Alors que l’internet des objets vient de changer d’échelle avec la mise au point de systèmes basés sur les réseaux bas débit, la question se pose de savoir comment la maintenance pourrait profiter de cette spectaculaire avancée.

Le concept

L’internet des objets (IdO) est un système de systèmes qui donne la possibilité à des objets physiques d’échanger avec le monde virtuel.

Considérant le nombre possible d’objets connectables[1], ce nouvel usage d’internet est présenté comme une révolution, appelée Web 3.0, faisant suite à la révolution Web 2.0, celle du développement massif des réseaux sociaux.

Historique

La notion d’objets connectés n’est pas récente. Dans les années 70, la grande distribution avait adopté le code barre pour identifier ses produits. Puis les logisticiens ont utilisé la technologie RFID (Radio Frequence Identification) pour gérer les stocks et suivre les marchandises. Plus récemment, les QR code et autres étiquettes graphiques 2D permettent de rendre communiquant une image ou une affiche.

Depuis une dizaine d’années, les objets connectés évoluent selon trois directions :

1. De passifs, contenant une information qu’un autre système doit recueillir, ils deviennent actifs, c’est-à-dire capables de déclencher une action.
2. Leur zone d’influence sort des frontières locales (supermarché, entrepôt, entreprise, voiture, bâtiment) pour couvrir jusqu’à la totalité de la planète web.
3. Leur communication évolue de monodirectionnelle (émission d’information), vers bidirectionnelle (émission et réception avec un autre système) et jusqu’à multidirectionnelle (communication entre plusieurs systèmes et d’autres objets connectés).

On passe ainsi de la notion d’objets connectés à celle, plus large d’internet des objets.

Les préoccupations environnementales ou de bien-être ont permis le développement de ces systèmes que l’on rencontre aujourd’hui pour piloter à distance le chauffage ou l’éclairage de son habitat ou bien gérer sa forme physique. D’où le rachat récent de NEST par GOOGLE[2] ou l’explosion du marché des montres connectées.

Principe

L’internet des objets est rendu possible par la mise en place d’une suite de systèmes reliés entre eux.

Identification : l’objet doit être reconnu. Le système doit lui attribuer un code d’identification unique (code ou position GPS).

Génération : l’objet doit avoir une donnée à émettre. Cette donnée est générée le plus souvent par un capteur digital.

Modem : l’information doit être codée dans un langage compris par un réseau de données, puis pouvoir être échangée grâce à un module de transmission.

Concentration : l’information doit être intégrée dans un concentrateur dans le cas où elle ne peut être directement envoyée au serveur internet.

Transmission : l’information doit être transmise soit directement à un serveur (via GPS par exemple), soit passer d’abord par un concentrateur (via RFID, WiFi ou Bluetooth) qui lui-même la ré-envoie en longue portée (via GSM) vers le réseau.

Cet ensemble de systèmes ne peut fonctionner que dans un environnement particulier :

– qui doit disposer d’une source électrique pour alimenter chacun de ses composants,
– qui doit être couvert par un réseau longue portée, GSM ou GPS, voire les deux pour transmettre les informations vers un serveur ou d’autres objets.

Le principal frein au développement de l’Internet des Objets est son coût, qui somme ceux des équipements, de leur installation, de leur alimentation, ainsi que ceux de l’accès et de l’utilisation d’un ou de plusieurs réseaux de données.

Dernières avancées

Depuis quelques mois, des avancées notables ont permis de s’affranchir d’une partie de cette contrainte économique.

En effet, quelques sociétés, SIGFOX, ACTILITY et Qowisio, ont mis au point et développé un protocole de transmission de données sans fil à bas coût, reposant sur un réseau à longue portée et bas débit utilisant des fréquences gratuites (celles qui sont utilisées pour télécommander l’ouverture des portes de garages par exemple).

Les signaux émis sur ces réseaux, à basse fréquence (868 Mhz en Europe) sont 1000 fois moins énergivores que des signaux GSM. L’association d’un réseau libre de droit et de signaux à faible consommation permettent ainsi à l’internet des objets de s’affranchir des contraintes énergétiques propres aux réseaux actuels (WiFi, Bluetooth, GSM) et de proposer des prix très compétitifs[3] (plus besoin de concentrateurs ni d’abonnements à des réseaux mobiles).

La suppression de la contrainte géographique, qui imposait à l’objet connecté d’être relié à une alimentation électrique et sous couverture d’un réseau GSM, permet d’envisager un développement considérable de cette solution à des domaines comme le suivi des récoltes et du bétail, la gestion d’équipements routiers, la surveillance de réseaux énergétiques ou la prévoyance de catastrophes naturelles.

C’est pourquoi, tant les opérateurs téléphoniques[4][5] que les fabricants de composants électroniques[6] se sont pressés pour rentrer au capital des sociétés pionnières, dès l’instant où la faisabilité de leur modèle avait été prouvée[7].

Quels impacts pour la maintenance ?

