Smart Building : comment l'IoT contribue au confort, à la sécurité et à l'hygiène sur le lieu de travail ?

le 04/05/2020 par Valentin DESVAUX DE MARIGNY

Les principaux enjeux de l’immobilier d’entreprise

Bureaux, centres de recherches, unités commerciales… nos lieux de travail exposent l’entreprise à des enjeux sur le plan humain, sanitaire, environnemental, financier et sociétal. Pour l’entreprise qui souhaite en tirer parti, le Smart Building propose une approche du bâtiment orientée vers de nouveaux usages et vise à créer des services innovants à forte valeur ajoutée. Ces services peuvent être regroupés en quatre thématiques ou enjeux pour l’entreprise :

Améliorer la qualité de vie au travail (QVT). Nous passons 30% de notre vie professionnelle sur notre lieu de travail, ce qui peut expliquer des attentes à l’égard de nos conditions de travail, du confort, de la sécurité et des conditions d’hygiène sur ce lieu. La QVT peut avoir un double-effet sur l'entreprise : en interne elle permet de fidéliser les usagers plus à même de s'épanouir et d'être performants ; en externe d'attirer de nouveaux talents.
Réduire son empreinte environnementale. L’immobilier résidentiel et tertiaire en France est le 2ème émetteur de gaz à effet de serre selon le Ministère de la Transition Énergétique et Solidaire (source). Des initiatives publiques visent à certifier que l’entreprise respecte des normes environnementales, comme le label HQE (Haute Qualité Environnementale) ou le Bilan Carbone, qui s’inscrit dans les exigences de l’article 75 de la loi Grenelle II.
Maîtriser les coûts d’exploitation. Ces coûts peuvent s'élever à 10,000 € par an et par occupant pour des bureaux parisiens, indique Denis Burckel dans son ouvrage “Management de l’Immobilier” (2018). Ils constituent parfois le deuxième poste de dépenses après celui des salaires. La rentabilité de l’investissement immobilier varie selon les coûts d’exploitation et l’optimisation des surfaces, des consommables (électricité, eau, papier...) ainsi que des services (restauration, conciergerie…) au sein du bâtiment.
L’immobilier, acteur des activités de la ville. En région Île-de-France l’immobilier d’entreprise couvre la moitié de la superficie de Paris (52km²). Cette densité immobilière ainsi que le développement de l’économie de partage incitent l’entreprise à mettre à la disposition de son territoire les ressources et espaces inutilisés de ses actifs immobiliers. Cet engagement est une aubaine pour véhiculer l’image sociale et responsable de l’entreprise sur son territoire.

Dans cet article nous allons nous concentrer uniquement sur l’amélioration de la qualité de vie au travail, les autres enjeux feront l’objet de prochaines publications. Par ailleurs, le contexte actuel du COVID-19 nous oblige à réfléchir et partager avec vous nos pistes de réflexions et nos doutes sur la contribution du Smart Building dans la lutte contre la propagation de pandémies et plus largement aux nouveaux enjeux sanitaires

La révolution numérique donne naissance au Smart Building

L’émergence de technologies disruptives portée par la révolution numérique impulse une nouvelle vision du bâtiment et de son territoire. Tous deux sont une mine de données à exploiter pour renforcer la finalité immobilière : servir les usagers (propriétaires, locataires, occupants, gestionnaires…). Comment extraire ces données ? Comment les exploiter et pour quels résultats ? Le Smart Building est une réponse à ces questions. Nous qualifions un bâtiment de « Smart » s’il a deux caractéristiques qui permettent la construction de nouveaux usages :

Selon les cas d’usages envisagés, il doit être connecté avec son environnement : équipements (chauffage, climatisation, ascenseurs …), espaces (plateaux, paliers, circulation …), usagers (résidents, invités, opérateurs …), bâtiments voisins et plus largement au réseau urbain de la ville (transports, alimentation électrique, ...). Cette connectivité permet la collecte de données provenant de diverses sources comme les objets connectés, le SI de l’entreprise, l’outil de gestion technique centralisée des équipements ou de services web tiers.
Il doit aussi être intelligent par sa capacité à scénariser les usages à partir de règles métier prédéfinies ou induites par des facilitateurs techniques (machine learning). Ces règles ont vocation à traiter les données collectées pour répondre aux usages définis et s’appuient sur un mix technologique : environnements cloud, edge computing, interopérabilité entre systèmes, analytics et machine learning ou encore réalité virtuelle pour ne citer qu’eux.

