GIoT : participez à la révolution verte avec l’IoT !
Participez à la révolution verte avec l’internet des objets. La technologie Green Iot (GIoT) offre des solutions innovantes pour optimiser l’efficacité énergétique et la durabilité environnementale.
L’innovation la plus radicale de l’ère numérique, internet, a révolutionné la communication ainsi que la connectivité des individus et des entreprises. L’ère du machine-to-machine a conduit à des appareils connectés qui communiquent entre eux. Internet réside désormais dans des objets du quotidien devenus communiquant comme les emballages alimentaires, les meubles, les montres, les appareils électroménagers ; et bien d’autres encore.
Mais l’objectif, pour ne pas dire le challenge du moment, est le développement de pratiques et de procédures qui donnent la priorité à la conservation des ressources et à la gouvernance environnementale tout en intensifiant les efforts pour décarboner l’atmosphère.
Le Green IoT représente les procédures économes en énergie adoptées par les appareils IoT pour parvenir à un monde durable et plus sûr.
Impact environnemental de l’internet des objets
La croissance du secteur de l’IoT a entraîné une amélioration de la connectivité entre différents appareils dans le monde. Il a largement contribué à réduire le gaspillage d’énergie en convertissant les appareils normaux en appareils intelligents. Leur donnant la possibilité de collecter des données énergétiques qui peuvent ensuite être analysées pour améliorer la fourniture et l’efficacité de la résilience environnementale.
Ainsi, l’IoT a abouti à la création d’une technologie intelligente qui favorise la durabilité environnementale grâce à une utilisation optimisée des sources d’énergie conventionnelles, à la réutilisation des matériaux et au recyclage des produits ; réduisant ainsi davantage les déchets et les émissions de carbone.
Il existe de nombreux cas d’usages. Ces cas d’usage vont des maisons intelligentes aux soins de santé intelligents, en passant par l’agriculture intelligente et les villes intelligentes ; nous développerons certains de ces cas d’usage dans la suite de cet article.
Mais il y a aussi le revers de la médaille. Ces milliards d’appareils IoT produisent et envoient une énorme quantité de données qui nécessitent cumulativement une énergie importante. Ces appareils fonctionnent pour la plupart avec des piles. Plus les batteries doivent être remplacées fréquemment, plus elles finissent dans les décharges. Celles-ci ont alimenté les problèmes liés à la durabilité environnementale et les défis liés à l’utilisation des ressources de manière plus responsable et à l’organisation des processus de manière à réduire les déchets.
Quelle est la signification de Green IoT (GIoT) ? Définition !
Le Green IoT (GIoT) représente les procédures d’efficacité énergétique (matériel et logiciel) adoptées par l’IoT pour faciliter la réduction de la consommation d’énergie et des émissions de carbone des applications et services existants ; ainsi que des appareils IoT pour parvenir à un monde intelligent durable.
Plusieurs technologies vertes telles que les étiquettes RFID vertes, les réseaux de capteurs verts et les réseaux de cloud computing verts sont devenues un élément essentiel de la recherche sur l’IoT vert. De nos jours, les entreprises sont incitées à utiliser davantage de sources d’énergie naturelles ou renouvelables comme l’énergie solaire et éolienne.
Des technologies telles que l’intelligence artificielle ainsi que des algorithmes mathématiques rendent l’IoT plus intuitif et convivial. Des logiciels de gestion de l’énergie et des installations basés sur l’intelligence artificielle (IA) sont en cours de développement dans le cadre du mouvement Green IoT. L’IoT utilise de nombreux capteurs et microprocesseurs. Elle adopte la nanotechnologie pour concevoir des dispositifs plus petits à l’échelle nanométrique afin d’améliorer la fonctionnalité, l’efficacité énergétique et la précision tout en réduisant leur taille.
Le Green M2M
Le Green M2M se concentre sur l’utilisation de techniques économes en énergie pour ajuster intelligemment la puissance de transmission, concevoir des protocoles de communication efficaces, planifier les activités en fonction de la variation de la charge de travail et utiliser la récupération d’énergie.
Par exemple, aux Etats-Unis, Ford a travaillé avec AT&T pour équiper ses véhicules électriques d’une connexion sans fil et d’une application dédiée qui permet au propriétaire de surveiller et de contrôler les paramètres de charge du véhicule, de planifier des trajets à un ou plusieurs arrêts, de localiser les stations de recharge et de préchauffer ou refroidir la voiture. La gestion de flotte sans fil et la télémétrie aident les entreprises de logistique à réduire le nombre de camions vides ou sous-utilisés sur la route ; et donc à réduire leur impact environnemental.