De son côté, la société de services énergétique COFELY Services (ENGIE) a été la première à adopter ce sytème pour ses activités d’exploitation et de maintenance tertiaire, en nouant le 28 mai dernier un partenariat stratégique avec SIGFOX. Les raisons de ce choix concernent tous les types de maintenance :

« Intégrée aux solutions développées par Cofely Services, la technologie sans fil et longue portée, base du réseau bas débit SIGFOX, offre de nouvelles perspectives d’exploitation des données et démocratise les stratégies de performance énergétique du bâtiment :

• simplicité d’installation : pas d’infrastructure à déployer par l’utilisateur
• commodité d’utilisation : un accès aux datas sur tous les supports informatiques (ordinateurs, tablettes, smartphones…)
• coûts plus compétitifs : des coûts d’abonnements inférieurs aux technologies GSM
• interopérabilité : une technologie qui permet de connecter des objets de marques différentes [8]»

La réduction des coûts et la simplification d’utilisation mises en avant par COFELY sont effectivement des avantages indéniables pour la maintenance des installations déjà instrumentées.

Mais on peut encore aller plus loin : la multiplication des capteurs et leur capacité à transmettre des informations comme à en recevoir, va révolutionner la maintenance en lui permettant, à faible coût, de devenir conditionnelle.

La maintenance conditionnelle, ou prédictive, est en effet celle qui permet le meilleur résultat avec le minimum de moyen. Elle consiste à ne réaliser une opération de maintenance que suite à une demande générée par un indicateur ou un capteur.

Du fait du coût des systèmes de diagnostic et d’alerte, la maintenance conditionnelle est peu utilisée. On lui préfère la maintenance préventive, qui consiste à inspecter et maintenir les équipements selon un échéancier prédéfini, sans savoir réellement si cette maintenance arrive au bon moment ou même si elle est nécessaire. La survenance d’une panne est le signe que la maintenance préventive a échoué. On réalise alors une opération de maintenance corrective pour remettre le bien en état de fonctionnement.

Pouvoir réaliser de la maintenance conditionnelle est un vieux rêve des spécialistes de la maintenance. Cela permettrait de s’affranchir de la totalité de la maintenance préventive et de la quasi-totalité de la maintenance corrective. Mais pour rendre possible une telle maintenance, il fallait jusqu’alors équiper les installations de capteurs qui devaient remonter leurs informations via un système de Gestion Technique Centralisée. Cette solution complexe, coûteuse et gérée par des constructeurs, était réservée à des équipements et installations sensibles, leur diagnostic, en temps réel, ayant plus pour but de prévenir ponctuellement une panne afin d’éviter les arrêts d’exploitation que de mettre en place une véritable stratégie globale de maintenance conditionnelle.

Avec la démocratisation des capteurs et actionneurs connectés, cette dernière devient possible à grande échelle.

C’est cet aspect qui a enthousiasmé le Président de la SNCF, Guillaume PEPY : « Aujourd’hui des salariés de la SNCF effectuent régulièrement, à bord de leurs camionnettes, la tournée des réchauffeurs d’aiguillage pour vérifier qu’ils fonctionnent bien. Plus tard, ils connaîtront l’état de ces installations sans même se déplacer »[9].

En conclusion, la révolution Web 3.0 va permettre à la maintenance de réaliser également sa révolution, celle qui conduit à une maintenance 100% conditionnelle donc 100% efficace et 100% optimale.

Restent aux fabricants de systèmes à harmoniser leurs protocoles de communication, ce qui est en cours, aux conseils et ingénieries de maintenance à développer les bons algorithmes prédictifs, ce qui ne saurait tarder, et surtout que les professionnels de la maintenance, donneurs d’ordre comme prestataires, arrivent à changer des habitudes fortement ancrées.

La promesse d’une maintenance plus efficace et moins coûteuse devrait les y aider.

[1] 80 milliards en 2020 pour 15 milliards aujourd’hui selon l’étude Idate

[2] Le 13 janvier 2014, Google a officialisé le rachat de la start-up NEST, spécialisée dans les thermostats intelligents

[3] Pour SIFGFOX, l’abonnement au réseau est de 1 € par objet connecté et par an – « Sigfox lève 100 millions d’euros et accélère à l’international » – Les Echos – 12 février 2015

[4]Telefonica (Espagne), NTT Docomo (Japon) et SK Telecom (Corrée du Sud) pour SIGFOX – « Sigfox lève 100 millions d’euros auprès de GDF, Air Liquide, Telefonica » – La tribune – 11 février 2015

[5] Orange, KPN (Pays-Bas), Swisscom (Suisse) pour ACTILITY – « Objets connectés : Orange et Foxconn financent une start-up française » – Les Echos – 16 juin 2015

^[6] SAMSUNG (Corée du Sud) pour SIGFOX et FOXCONN (Taïwan) pour ACTILITY

[7] Le système de SIGFOX permet de suivre les bicyclettes volées dans la baie de San Francisco.

^[8] Communiqué de presse commun de COFELY et de SIGFOX du 28 mai 2015

[9]« La SNCF lorgne l’Internet des Objets » – Les Echos – 11 février 2015