Vallée des Rois : comment l’IoT surveille les falaises qui veillent sur Toutankhamon
Pour préserver les tombes et assurer la sécurité des touristes qui les visitent, il est essentiel de connaître la géologie de la région – et en particulier la stabilité des falaises calcaires qui entourent la vallée, qui connaît des pluies sporadiques mais importantes, et des tremblements de terre occasionnels. Dans le premier volume de The Tomb of Tut-ankh-Amen (1923), Carter décrit un accident avec une tempête dans les premiers jours de ses fouilles :
“On a eu une frayeur. Pendant deux ou trois jours, le ciel était très noir, et on aurait dit que nous étions en présence d’une des grosses tempêtes qui visitent parfois Thèbes. En de telles occasions, la pluie tombe en torrents, et si l’orage persiste pendant un certain temps, tout le lit de la Vallée est inondé. Aucune puissance sur terre n’aurait pu empêcher notre tombe d’être inondée dans ces conditions, mais, heureusement, bien qu’il ait dû y avoir de fortes pluies quelque part dans le district, nous nous en sommes sortis avec seulement quelques gouttes “. Si le changement climatique entraîne une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes, le risque d’inondations et de chutes de pierres dans la vallée pourrait donc s’accroître.
Une série de capteurs IoT pour surveiller la masse rocheuse
Pour en savoir plus, une équipe de l’Université de York (Canada) et du département des sciences de la terre de l’EPF de Zurich a étudié la falaise fracturée au-dessus d’une tombe un peu moins célèbre que cette de Toutankhamon, KV42, construite pour la femme (Hatshepsut-Meryet Ra) d’un pharaon (Thoutmosis III) et réutilisée par un maire de Thèbes (Sennefer) et sa famille.
L’équipe York/Zurich a développé un modèle mathématique de la colonne rocheuse au-dessus de KV42, qui suggère qu’une réduction critique de la résistance de la masse rocheuse pourrait se produire en raison de facteurs tels que les événements sismiques ou pluviométriques, les expansions thermiques ou l’absorption d’humidité. Les chercheurs ont également installé une série de capteurs IoT pour surveiller la masse rocheuse et son environnement local.
La face de la falaise fracturée au-dessus de la tombe KV42 dans la Vallée des Rois (a). Les capteurs et le système d’acquisition de données (b). Le compteur de fissures à l’intérieur de la fracture latérale (c).
La technologie IoT provient de l’entreprise espagnole Libelium, spécialisée dans l’intégration de capteurs avec des protocoles de communication sans fil et dans leur connexion à différentes plates-formes dans le cloud.
Un dendomètre et un sismomètre à la rescousse
Les capteurs sont liés à une station météorologique Libelium Plug&Sense Smart Agriculture Pro alimentée par l’énergie solaire, avec quelques ajouts : un dendromètre (adapté pour la circonstance puisque à l’origine cet appareil mesure la croissance des arbres. Ici, il détecte les changements dans l’espacement des fractures de la roche) et un sismomètre. Les données de ces capteurs sont acquises toutes les 15 minutes, enregistrées en mémoire et téléchargées vers un serveur distant via un réseau cellulaire (3G/4G).
“Nous avons appris l’existence de ce projet par la télévision”, a déclaré Alicia Asín, co-fondatrice et PDG de Libelium, à ZDNet. “National Geographic faisait un reportage, et soudain nous avons vu un de nos appareils, et nous nous sommes dit ‘pourquoi personne ne parle de ça ? Je pense que cela résume très bien ce que nous faisons, et l’état de l’art dans l’industrie de l’IdO”.
Alicia Asín, co-fondatrice et PDG de Libelium.
“Depuis le tout début [Asín a cofondé Libelium en 2006], nous avons conçu notre appareil comme une plateforme de développement, et les chercheurs l’utilisent pour toutes sortes de projets. Lorsque le projet de la Vallée des Rois a débuté, ils ont cherché des fournisseurs et des solutions existantes pour les géologues, mais ceux-ci ne pouvaient pas faire exactement ce qu’ils voulaient : ils ne pouvaient pas programmer les appareils pour qu’ils surveillent toutes les quinze minutes, ils ne pouvaient pas avoir tous les capteurs qu’ils voulaient et les solutions ne fonctionnaient qu’avec les plates-formes logicielles des fournisseurs. S’ils voulaient faire autre chose, et jouer avec les données, ils étaient très limités”.
De l’art de surveiller des tapisseries en temps réel
“C’est pourquoi ils ont décidé d’utiliser les produits Libelium, car nous offrons une certaine flexibilité. C’est génial d’avoir notre technologie dans un endroit aussi emblématique – je suis un amoureuse d’art et d’histoire, donc j’aime particulièrement ce genre de projet”.
Il s’agit de la deuxième application “patrimoniale” de la technologie IoT de Libelium, a déclaré M. Asín, l’autre se trouvant au Museo Provincial de Huesca, près de la ville d’origine de l’entreprise Saragosse. “Nous surveillons deux tapisseries, et bien que les musées aient souvent des capteurs, ils ne sont pas connectés : vous avez des capteurs dans les salles, et chaque jour, chaque semaine ou chaque mois – selon le protocole – vous téléchargez les données, vous allez sur un ordinateur et vous les vérifiez. Si un changement soudain d’humidité ou de température affecte les œuvres, on ne le sait pas . Cela se produit également dans l’IdO industriel”. Au musée de Huesca, les appareils Plug&Sense de Libelium surveillent les niveaux de lumière et d’humidité autour des tapisseries, envoyant des données en temps réel vers le cloud par une connexion 4G.