Dans ce mix technologique, l’Internet des Objets couvre l'ensemble de la chaîne de valeur allant de la captation de la donnée jusqu’à la mise à la disposition du service pour l’utilisateur final. Dans cet article nous allons approfondir les services rendus aux usagers plutôt que la partie extraction et traitement des données. Pour en savoir plus sur l’IoT, nous vous conseillons nos articles ici et là.

Une journée type dans un Smart Building (avant le COVID-19)

Vous allez bientôt déménager dans un Smart Building flambant neuf ? On vous décrit ici une petite partie d’une journée type dans votre futur lieu de travail. Pour profiter pleinement des services de votre bâtiment connecté et intelligent, une application mobile sera à votre disposition. Renseignez y votre identité, le numéro de la plaque d’immatriculation de votre véhicule et donnez accès à votre agenda ! Commençons :

Dès votre arrivée au parking, votre expérience est digitale. Une caméra lit la plaque d’immatriculation de votre véhicule et l'autorise à accéder au parking. Une place vous est attribuée dynamiquement, nul besoin de tourner pour en chercher une.
Pour accéder au bâtiment, utilisez votre badge traditionnel ou,si vous l’avez oublié, une version dématérialisée prenant la forme d’un QR code sur votre smartphone. Pour votre visiteur, utilisez votre application pour déclarer sa visite. Il recevra un QR code qui va lui permettre lorsqu’il le présentera à la borne d’accueil de vous notifier de son arrivée. Il pourra aussi utiliser ce QR code pour accéder au bâtiment sans passer par le bureau d'accueil (et donc sans délai pour obtenir un badge visiteur).
Adepte du flex office votre application vous aide à trouver une place pour travailler. Si c’est votre première fois dans ce bâtiment, votre application vous indique le chemin à suivre pour vous y rendre grâce aux balises Bluetooth déployées dans tout l’immeuble.
Besoin d’une phonebox pour participer à une téléconférence et ainsi éviter de déranger vos voisins ? Un coup d’oeil sur votre application et celle-ci vous dira lesquelles sont disponibles, elles sont toutes équipées de capteurs de présence.
Pour votre réunion de 11h vous avez déjà réservé une salle. Une fois dedans, sans action de votre part votre réservation est maintenue par la lecture à distance de votre badge. Si vous ne vous y rendez pas la salle est libérée pour vos collègues.
Durant votre réunion, la salle régule d’elle même ses équipements pour atteindre le niveau de confort que vous avez défini (intensité de l’éclairage, température de la pièce, ventilation pour la qualité de l’air). À tout moment, vous pouvez changer, depuis votre application, ces paramètres pour les adapter à un nouveau niveau de confort.
Le bâtiment sait faire le décompte de personnes présentes dans son enceinte. Cette information est utile en cas d’évacuation par exemple mais tout aussi importante pour le restaurant d’entreprise. En effet des algorithmes prédisent le nombre de personnes à servir en fonction de l’affluence du passé et des conditions météorologiques parfois favorables aux repas à l'extérieur.
Vous avez envie de connaître le menu du jour du restaurant d’entreprise ? Il se trouve dans votre application. Dans le restaurant, des caméras vous donnent l’affluence en temps réel. Vous pouvez composer (voire payer) votre plateau avant même de vous y rendre. Adieu la fille d’attente physique, vous serez averti dès que votre plateau sera prêt : bon appétit !
Vous préférez aller faire du sport à la pause déjeuner ? N’oubliez pas de sécuriser votre ordinateur portable dans un casier. Ils sont tous connectés, votre application vous dira lequel est disponible. Entrer le code du casier sur votre smartphone pour le verrouiller ou le déverrouiller.
Votre journée se termine et vous avez oublié dans quel sous-sol vous vous êtes garé ? Demandez à votre application, elle saura vous répondre.
Votre usage du bâtiment a été agréable parce que d’autres services se sont bien déroulés sans que vous vous en rendiez compte. En effet les bacs de collecte des déchets sont connectés, ils alertent automatiquement les services en charge lorsqu’ils sont pleins. Le technicien est passé réparer l’ascenseur avant qu’il ne tombe en panne (une alerte avait été déclenchée par le système de maintenance prédictive qui surveille les équipements). Une fuite d’eau à été détectée sur la chaudière, celle-ci s’est mise en sécurité et un ordre de réparation a été créé automatiquement. Et bien plus encore ...

