Eau

Services : Eau

L’eau est essentielle à la survie : elle est indispensable à la vie quotidienne des ménages, mais aussi à l’agriculture et aux services publics comme les pompiers. Cela signifie que les municipalités doivent gérer les pluies violentes et les inondations en temps réel et disposer d’un système efficace de distribution et de gestion des services d’eau. Ce système doit, d’une part, assurer une distribution optimale d’eau potable à la population et, d’autre part, gérer les eaux de ruissellement, telles que les eaux pluviales ou celles issues de la fonte des neiges ou de la crue. Une ville intelligente peut reconnaître les anomalies dans les précipitations, les inondations et les habitudes de consommation des utilisateurs, et mettre en œuvre les meilleures pratiques pour éliminer les coûts de distribution et le gaspillage d’eau. Grâce à la prévision, à la surveillance et à la mise en œuvre de stratégies efficaces faisant appel à l’Internet des objets, les autorités municipales sont à même de planifier la surveillance des tempêtes de pluie et des inondations afin d’éviter ou d’atténuer leurs conséquences sur les infrastructures.

Problèmes, applications et solutions : Surveillance des tempêtes de pluie et des inondations

L’humain n’a pas les facultés auditives et visuelles idéales pour capter les ondes utiles dans la surveillance des inondations ou des tempêtes de pluie. Souvent, une fois que les inondations deviennent visibles à l’œil nu, il est déjà trop tard pour éviter les dégâts matériels. Les technologies permettant de surveiller les précipitations, les marées et les niveaux d’eau peuvent aider les municipalités à gérer les risques d’inondation. Des solutions peuvent également être mises en place pour limiter les pertes d’eau non payante en trouvant rapidement les fuites, réduire les coûts de traitement et de pompage, et possiblement pour transformer les stations d’épuration des eaux usées en installations de récupération des ressources qui produisent de l’électricité. Ces améliorations peuvent se traduire par des factures plus précises pour les clients et épargner aux villes des modifications importantes de leurs infrastructures physiques.

Technologies

Mesure manuelle de l’eau – La méthode traditionnelle de contrôle de la qualité de l’eau et de protection de l’environnement consiste à recueillir manuellement des échantillons d’eau de différents sites et à les analyser en laboratoire. De même, traditionnellement, le relevé des niveaux d’eau est effectué par des employés municipaux faisant du porte-à-porte.

Caméras – Des caméras intelligentes connectées à l’Internet des objets peuvent être utilisées pour fournir des mises à jour visuelles régulières sur l’état des ponts, des ponceaux et des drains. Ces caméras, pouvant être alimentées par l’énergie solaire, sont capables d’envoyer des bulletins d’information d’urgence en temps réel et de transmettre des mises à jour photographiques aux techniciens de terrain par l’entremise d’un portail en ligne.

Radar à synthèse d’ouverture (RSO) – Il s’agit d’un radar de télédétection qui utilise des images à haute résolution pour calculer l’empreinte laissée par la pluie et surveiller les inondations. Les systèmes de RSO émettent une impulsion radar et enregistrent l’image de la surface terrestre renvoyée au satellite.

Capteur ultrasonique – Ce capteur est installé au-dessus d’un plan d’eau pour détecter les niveaux d’eau lors d’inondations et envoyer les données recueillies au moyen d’une connexion sans fil, par exemple par radiofréquences. Le capteur émet une impulsion sonore qui se répercute à la surface de l’eau et mesure le temps nécessaire au retour de l’écho.

Spectroscopie ultraviolet-visible (UV-VIS) – Cette technologie mesure le degré d’absorption de la lumière par l’eau pour quantifier le niveau de concentration bactérienne d’échantillons d’eau et ainsi évaluer s’ils sont contaminés. La spectroscopie UV-VIS peut aussi servir à contrôler les produits chimiques utilisés pour désinfecter les sources d’eau, comme le chlore et le fluorure.

