Nous pensons souvent que le progrès technologique a un impact négatif sur le développement durable. Depuis la première révolution industrielle au milieu du 18e siècle, l'innovation technologique a permis à l'homme d'exercer une plus grande influence sur les ressources naturelles. Associée à l'augmentation de la population, cette évolution a entraîné l'utilisation massive de matières premières et l'accroissement de la production, ce qui a conduit à une consommation substantielle de ressources et à une augmentation massive des émissions de dioxyde de carbone.
Toutefois, comme la technologie des capteurs IdO et les technologies de connectivité sans fil continuent d'évoluer, les deux concepts d'innovation numérique et de développement durable se renforcent mutuellement. Les entreprises doivent adopter la transformation numérique et ses connaissances critiques pour passer à des pratiques plus efficaces sur le plan énergétique, utiliser les ressources de manière plus responsable et organiser les processus de manière à réduire les déchets.
Voici sept applications qui mettent l'internet des objets au service du développement durable :
1. Surveillance de la pollution atmosphérique
Les préoccupations mondiales concernant la pollution de l'air se sont surtout concentrées sur les effets de l'ozone, des particules et d'autres polluants sur la santé humaine. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que la pollution de l'air à l'intérieur et à l'extérieur des habitations est responsable d'environ 7 millions de décès prématurés dans le monde. La majorité de ces décès (4,2 millions) sont liés à la pollution extérieure, qui est un facteur de risque environnemental majeur affectant les populations urbaines et rurales dans le monde entier.
Outre ses effets dévastateurs sur la santé, la pollution atmosphérique a des répercussions importantes sur le climat, l'eau, les conditions météorologiques, les énergies renouvelables, l'alimentation et la végétation. De récentes innovations dans le domaine des capteurs de pollution à faible coût ont permis de créer une nouvelle génération de surveillance de la qualité de l'air qui fournit des données exploitables à haute résolution pour une fraction du coût des systèmes de surveillance traditionnels. Les entreprises disposent désormais d'un aperçu en temps réel de l'origine de la pollution de l'air, de sa propagation, ainsi que des personnes et des éléments les plus touchés.
Par exemple, le méthane, principal composant du gaz naturel, est un puissant gaz à effet de serre qui représente 20% des émissions mondiales. La plus grande source d'émissions industrielles est l'industrie pétrolière et gazière, qui perd chaque année pour $30 milliards de méthane lors de ses opérations. Dans ce cas, une solution de surveillance de la qualité de l'air alimentée par un réseau étendu de faible puissance (LPWAN) peut donner aux administrateurs une visibilité en temps réel sur des fuites auparavant indétectables dans des zones éloignées, ainsi que la possibilité de contrôler à distance les vannes pour empêcher d'autres fuites de méthane.
2. Gestion intelligente de l'énergie
Si la réduction des coûts et l'amélioration du confort des utilisateurs ont toujours été des priorités dans la conception des systèmes de chauffage, de ventilation et d'éclairage, les clients et les collectivités mettent de plus en plus l'accent sur les technologies durables. La consommation d'énergie représentant plus de 40% de la consommation totale d'énergie dans les bâtiments commerciaux, il n'est pas étonnant que tant de gestionnaires d'installations cherchent des moyens d'optimiser l'efficacité de ce système.
Jusqu'à récemment, les équipements CVC étaient souvent régulés de manière uniforme et prédéfinie, ce qui entraînait des phénomènes de gaspillage tels que la surchauffe ou le sous-refroidissement dans l'ensemble de la propriété. Dans ce cas, les données granulaires et en temps réel des capteurs IoT permettent de contrôler les appareils à la demande, par micro-zones, afin d'obtenir une plus grande efficacité énergétique. En outre, l'exploitation des données d'occupation peut révéler des tendances importantes en matière de demande de CVC et d'éclairage afin d'optimiser la planification des équipements.
Lorsqu'il s'agit de surveiller l'utilisation, les sous-compteurs sans fil permettent de fournir des données sur la consommation dans des zones de bâtiments dispersées ou même sur des actifs individuels, en particulier ceux qui consomment beaucoup d'énergie. Grâce à ces informations, les gestionnaires d'installations peuvent rapidement identifier et localiser les goulets d'étranglement afin de prendre des mesures correctives.
