La numérisation s'immisce de plus en plus dans presque tous les domaines de notre vie. Après la grande révolution dans la communication, la transformation de l'industrie et le tournant imminent dans le secteur de la mobilité, on s'est également intéressé de plus en plus au parc immobilier ces dernières années. Et pour cause, celui-ci est responsable d'environ 40 % de la consommation d'énergie en Suisse. Des algorithmes auto-apprenants, capables d'exploiter les bâtiments de manière optimale en fonction de leurs caractéristiques architecturales et de leur utilisation, devraient changer la donne. Ainsi, le système de viboo, une start-up issue d'un projet de recherche de l'Empa, permet de réaliser des économies d'énergie de l'ordre de 30 % rien qu'en automatisant et en anticipant la climatisation des pièces. (Lien: NEST-Podcast Episode 40: How a smart algorithm can save you a lot of energy)

Toutefois, ces systèmes de bâtiments nécessitent à leur tour un matériel adéquat - principalement une puissance de calcul et de communication. Ceci a fait réfléchir Hanmin Cai, chercheur à l'Empa dans le domaine des systèmes énergétiques urbains. En effet, dans son projet actuel, l'empreinte écologique du matériel nécessaire représente également un dilemme, selon Hanmin Cai: "Ces systèmes doivent en effet réduire la consommation d'énergie et les émissions de CO₂. Mais si nous devons pour cela fabriquer du nouveau matériel, dont la production et le transport nécessitent des ressources précieuses et génèrent de grandes quantités de CO₂, nous reportons tout simplement une partie des émissions sur d'autres secteurs". Mais lorsqu'il a découvert ses vieux smartphones dans un tiroir chez lui, une idée lui est venue: et si, au lieu d'utiliser du matériel neuf, on pouvait utiliser du matériel ancien, qui est de toute façon disponible en grand nombre? En effet, les smartphones sont souvent remplacés en raison d'un écran endommagé ou de l'autonomie de la batterie, alors que le processeur et la mémoire fonctionnent encore parfaitement. Pour le démontrer, il a étudié dans quelle mesure les tâches de contrôle et de communication de base pouvaient être effectuées avec des smartphones classiques, quelles étaient leurs performances et quelles applications logicielles étaient nécessaires. Pour ce faire, il a joué l'algorithme qu'il a contribué à développer sur son ancien smartphone à l'aide d'un logiciel open-source, afin de contrôler la température ambiante dans une unité NEST, à l'intérieur d'une zone de confort qu'il a définie. Dans une deuxième expérience, il a utilisé cet algorithme pour contrôler le processus de charge et de décharge d'une batterie électrique reliée à un réseau électrique simulé.

Chacun de nos smartphones renferme des ressources précieuses et performantes (Photo: pexels, Dan Cristian Pădureț)

Les premiers résultats sont satisfaisants dans la mesure où les deux tâches ont pu être exécutées avec une précision intéressante. En ce qui concerne la vitesse de communication, le contrôleur du smartphone se situait également dans une plage suffisante pour le contrôle des bâtiments. L'avantage évident de cette configuration, selon Hanmin Cai: "Nous achetons tous un nouveau smartphone tous les cinq ans environ. De plus, la plupart des ménages comptent plus d'une personne. Les ressources seraient donc largement suffisantes". Malgré tout, l'idée n'en est qu'à ses débuts. Des questions importantes, comme la sécurité de la chaîne logicielle, l'évolutivité de l'application ou la durée de vie d'un tel contrôleur de smartphone, n'ont pas encore trouvé de réponse définitive. Une analyse approfondie de la consommation de CO2 sur l'ensemble du cycle de vie du contrôleur de smartphone est prévue avant cela. Les chercheurs pourront ainsi chiffrer avec précision les émissions qui peuvent être économisées par rapport à un appareil neuf.