Irrigation intelligente – L’irrigation intelligente utilise l’Internet des objets pour connecter les points de contrôle d’un système d’irrigation à une plateforme informatique afin de calculer les valeurs d’évaporation et de transpiration et ainsi déterminer le moment optimal pour irriguer. Cette technologie calcule les pertes d’humidité du sol, en utilisant le vent, l’humidité, le rayonnement solaire et la température comme données d’entrée. Le résultat permet de déterminer la quantité d’eau nécessaire à la croissance des plantes.

Dispositifs de mesure sans fil LoRa – Les dispositifs et le réseau sans fil LoRa combinent des capteurs ultrasoniques de précision avec une modulation sans fil à longue portée pour surveiller et détecter les inondations et les débordements dans la ville. Utiles lorsque les réseaux cellulaires et Wi-Fi sont inefficaces, les dispositifs LoRa se connectent à un réseau non cellulaire qui utilise moins de puissance et de bande passante. Le rapport des capteurs est envoyé en temps réel, accompagné d’une alerte à la municipalité en cas de risque d’inondation.

Compteurs intelligents – Les compteurs d’eau intelligents effectuent un relevé à distance, analysent les données, communiquent les détails de la consommation d’eau et peuvent également détecter et signaler les fuites. Ils peuvent être posés dans les maisons, les commerces ou les environnements industriels, au moment de la construction ou plus tard, afin de garantir l’exactitude des factures et d’éviter des frais d’eau inutiles. Les données recueillies par ces compteurs intelligents peuvent être chargées dans des applications mobiles ou des portails Web où les clients peuvent consulter leur consommation d’eau, la comparer avec celle de leurs voisins et estimer leur prochaine facture d’eau.

Détection et contrôle des fuites – Des capteurs connectés à l’Internet des objets peuvent surveiller la pression d’eau, le volume et la direction du débit d’eau et les ondes acoustiques. Ces capteurs recueillent des données qui seront téléchargées sur un serveur sécurisé où elles seront analysées pour l’envoi de notification en cas de fuite, le tout par connexion sans fil.

Réalité augmentée et virtuelle (RA/RV) – Ces technologies peuvent aider les techniciens et les travailleurs municipaux en formation et en situation réelle en leur fournissant une représentation holographique des tuyaux, des câbles et d’autres équipements.

Robots et drones autonomes – Des robots et des drones peuvent être utilisés pour capter des vidéos qui seront analysés dans des logiciels de détection et de classification des défauts, de sorte à éviter la fermeture de routes et l’analyse manuelle des vidéos. Grâce à l’apprentissage profond et à l’intelligence artificielle, ces logiciels peuvent repérer rapidement les défauts et produire des rapports sur les secteurs nécessitant une attention particulière.

Sonars et radars pour détecter les débordements d’égouts – Des capteurs géolocalisés utilisant le sonar et le radar peuvent être installés dans les trous d’homme pour mesurer les niveaux d’eau et détecter les premiers signes de débordement d’égouts. Ces capteurs peuvent déclencher une alarme immédiate lorsqu’un certain niveau d’eau est dépassé à un emplacement donné. La municipalité peut alors déverser le trop-plein d’eau non traitée à un endroit approprié pour le stockage ou l’évacuation des eaux pluviales. Les données de ces capteurs peuvent également apprendre à des intelligences artificielles à prédire le rendement des installations de traitement des eaux usées pendant les tempêtes, à trouver des endroits optimaux pour stocker ou diriger les eaux usées et à informer électroniquement les stations de pompage du transport et du traitement optimal de l’eau entrante.

Surveillance de la qualité de l’eau – Les capteurs connectés à l’Internet des objets peuvent mesurer la qualité de l’eau par sa conductivité, son alcalinité, sa turbidité, sa température et sa thermométrie. Ces capteurs peuvent fonctionner en mode d’économie d’énergie afin de transmettre régulièrement des mises à jour de données pour analyse. Différentes qualités seront mesurées par différents capteurs, dont certains utilisent des techniques spectroscopiques, et recueillent des données qui sont enregistrées et transmises à intervalles réguliers à une plateforme d’analyse ou de stockage de données.