Principes du Green IoT (GIoT)
Les principes qui peuvent être suivis par un homme ordinaire pour contribuer au Green IoT sont en définitive assez simples. Avant tout, pour avoir un impact environnemental réel, de façon simple, éteignez les matériels que vous n’utilisez pas.
Ensuite, n’envoyez que les données nécessaires, car la transmission de données, notamment les vidéos en streaming, consomme beaucoup d’énergie. Un appel cellulaire d’une minute a une empreinte carbone légèrement plus importante que l’envoi d’un SMS. Mais les appels vidéo sur internet ont un impact carbone nettement plus élevé. La livraison prédictive de données basée sur l’analyse du comportement des utilisateurs peut être utilisée pour fournir uniquement les données requises aux utilisateurs. Il faut également compresser et regrouper les données autant que possible tout en utilisant des tailles plus petites pour les médias et les images.
La longueur du chemin de données doit être minimisée à l’aide de schémas de routage économes en énergie et de conceptions architecturales pour les communications sans fil. Par exemple, l’utilisation de nœuds relais pour étendre la transmission et relayer le signal vers le nœud de destination entraîne une efficacité énergétique.
Un autre principe du Green IoT consiste à troquer le traitement contre la communication. Avec l’aide de divers capteurs sans fil, l’IoT produit une variété d’ensembles de données massifs, multi-sources, hétérogènes et clairsemés. La fusion de données est principalement utilisée pour réduire la taille des données, optimiser le volume du trafic et l’utilisation des données et extraire des données brutes précieuses à partir desquelles les services IoT peuvent être améliorés et des services intelligents fournis.
Un écosystème plus vert
Autre challenge : il faut s’orienter vers des communications vertes, des techniques de communication avancées telles qu’un système de radio cognitive (CR) conscient de son environnement et capable de modifier ses modes de fonctionnement via une manipulation logicielle et matérielle sont capables d’améliorer l’efficacité de l’utilisation du spectre ; et de minimiser le problème de surutilisation du spectre.
MIMO (entrées multiples, sorties multiples) est une technologie de transmission efficace utilisée dans la communication sans fil pour la transmission et la réception. La combinaison de plusieurs sources de transmission améliore le débit de données et l’efficacité du système.
Tous les individus ainsi que les entreprises, du secteur de l’IoT ou non, devraient mettre l’accent sur l’utilisation de sources d’énergie vertes renouvelables comme l’énergie éolienne, solaire, hydraulique et géothermique afin d’agir réellement pour la protection de l’environnement. L’utilisation de sources d’énergie vertes renouvelables aura un impact environnemental positif en minimisant les émissions de CO2.
Low-Code et automatisation
Le développement low-code associé à la surveillance automatisée de la qualité des logiciels ouvrira la voie à une société durable. Il viserait à supprimer ou à refactoriser les fonctionnalités inutilisées, à améliorer l’efficacité énergétique et à rendre le logiciel plus maintenable.
Essayez également d’adapter l’ensemble du comportement de l’application ou du composant logiciel en fonction du mode d’alimentation de l’appareil sous-jacent ; ou d’autres conditions environnementales et de fonctionnement. Surveillez la consommation d’énergie en temps réel de l’application, pour identifier les modules logiciels qui peuvent être optimisés pour produire moins d’émissions.
Horizontal plutôt que vertical
Enfin, au lieu de penser verticalement, pensez horizontalement. Il existe plusieurs solutions IoT sur le marché qui garantissent une solution de bout en bout rapidement déployable pour une problématique particulière. Si ces solutions s’avèrent être des solutions ponctuelles qui ne peuvent pas ou n’interagissent pas avec les systèmes actuels ou futurs, elles pourraient finalement s’avérer être un gaspillage et devoir être remplacées.
Ainsi, lors de la conception et de la planification d’un projet IoT, il est important de réfléchir à la manière dont les plates-formes communes, les infrastructures et même les appareils individuels peuvent être réutilisés à mesure que les applications et les cas d’utilisation se développent au fil du temps. Des exemples de tels problèmes incluent le stationnement intelligent et l’éclairage public dynamique.
Projets et applications GIoT
Différents secteurs industriels utilisent la technologie IoT pour créer des solutions plus vertes en optimisant leurs opérations pour une plus grande durabilité et des coûts énergétiques inférieurs.