Cette journée type montre bien que les services du Smart Building répondent à l’enjeu d’améliorer la QVT et ce, à plusieurs niveaux (confort, hygiène, sécurité). Cependant, un défi majeur vient perturber la sérénité du Smart Building : celui de lutter ou limiter la propagation de virus comme le COVID-19. Depuis l’annonce du gouvernement de la fin progressive du confinement, le Ministère du Travail a publié un protocole (lien PDF) que les entreprises et les établissements vont devoir respecter pour le déconfinement à partir du 11 mai. Ce protocole indique les mesures à prendre pour éviter les risques d’exposition au virus, évaluer les risques qui ne peuvent être évités, et encore privilégier les mesures de protection collective en leur donnant la priorité sur les mesures individuelles. Les entreprises doivent rapidement trouver des solutions pour appliquer ces mesures. Le Smart Building, et plus largement les objets connectés, peuvent-ils être un atout pour s’adapter à la situation ?

COVID-19: Quelles réponses le Smart Building peut-il apporter ?

La mise en place des scénarios de lutte anti-pandémie devront se faire en plusieurs temps. Un temps court pour répondre à l’urgence du moment, avec probablement une faible intégration aux SI existants. Un temps moyen, voire long, pour réaliser cette intégration dans les SI, mais aussi dans les bâtiments. Par exemple, il faut penser aux usages à long terme et parfois attendre la mise sur le marché de nouveaux produits. Et ces produits sont, pour certains, actuellement en cycle de développement par différentes entreprises pour répondre à des pandémies type COVID-19. Nous avons imaginé quelques scénarios, présentés brièvement ci dessous.

Le contrôle d’accès au bâtiment : les caméras contribuent déjà à la sûreté des sites en supervisant quotidiennement et automatiquement les entrées et la circulation dans les bâtiments. Ils peuvent aussi devenir un moyen de réduire les risques de contagion dès le contrôle d’accès au bâtiment, typiquement :

A l’entrée du site une caméra peut détecter le port ou non du masque. Si cette mesure est rendue obligatoire par la politique de l’entreprise ou les pouvoirs publics, l’accès au site peut être bloqué automatiquement par les portiques de contrôle d’accès. Cette mesure est particulièrement efficace pour les sites étendus avec de nombreuses entrées qui ne peuvent être toutes contrôlées par un humain.
L’utilisation d’une caméra thermique, quant à elle, permet d'évaluer la température corporelle et informer par exemple les gestionnaires du site des cas suspects. Ce dispositif peut être installé à l’entrée du site pour filtrer les accès mais aussi dans d’autres espaces pour alerter sur les cas de développement de symptômes de fièvre sur les usagers déjà présents sur le lieu.