3. Gestion intelligente des déchets
La croissance des villes s'accompagne d'une augmentation de la quantité de déchets que nous produisons. D'ici 2050, 68% de la population mondiale vivra dans des zones urbaines, et la Banque mondiale estime que les déchets solides augmenteront de 70%. L'inadéquation et l'inefficacité des poubelles et des décharges existantes peuvent conduire à l'accumulation et au dépôt illégal de déchets dans les rues des villes, ce qui a de graves conséquences pour la santé publique. Dans le même temps, l'augmentation de la fréquence de la collecte des déchets se traduit par une augmentation de la pollution atmosphérique et sonore, de la circulation et des coûts publics.
La gestion intelligente des déchets est souvent abordée dans un contexte municipal, mais ses avantages et son applicabilité aux entreprises ont également des implications de grande portée. Elle contribue à résoudre le problème de longue date des horaires de ramassage qui ne correspondent pas à la demande réelle. Comme la quantité de déchets produits par les installations industrielles et commerciales varie chaque jour, les camions d'enlèvement des ordures n'arrivent souvent que pour vider des poubelles à moitié pleines. Il va sans dire que cette situation entraîne une augmentation des coûts et un gaspillage des ressources, sans parler des émissions de carbone causées par un trop grand nombre de déplacements des camions d'enlèvement des déchets. Dans d'autres cas, les poubelles peuvent être remplies avant les horaires de collecte, ce qui crée une situation insalubre et un risque d'émissions plus nocives.
Les capteurs IoT sans fil peuvent résoudre ces problèmes en fournissant diverses données en temps réel à partir des bacs. En connaissant le niveau de remplissage actuel de chaque poubelle, ils peuvent mieux prévoir le moment où elle devra être vidée, et comprendre la quantité et la vitesse de traitement de chaque type de déchet par jour et par saison. Plus important encore, les données relatives à la température et à l'humidité ont révélé des informations utiles sur l'activité microbienne qui se déroule dans les différentes poubelles. Fortes de toutes ces informations, les entreprises peuvent optimiser les programmes de recyclage pour chaque type de déchets afin d'accroître l'efficacité et de réduire les coûts de transport et l'empreinte écologique. En même temps, elles peuvent prendre des décisions éclairées sur la capacité et l'emplacement des bacs afin de répondre à la demande réelle et d'éviter les débordements inutiles.
4. Gestion intelligente des ressources en eau
Selon des chercheurs du MIT, d'ici 2050, plus de 50% de la population mondiale vivra dans des régions où l'eau est rare. Il est donc essentiel que les particuliers, les entreprises et les municipalités trouvent des moyens de réduire la quantité d'eau gaspillée chaque année. En moyenne, 85% des propriétés gaspillent 35% de leur consommation d'eau à cause de fuites. Au niveau municipal, les fuites de canalisations peuvent représenter 20 à 30% de la consommation totale d'eau potable.
Les progrès réalisés dans le domaine des capteurs IdO et de la connectivité sans fil ont considérablement réduit le coût de la collecte, du stockage et de l'analyse des données provenant de dispositifs spécifiques (tels que des pompes ou des vannes) ou de processus entiers (tels que le traitement de l'eau ou l'irrigation). Les capteurs peuvent surveiller les niveaux d'eau, contrôler la qualité de l'eau et être utilisés pour détecter les fuites. Par exemple, en installant des capteurs de détection de fuites dans un bâtiment ou dans les zones à haut risque d'une usine, les responsables de l'installation peuvent être alertés dès les premiers signes d'une fuite, ce qui leur permet de prendre des mesures correctives. Pour aller plus loin, la connexion de ces données aux systèmes de gestion des bâtiments pourrait permettre des réponses automatisées, telles que l'arrêt des vannes d'eau ou des équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation.
5. Agriculture intelligente
Confronté à de graves défis tels que la croissance explosive de la population mondiale, la diminution des terres arables et des ressources naturelles, et la gravité croissante des phénomènes climatiques extrêmes, le secteur agricole est soumis à une pression excessive. Selon l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), la production alimentaire mondiale devra augmenter de 50% d'ici 2050 pour nourrir une population estimée à près de 10 milliards d'habitants.