Surveillance des précipitations et des inondations – Les systèmes de surveillance des précipitations et des inondations reposent sur des systèmes d’observation météorologique par radar et de modélisation et peuvent intégrer des dispositifs d’alerte en temps réel. Ces systèmes de surveillance peuvent aussi inclure des capteurs de profondeur à ultrasons pour mesurer les niveaux d’eau, des équipements de prévision par satellite, des mesures d’ondes radio entre les tours radio et des pluviomètres sans fil. Des solutions de surveillance peuvent également être intégrées à des solutions de ville intelligente telles que les contrôles de circulation à des fins de sécurité.

Réseaux d’eaux usées intelligents – Un réseau de solutions et de produits intégrés, contrôlés de manière centralisée, comprenant des capteurs connectés à l’Internet des objets, des pompes automatisées, des bandes transporteuses et des machines de tri pour séparer les solides des autres déchets, peut être utilisé pour traiter les eaux usées et rejeter l’eau propre dans les rivières ou pour d’autres usages. Un tel réseau repose aussi sur des logiciels d’analyse qui traduisent les données en informations exploitables afin d’éclairer les décisions relatives à la gestion des eaux usées.

Gestion des risques susceptibles d’engager la responsabilité

Vie privée

Risques

⚠️ Les technologies liées à l’eau mentionnées ci-dessus peuvent donner lieu à des risques pour la vie privée lorsqu’elles mettent en cause des informations personnelles sur l’identité des personnes. Cela peut survenir lorsque les compteurs intelligents détectent et surveillent la consommation d’eau d’un ménage ou lorsque des caméras surveillant les niveaux d’eau filment des personnes. Ces risques liés à la responsabilité comprennent des préoccupations relatives à la propriété des données et des préoccupations relatives à la vie privée ayant trait au consentement et à l’identification des personnes.

Gestion des risques

✅ Brouillez les visages. Les caméras peuvent recourir à l’apprentissage machine pour identifier les personnes dans les images et les vidéos, puis brouiller leur visage ou leur corps entier. Comme les caméras sont utilisées pour la surveillance des eaux et des inondations, il n’est pas nécessaire de saisir ou de stocker des images de personnes identifiables.

✅ Utilisez des cartes de consommation générale, et non des ménages individuels. Si vous développez une application ou un portail Web où les citoyens et citoyennes peuvent visualiser leur consommation d’eau et comparer leur quartier aux autres, la carte de consommation devrait présenter un rayon d’utilisation plutôt que des adresses précises.

✅ Anonymisez les données personnelles. La plupart des technologies comme les caméras permettent de rendre anonymes les images des personnes saisies et transférées durant la collecte des données.

✅ Anonymisez dès que possible. Les données recueillies doivent préserver l’anonymat des personnes saisies durant la collecte. Le brouillage des visages peut être automatisé grâce à l’apprentissage machine et à l’IA.

✅ Limitez l’échange de données. La plupart du temps, il n’y aura pas de restriction relative aux données recueillies, mais il peut y avoir des restrictions sur leur transmission entre les ports réseau afin d’empêcher l’usage inapproprié des renseignements personnels.

✅ Réduisez au minimum la collecte de données. Il s’agit de réduire la collecte de données à ce qui est nécessaire ou requis.

✅ Suivez les pratiques exemplaires en matière de protection de la vie privée.

Risques pour la sécurité

Risques

⚠️ L’utilisation des technologies indiquées présente certains risques pour la sécurité, notamment la faiblesse des mesures de cryptage, des pare-feu déficients, des rançongiciels, la manipulation des données des capteurs afin de semer la panique et le détournement de système.

Gestion des risques

✅ Bon nombre des solutions aux risques pour la vie privée atténueront aussi les risques pour la sécurité, par exemple l’anonymisation à la source, sinon l’anonymisation dès que possible. Si des renseignements personnels sont recueillis, ils doivent être conservés dans un endroit sûr.

✅ Chiffrez les données. Le chiffrement protège les informations personnelles en brouillant les données, de sorte qu’elles ne sont accessibles qu’avec une clé de déchiffrement unique qui les restitue sous leur forme lisible initiale. Il existe plusieurs types d’algorithmes de chiffrement pour protéger les données personnelles ainsi que les canaux de communication par lesquels elles transitent.

