Les infrastructures peuvent-elles vivre au rythme de l’innovation ?

Drones quadrillant voiries et réseaux, capteurs connectés prenant à chaque instant le pouls de tout ce qui circule et s’échange dans le tissu urbain, IA et « jumeaux numériques » identifiant points faibles et réglages optimaux… L’innovation technologique promet de prendre soin du métabolisme complexe de nos villes, et de le prémunir contre les crises. Mais attention : les technologies innovantes peuvent aussi se transformer en talon d’Achille des smart cities. Explications de Mikhail Chester, professeur associé à l’université d’Arizona, directeur du Centre Metis pour l’infrastructure et l’ingénierie durable.

La plupart des infrastructures urbaines, en particulier dans les pays développés, ont été construites il y a des décennies – parfois davantage. Bien souvent, il est difficile de les modifier – voire d’en remplacer certaines parties –, car elles sont étroitement liées au tissu urbain. Peut-on dire que les infrastructures sont la « partie lente » des villes, en particulier quand les villes doivent s’adapter rapidement à de nouvelles conditions démographiques ou climatiques ?

Mikhail Chester : C’est exact. Les villes les plus anciennes sont face à des défis très différents de ceux auxquels sont confrontées les villes les plus récentes. Il faut bien voir que les infrastructures urbaines sont traditionnellement rigides. Elles sont en général conçues pour durer très longtemps, et selon des hypothèses environnementales, climatiques et socio-économiques cohérentes dans cette durée.

Cependant, les infrastructures sont souvent le fruit d’institutions organisées autour de pratiques standardisées, et elles tendent à être assujetties à des politiques et à des choix économiques qui privilégient le maintien du statu quo. C’est un défi de rendre un système physique plus agile et flexible. C’en est un autre de rendre les institutions, les politiques et les mécanismes financiers plus agiles et flexibles.

Les capteurs connectés et les big data qu’ils produisent, les modèles informatiques et les algorithmes d’optimisation… Les technologies numériques font de plus en plus partie de la vie quotidienne des gestionnaires d’infrastructures et de leurs partenaires. Cette couche numérique se superpose aux couches physiques (souvent enfouies) des infrastructures. Mais son cycle de vie (obsolescence, rythme de maintenance) est bien plus court, et le secteur du numérique est en évolution constante. Cela peut-il accélérer le cycle de vie des infrastructures ?

Mikhail Chester : En effet, les technologies du numérique et la dimension physique des infrastructures voient s’intégrer différentes perspectives temporelles. La question de la « bonne » intégration de ces perspectives est une question ouverte – nous y travaillons d’ailleurs avec mon équipe.

Ce qui est clair, c’est que l’intégration croissante des technologies de l’information et de la communication crée des capacités nouvelles, inédites. Et le fait est que nous demandons aux « technologies intelligentes » d’évoluer rapidement. Si bien que l’intégration de ces technologies au cœur des infrastructures physiques accélère, et que nous devons réévaluer de quelle manière nos systèmes physiques eux-mêmes doivent évoluer.

Cela étant dit, nos systèmes physiques se jouent sur de si larges échelles, et leur rigidité est si grande, qu’il est peu probable d’observer des changements rapides et profonds des infrastructures. Je pense qu’il faut, en pratique, s’attendre à voir la complexité des infrastructures augmenter, parce que leurs systèmes physiques « low tech », à durée de vie très longue, cohabiteront durablement avec des systèmes de haute technologie à durée de vie courte.

Monitoring à distance, recommandations faites par les IA… L’usage croissant des technologies numériques dans les métiers de la maintenance peut éloigner l’intervenant humain de la réalité concrète des infrastructures. Au risque de rendre les infrastructures toujours moins visibles, de perdre la connaissance du terrain ?

Mikhail Chester : Je crois en fait que les enjeux de la conception et de la gestion des infrastructures tiennent moins aux compétences à associer aux technologies numériques qu’à la question de la satisfaction des besoins.

Aujourd’hui, il faut implémenter des systèmes dans des environnements de plus en plus incertains, sous le contrôle de parties prenantes diverses dont les attentes vis-à-vis des infrastructures peuvent être très différentes.

En pratique, il faut reconnaître que l’on continue à privilégier, dans les formations, la capacité à optimiser le fonctionnement des systèmes installés. Sachant que dans le même temps, la complexité des systèmes à gérer augmente, pendant que notre capacité à comprendre leur comportement en cas de perturbation diminue. La technologie numérique contribue d’ailleurs à cela. D’un côté, les capteurs et les big data nous informent sur ce qui se passe. De l’autre, ces mêmes technologies rendent les systèmes plus complexes, et introduisent des vulnérabilités nouvelles – dont la cybersécurité n’est pas la moindre.

Un article de notre partenaire Usbek & Rica

10/07/2019