L'optimisation de l'efficacité agricole ouvre la voie à un système de production alimentaire durable, capable de répondre à la demande mondiale tout en réduisant l'utilisation des ressources et l'empreinte environnementale. Les systèmes agricoles intelligents sont alimentés par des capteurs sans fil qui fournissent des données en temps réel sur les conditions du sol et divers facteurs externes qui affectent la croissance des cultures. Une plateforme d'analyse traite ensuite ces données afin d'effectuer diverses pratiques agricoles telles que l'ensemencement, l'irrigation et la fertilisation de manière ciblée en fonction de la demande. Avec suffisamment de données fiables, des modèles prédictifs peuvent même être développés pour aider à identifier et à prévenir les conditions préjudiciables à la santé des cultures. Grâce à la technologie IdO, les agriculteurs peuvent également surveiller la santé de leur bétail depuis n'importe où et recevoir des alertes immédiates dès les premiers signes de maladie.
En plus de réduire les interventions humaines inefficaces et sujettes aux erreurs, l'agriculture intelligente peut augmenter les rendements tout en minimisant l'utilisation de produits chimiques, d'eau et d'autres ressources. Cela se traduit par une plus grande productivité tout en réduisant l'empreinte écologique.
6. Gestion de la flotte
L'impact environnemental des différents types de carburant, en particulier l'impact des moteurs diesel sur la qualité de l'air, suscite de plus en plus d'inquiétudes. Compte tenu des efforts déployés pour réduire les émissions de CO2, les opérateurs de flottes sont plus que jamais contraints de veiller à ce que les décisions relatives à leur flotte tiennent compte des considérations environnementales.
La localisation, la consommation de carburant, le temps de marche au ralenti, le comportement du conducteur et l'état des véhicules jouent tous un rôle dans les émissions totales produites par une flotte. Les capteurs IoT alimentés par LPWAN peuvent fournir des informations critiques sur ces paramètres afin d'optimiser les itinéraires, d'améliorer le comportement des conducteurs et d'assurer la maintenance des véhicules en temps voulu.
Par exemple, les données de localisation en temps réel permettent de planifier les itinéraires avec plus de précision et de réactivité, ce qui réduit le temps que les véhicules passent à tourner au ralenti dans les embouteillages. De même, les capteurs IoT peuvent être configurés pour identifier et suivre les accélérations ou freinages soudains, les excès de vitesse, les virages à grande vitesse, les arrêts fréquents et les vitesses lentes, qui entraînent tous un gaspillage de carburant.
7. Surveillance de la chaîne du froid
Environ un tiers de la nourriture produite dans le monde est gaspillée, la majeure partie de cette perte se produisant dans les chaînes d'approvisionnement mondiales. Globalement, cela équivaut à 1,6 milliard de tonnes de nourriture, d'une valeur d'environ $1,2 trillion.
La température est considérée comme le facteur le plus important affectant la qualité des aliments. Un contrôle et un réglage inadéquats de la température dans la chaîne du froid accélèrent la détérioration de la qualité des aliments, augmentant ainsi les pertes et les déchets alimentaires.
Traditionnellement, les acteurs de la chaîne d'approvisionnement relevaient et enregistraient manuellement la température des marchandises afin de garantir des conditions optimales. Cette méthode de gribouillage au crayon est très sujette aux erreurs et le processus peut augmenter considérablement le risque d'endommagement des produits si l'enregistrement est incorrect, n'est pas effectué à temps ou n'est pas vérifié du tout.
La chaîne du froid intelligente offre une visibilité de bout en bout de la chaîne d'approvisionnement, depuis la production et les palettes jusqu'aux marchandises et aux détaillants. Les capteurs IoT sans fil peuvent suivre les conditions environnementales telles que la température, l'humidité, la qualité de l'air, l'intensité lumineuse et d'autres facteurs environnementaux à partir de n'importe quel endroit et 24 heures sur 24. Lorsqu'un certain seuil est dépassé, des alertes sont déclenchées en temps réel afin de fournir des mesures d'atténuation immédiates et d'éviter toute atteinte à l'intégrité des produits.
Si la technologie a nui aux efforts de durabilité environnementale dans le passé, elle est aujourd'hui devenue un allié dans la construction d'une planète plus verte. Les progrès des capteurs IdO et de la connectivité sans fil permettent aux particuliers, aux entreprises et aux gouvernements d'adopter des pratiques d'économie d'énergie, d'utiliser les ressources de manière responsable et d'organiser les processus de manière à réduire ou à réutiliser les déchets.