✅ Authentifiez les utilisateurs. L’authentification empêche l’accès non autorisé au contrôle de ces technologies en réseau au moyen de processus de vérification des autorisations d’accès aux données. Le niveau d’authentification doit être proportionnel aux risques. L’authentification à deux facteurs offre un niveau de sécurité supplémentaire en exigeant deux informations, ce qui rend plus difficile l’accès non autorisé.

✅ Limitez l’accès aux données. Des mesures physiques, organisationnelles et technologiques doivent être mises en place pour limiter l’accès aux données à ceux qui en ont besoin.

✅ Prévoyez des audits et des correctifs de sécurité fréquents. Lorsque les données de la ville sont stockées sur des serveurs distants, la plateforme d’hébergement dans le nuage doit régulièrement faire l’objet d’audits et de correctifs de sécurité, et une stratégie de récupération des données doit être mise en place.

✅ Effectuez des mises à jour régulières des logiciels. La plupart des technologies proposent des mises à jour logicielles de routine pour empêcher les pirates et les espions d’y introduire des logiciels malveillants susceptibles de perturber les données du réseau. Les évaluations de la sécurité des logiciels devraient chercher à identifier les risques et les vulnérabilités afin de garantir que les mesures de sécurité sont à jour, appropriées et efficaces.

✅ Effectuez la maintenance du matériel. Cela permet d’éviter que des pirates ou des voleurs n’outrepassent les paramètres de sécurité. Les dispositifs matériels jugés compromis peuvent être isolés jusqu’à ce que la maintenance soit effectuée.

✅ Mettez en place une plateforme de sécurité. Une plateforme de sécurité analyse les données, recherche les indicateurs potentiels de compromission et permet de mettre en place des mesures de sécurité comme la mise en quarantaine des dispositifs contaminés.

✅ Assurez-vous que les partenaires emploient des mesures de protection adéquates. Tous les partenaires et entrepreneurs doivent employer des mesures de protection adéquates selon la sensibilité des informations qu’ils détiennent.

✅ Suivez les pratiques exemplaires en matière de sécurité.

Approvisionnement

Risques

⚠️ La plupart des solutions de surveillance de l’eau nécessitent l’achat de produits ou de services auprès de tiers. Ce processus s’accompagne de risques liés à l’enfermement propriétaire, aux coûts à long terme de la technologie et aux choix entre des solutions de faible ou de haute technicité.

Gestion des risques

✅ Les risques liés à l’approvisionnement doivent être traités en suivant les pratiques exemplaires en matière d’approvisionnement .

✅ Des risques liés à la propriété intellectuelle sont à prévoir en lien avec la propriété et la confidentialité des données. Les droits d’accès et autres droits relatifs aux données devraient être abordés d’entrée de jeu, en tant que partie intégrante des conditions d’acquisition. Examinez attentivement les risques liés à la propriété intellectuelle.

✅ Le choix de solutions de faible ou de haute technicité dépendra de plusieurs facteurs : a) L’utilisation prévue. L’intervention d’urgence en cas d’inondations et la gestion des eaux reposent généralement sur la vitesse, la précision et la capacité de mise à l’échelle qu’offrent les technologies plus intelligentes. En revanche, la planification à long terme n’exige pas nécessairement ces attributs. b) Le coût. Les solutions de faible technicité ont tendance à être moins coûteuses à acquérir et à entretenir. c) L’utilisation de l’infrastructure existante. Les solutions qui utilisent l’infrastructure existante ont des coûts inférieurs à ceux des nouveaux projets de construction. d) La mise à l’échelle. Il faut tenir compte de l’évolutivité et du déploiement à grande échelle en ce qui a trait aux coûts à long terme et à l’enfermement propriétaire. Les offres soumises doivent être évaluées en fonction des risques de mise à l’échelle, de la facilité à traiter les données structurées et non structurées, et de la capacité de connexion à d’autres appareils de l’Internet des objets.

✅ Suivez les pratiques exemplaires en matière d’approvisionnement.