Certains de ces équipements floutent les images stockées ou ne les stockent pas du tout, ce qui anonymise les personnes filmées. Il est possible d’acquérir à 100% l’équipement ou envisager une offre locative. Toutefois il faut s’assurer que la sensibilité thermique répond au besoin recherché, certaines ont une fiabilité parfois contestée. Quant à leur installation les caméras nécessitent souvent un trépied déplié sur 1m² ainsi qu’une prise RJ45 POE pour l’alimentation réseau et électrique.

L’occupation des espaces du bâtiment : le comptage de personnes est possible grâce à de nombreuses technologies. Par exemple, grâce à l’utilisation de caméras ou de capteurs de dénombrement, installés à l’entrée des zones (en saillie ou encastrés). Les centres commerciaux utilisent déjà ce type de capteurs pour suivre la fréquentation par enseigne :

Passé le contrôle d’accès, l’usager du Smart Building peut identifier en un clin d’oeil l’occupation actuelle dans les différentes zones du bâtiment. L’information est affichée sur des écrans d’affichage à l’entrée et/ ou à chaque zone (ou sur l’application du smart building si l’intégration a eu lieu). “Places disponibles à l’étage 1 : 15****/100 et à l’étage 2 : 75****/100 … le choix est vite fait !”
Dans une salle de réunion, si le nombre de personnes présentes dans la pièce est supérieure à la règle sanitaire instaurée, un signal visuel et sonore peut inviter les occupants à revenir au seuil autorisé.
Le gestionnaire dispose d’un outil de suivi en temps réel lui permettant de paramétrer des alertes comme l’envoi d’un mail si le seuil d’occupation qu’il a défini pour une zone est dépassé. Il peut aussi effectuer des analyses plus poussées sur une période souhaitée.

La distanciation physique : des produits sur étagère ou en cours de développement veillent au respect des mesures de distanciation physique pour limiter le risque de propagation de virus. Ils peuvent être utilisés par l’usager du bâtiment et l’entreprise à la fois :

Les usagers équipés d’un dispositif connecté (type bracelet) peuvent être alertés lorsque la limite de distanciation physique recommandée n’est pas respectée. De plus, si un usager déclare avoir contracté le virus, cette information permet d’identifier et d’alerter les porteurs du même dispositif, ayant étés en contact proche avec lui. Ce type d’usage est une alternative ou un complément aux applications (type “StopCovid”) développées par les états pour faire du traçage numérique. Ces dispositifs ont l’avantage de contenir peu ou pas de données personnelles. Ils peuvent être intégrés dans le SI du bâtiment pour gérer le contrôle d’accès (en remplacement ou complément du badge traditionnel).

Nous sommes persuadés que les Géants de la tech essaieront de rendre ce type d’usage possible via leurs smartwatches/smartphones et espérons le avec une interopérabilité et une ouverture d’API qui vont permettre aux entreprises de récupérer les informations (modulo les précautions RGPD qui vont bien) vers leurs SI (bâtiment, production, sûreté…).

Sans investir dans des dispositifs individuels, l’utilisation de solutions de vidéo analytics permet d’identifier les comportements non conformes aux mesures de distanciation physique en vigueur dans le bâtiment. Par exemple, le Smart Building peut remonter des alertes sur l’outil de supervision du gestionnaire, en cas de regroupement de personnes en dehors des règles de distanciation physique sur une période prolongée. En plus d'identifier le taux d'occupation des zones du bâtiment, la solution de video analytics peut permettre également de faire a posteriori un réaménagement des différents espaces de travail. Les flux vidéos proviendront par exemple des caméras mis en place au sein des divers espaces du bâtiment pour répondre aux problématiques d’accès et d’occupation citées plus haut.

