée par de nombreux opérateurs du marché pour être considérée comme le standard émergeant en France et dans le monde. Sa capacité de communication bidirectionnelle et le fait de pouvoir être déployé par des opérateurs comme par des intégrateurs sur des sites à couvrir, offrent de réels avantages.
La mise en œuvre de cartes Actility Lora dans les routeurs IOT System de Cisco apporte en outre une capacité à faire converger les flux le plus rapidement vers IP (Qualité de service, interopérabilité, sécurité…) pour sécuriser davantage encore le transport.
La technologie 6LowPan, dérivée d’IPv6, va progressivement se déployer sur des cas d’usages nécessitant encore plus de QOS, en proposant des communications IP de bout-en-bout.
2) Stratégie de convergence vers IP (Internet Protocole)
IP est le standard de communication qui permet la communication entre les différents éléments du système d’information (réseau, ordinateurs, applications…). La convergence vers IP est clé pour permettre l’interconnexion des différentes briques du système d’information. On privilégiera dans la mesure du possible une articulation IP de bout-en-bout.
3) Stratégie de confidentialité des données et de protection des infrastructures
Plus les systèmes sont connectés et plus les risques liés à la confidentialité de données personnelles et de cyber-menaces augmentent.
L’architecture globale doit :
- intégrer de manière native tous les éléments de sécurité pour la rendre imperméable à toute attaque ou d’y faire face de manière adéquate
- mettre en œuvre les mécanismes et processus qui garantiront la sécurité d’accès aux données transportées
4) Stratégie d’ouverture des données (Opendata), en temps réel, avec des Analytics et la fourniture d’API
L’ouverture des données publiques étant à présent régie par la loi, le socle numérique doit faciliter cette mise à disposition de données.
Il devrait aussi proposer l’accès aux données sous l’angle du temps réel pour que les applicatifs bénéficient d’informations instantanées qui contribuent à la qualité du service. On passera ainsi d’un service prédictif basé sur les statistiques historiques à une décision temps réelle contextualisée.
Ces données en temps réel seront d’autant plus faciles à proposer que le socle technique saura mettre à disposition des API (Application Programming Interface) pour chaque usage. Ce sont ces API et la fourniture de middlewares logiciels qui permettent de développer des services d’analyse qui valorisent les informations remontées par chacune des couche de la plateforme.
5) Stratégie d’analyse distribuée à l’extrémité du réseau (Fog Computing).
De même qu’il importe de pouvoir analyser des données en temps réel, la capacité à réaliser au plus proche du terrain certains traitements (analyse) doit être considérée comme une dimension importante de ce socle technologique. Cette caractéristique connue sous le nom de Fog Computing permet par exemple :
- d’analyser des images depuis la rue afin de n’envoyer que les images utiles à un centre de supervision, limitant ainsi les besoins de bande passante (détection d’encombrants, levée de doute sur véhicule stationné sur place de livraison…)
- autoriser une certaine automatisation des process appuyée sur des décisions locales (changement de message sur un panneau d’information, régulation d’éclairage public en fonction de la présence de véhicule ou de piétons sur une zone…) qui continue à opérer même lorsque le chemin d’accès vers les services Cloud est indisponible (avantage de disponibilité locale). D’après de récentes études aux Etats-Unis, 40% des industriels et opérateurs de services urbains considèrent que le Fog Computing va s’avérer crucial dans le développement de leur système d’information.
6) Organisation de type « opérateur d’opérateurs » pour gérer une infrastructure de communication critique puisque elle essentielle au bon fonctionnement des services du territoire. Cela passe par une organisation de type 24/24, avec des procédures d’exploitation strictes et une capacité à s’engager auprès des différents services sur les qualités de services attendues pour chaque service métier ou application (SLA pour Service Level Agreement).
Cette structure d’opérateur d’opérateurs permet à la fois de supporter les services internes de la collectivité et de commercialiser des services de connexions pour des acteurs tiers, participant ainsi au modèle économique.
Une dernière composante essentielle ne doit pas être oubliée :
7) Budget spécifique : La mise ne place d’un socle technique et d’une organisation appropriée pour gérer ce socle technique mutualisé impose la définition d’un budget propre. Si la mutualisation permet des économies et accélère le potentiel, l’actif essentiel que constitue cette plateforme multi-services territoriale doit être financé et exploité comme un élément stratégique.
L’offre Cisco IOT SYstem propose les briques architecturales pour bâtir ce socle numérique au profit du territoire.
- 6lowpan
- Actility
- Challenge
- DevNet
- E-Government
- efficacité interne
- gouvernance
- IoE
- IOT
- LoRA
- socle numérique
- Wifi