- Domotique et smart building : des immeubles ou maisons économes en énergie en surveillant l’utilisation des appareils électroménagers dans les maisons grâce à une surveillance électrique abordable au niveau du circuit, des rapports en temps réel, des alertes intelligentes et des contrôles d’énergie à distance.
- Gestion de l’énergie : éclairage intelligent, chauffage et refroidissement adaptés à la demande pour un confort amélioré dans les maisons comme dans les bureaux, tout en réduisant la consommation d’énergie ; de plus, des thermostats apprennent quelle température les utilisateurs préfèrent et établissent un programme autour de ce réglage.
- Santé connectée : Les systèmes de surveillance à distance compatibles IoT sont importants pour créer des services de santé préventifs. L’IoMT utilise le Big Data et l’analyse pour un diagnostic plus rapide des problèmes de santé et réduit également les dépenses de santé pour les hôpitaux en termes de coûts système et pour les patients en termes de visites réelles à l’hôpital.
- Smartcity : Compteurs de services publics intelligents et surveillance de la consommation d’énergie en temps réel qui collectent, stockent et envoient des données aux smartphones pour gérer la consommation d’énergie et d’eau. Aussi, la gestion des déchets peut être optimisée à l’aide d’une approche basée sur l’Internet des Objets dans laquelle les capteurs surveillent en permanence le niveau de remplissage de la poubelle intelligente en temps réel.
- Le RFID : est l’un des systèmes sans fil prometteurs pour permettre l’IoT. Il s’agit d’une petite puce électronique enveloppée dans un autocollant adhésif qui est connectée à une radio pour recevoir et transmettre le signal. Alors que les étiquettes passives ne disposent pas de piles intégrées et doivent plutôt récupérer l’énergie du signal du lecteur en utilisant le principe de l’induction, les étiquettes actives comportent des batteries qui alimentent les transmissions du signal et étendent les portées de transmission.
L’avenir du Green IoT (GIoT)
Le Green IoT a pour challenge de transformer nos vies en un environnement plus vert et plus sain, socialement et environnementalement durable, plus intelligent et plus sûr.
Actuellement, les domaines les plus passionnants se concentrent sur l’écologisation des éléments tels que les réseaux et communications écologiques, les green data centers, la conception écologique et les installations IoT écologiques, les services et applications écologiques, les techniques d’économie d’énergie et la localisation écologique. Les questions énergétiques telles que la récupération d’énergie et le développement de chipsets à faible consommation sont au cœur du développement de l’IoT vert.
La transmission des données du capteur vers le cloud computing mobile serait plus utile. Le WSN est intégré au cloud computing mobile via l’architecture capteur-cloud. Cette technologie IoT verte aidera les villes à devenir plus durables sur le plan environnemental grâce à l’IoT. De plus, un réseau social vert en tant que service (SNaaS) pourrait améliorer l’efficacité énergétique du système, la fourniture de services, les réseaux de capteurs et la gestion WSN basée sur le cloud.
Le M2M n’est pas en reste
Le M2M est crucial pour économiser l’énergie et les émissions nocives. Pour que les systèmes automatisés fonctionnent, les machines intelligentes doivent devenir plus intelligentes. En cas de trafic, le retard de l’automatisation des machines doit être minimisé tout en prenant des mesures immédiates et appropriées.
La conception écologique de systèmes IoT à la hauteur de leur potentiel en tant que technologies « plus vertes » est impérative pour aider les organisations à atteindre leurs objectifs de développement durable. Cet objectif peut être atteint en déployant des efforts dans la planification et la conception méticuleuses de produits IoT, ainsi que de projets et solutions IoT, en utilisant la combinaison de connectivité à distance et d’appareils à faible consommation et à faible coût.
Les domaines de recherche comprennent le développement de nouveaux systèmes de stockage d’énergie compacts, plus efficaces, tels que les batteries, les piles à combustible et les batteries imprimées/polymères. Par ailleurs, le développement de nouveaux dispositifs de production d’énergie couplant méthodes de transmission d’énergie et conversion d’énergie est un sujet de préoccupation.
Pour rendre l’internet des objets plus écologique, il faudra :
- utiliser moins d’énergie,
- rechercher de nouvelles ressources
- réduire les effets négatifs de l’IoT sur la santé humaine
- provoquer moins de perturbations environnementales.
Le Green IoT pourra alors grandement contribuer à un environnement durable, intelligent et vert.
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