La propreté des lieux : le gestionnaire renforce la propreté des lieux avec moins d’effort de planification. Les interventions d’agents de propreté peuvent être déclenchées à partir d’événements remontés du terrain :

Des capteurs intégrés aux distributeurs de savons/gel collectent des données sur la fin de vie des recharges. Ces capteurs peuvent déclencher l’intervention d’un technicien d’entretien et ainsi minimiser la durée d'indisponibilité du savon ou du gel. D’autres capteurs, installés au niveau des portes d’entrées des sanitaires (ou d’autres espaces) permettent de connaître précisément le taux d’utilisation des espaces. Ainsi, le gestionnaire du bâtiment dispose de données facilitant la gestion de ses campagnes de prévention et de communication.
Dans certains cas il peut être pertinent que les usagers, en indiquant sur leur application qu’ils quittent définitivement l’espace qu’ils utilisaient (bureau, salle de réunion…), initient automatiquement une demande de désinfection. L’application pourrait être complétée par le déploiement de boutons IoT dans ces espaces. Dans d’autres cas, le système de réservation peut ajouter automatiquement un créneau dédié à la désinfection avant et/ou après chaque réservation effectuée par un usager.
La planification des actions de nettoyage est automatisée pour que chaque agent de propreté reçoit sur son application une demande de service optimisant sa tournée en fonction des remontés du terrain. Les agents peuvent rendre compte de leur intervention sans recourir à la fameuse feuille volante qu’on repère parfois dans certains lieux avec les date de passage.

Avec ces dispositifs le gestionnaire peut suivre et gérer à distance les besoins de réapprovisionnement en savon/gel d’un espace et plus largement le niveau d'exécution du plan de désinfection des différents espaces. Pour les usagers, ces solutions offrent un accès en continu au savon/gel et l'assurance d’espaces désinfectés régulièrement. En plus certains distributeurs intègrent des capteurs pour obtenir sa noisette anti-bactérienne sans toucher le distributeur.

La qualité de l’air : A ce jour aucune mesure spécifique concernant la ventilation mécanique n’est imposée par l’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité). Les gestionnaires recommandent de réviser les consignes de la VMC (ventilation mécanique contrôlée) pour maintenir les volets d'air extérieur ouverts à 100 % pendant des heures prolongées. Ceci permet de fournir une quantité d'air nouveau plus importante que la normale dans les espaces.

Cependant, les gestionnaires doivent prendre en compte le coût supplémentaire d’une telle mesure. C’est pourquoi dans le Smart Building, l’utilisation de VMC connectées couplées à des capteurs de présence dans les espaces, peut permettre au gestionnaire de trouver un équilibre entre coût et sécurité. Des règles de gestion sont configurées pour activer le renouvellement de l’air en fonction du nombre d’usagers et de la capacité maximale d’accueil des espaces.

Le mot de la fin…

Passée l’urgence du moment lié au COVID-19, les gestionnaires de bâtiment et les fournisseurs de technologies Smart Building doivent réfléchir à des solutions durables et intégrées au SI de gestion du bâtiment, pour faire face à ce nouveau type de menace qui pèse sur la santé et le bien-être des usagers. A court terme le déploiement de certaines solutions évoquées plus haut, peut être impacté par des tensions sur l’approvisionnement en capteurs et autres dispositifs connectés.

Plus largement, si les promesses du Smart Building sont séduisantes, qu’en est-il de leur implémentation réelle ? En amont de la conception du bâtiment ou durant son exploitation, de nombreuses questions apparaissent lorsque le Smart Building est à l’ordre du jour :

Quelle toile de partenariats tisser pour réussir sa transformation ?
Comment construire la vision de son Smart Building ?
Quels nouveaux usages inclure dans le programme ? Comment les prioriser ?
Comment réaliser le business modèle des cas d’usages rapidement ?
Quel budget et comment l’optimiser ?
Quels choix technologiques et quelles méthodes d’implémentation adopter ?
Comment assurer la sécurité du système et la protection des données personnelles ?
Comment mettre en place une gouvernance du Smart Building ?
Quels indicateurs pour mesurer la valeur des nouveaux usages implémentés ?

Il est crucial de répondre à ces questions pour construire son programme de transformation Smart Building. Nous tenterons de vous apporter plus d’éclairages sur celles-ci dans une prochaine publication.