Le projet Valley of the Kings s’intègre également dans la perspective de Libelium de toucher le marché de l’agriculture : l’équipe de recherche surveille étroitement la vitesse et la direction du vent, les précipitations, le rayonnement solaire, la température de l’air, la température de la roche, l’humidité relative et l’ouverture des fissures afin, espérons-le, de fournir une alerte précoce. “L’érosion accélérée pourrait conduire la fissure de la roche à s’ouvrir et à tomber sur la tombe en dessous, et même faire des victimes” dit Alicia Asín.
Vers une extension du projet ?
Une chute de pierres qui endommage les tombes et blesse les visiteurs n’est pas le genre de nouvelles dont l’industrie touristique égyptienne ) besoin. Les autorités vont-elles donc étendre ce projet de surveillance à une plus grande partie de la vallée ? “J’espère qu’elles le reproduiront – l’économie égyptienne dépend beaucoup du tourisme, et elles ne peuvent pas se permettre d’endommager leurs monuments emblématiques” explique Alicia Asín.
Elle souligne que la tâche spécifique de surveillance des fissures sera de plus en plus pertinente dans une série de secteurs. “Le changement climatique signifie que nous aurons besoin de plus en plus de ce type de technologie, non seulement sur les sites historiques, mais aussi dans de nombreux types de structures naturelles et artificielles”.
Libelium et le marché de l’IdO
Avec le décollage de l’Internet des objets ces dernières années, le nombre de plateformes logicielles IdO s’est rapidement accru : les études de marché IoT Analytics en ont dénombré pas moins de 620 dans leur évaluation du 2019/2020 IoT Platform Companies Landscape, contre 450 en 2017. De quoi donner du fil a retordre aux intégrateurs de données de capteurs dans les plateformes de cloud. Mais c’est aussi une formidable opportunité.
“Nous soutenons quarante-six plateformes, mais il faut réduire considérablement leur nombre – et ce sera le cas dans les années à venir”, dit Alici Asín. “Nous nous alignons sur le marché : 60 % sont des AWS, 20 % sont des Azure et 20 % pour les autres. En fait, nous voyons certains de nos partenaires de solutions reconstruire leurs applications pour qu’elles fonctionnent soit avec AWS soit avec Azure. Il n’y a pas de place pour autant de plates-formes logicielles, cela ne fait qu’ajouter de la complexité à un marché déjà fragmenté”.
“Il existe des possibilités de plates-formes verticales qui intègrent l’expertise du domaine à l’analyse” poursuit Alicia Asín. “Par exemple, une société spécialisée dans les vignobles analyse des données agricoles qui ne s’appliquent qu’aux vignobles. Ces solutions doivent généralement être configurées et réglées sur place ; et je pense qu’il y aura des gagnants dans ce domaine – ils renforceront également AWS et Azure, car ils utiliseront également ces plateformes. Mais il y a des centaines de tableaux de bord polyvalents qui n’offrent rien de spécial, et qui vont bientôt disparaître”.
L’exemple de la ferme laitière russe
Qu’en est-il du retour sur investissement dans les projets IdO tels que les vignobles ou l’agriculture de précision en général ? “Nous avons quelques données. Par exemple, dans le cas de l’irrigation, vous économisez généralement environ 30 à 40 % d’eau, ce qui représente une économie de coûts mais aussi, et surtout, un avantage environnemental. En ce qui concerne les engrais, vous pouvez également vous appuyer sur les données de l’IdO pour faire de l’agriculture biologique, et nous avons une étude de cas à ce sujet au Royaume-Uni. En surveillant simplement l’état des sols, vous pouvez prendre des décisions plus éclairées et éviter d’utiliser des engrais excessifs”.
“Nous avons également une étude de cas récente sur une ferme laitière russe qui a réussi à faire passer la production de lait par vache et par jour de 28 à 33 litres, soit une augmentation de 18 %. Pour ce faire, ils ont surveillé l’environnement et donné aux vaches plus de nourriture lorsque la température diminuait, afin de maintenir les rendements laitiers. Cela leur a permis d’économiser 340 000 euros en six mois”.
“Ces exemples vous donnent une idée de ce que doit avoir un projet IdO réussi : vous avez toujours besoin de données, d’analyses et d’expertise de domaine”.
Vers une inévitable consolidation
Les clients de Libelium couvrent une série de secteurs verticaux, mais les principaux, selon Alicia Asín, sont l’agriculture et l’eau, et les villes intelligentes – en particulier les solutions de surveillance de la pollution et de stationnement. Il y a également une demande croissante pour la détection des smartphones, qui permet de surveiller les mouvements des personnes et des véhicules avec des dispositifs wi-fi ou Bluetooth, et peut aider à améliorer la conception des espaces urbains.
Fin 2019, selon IoT Analytics, 9,5 milliards d’appareils IoT grand public et professionnels étaient connectés, avec 28 milliards prévus pour 2025 – grâce aux nouvelles connexions LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) et 5G.
Cela correspond-il à la vision de Libelium sur la croissance du marché de l’IdO ? “La réalité est que tout cela est encore très fragmentée et axée sur les opportunités” explique Alicia Asín. “La phase de POC est en train de s’achever, ce qui est une bonne nouvelle car nous sommes prêts à passer à l’étape suivante. Mais il y a une lacune à combler, et nous sommes dans ce moment. Les projets peuvent échouer parce que vous les abordez de la mauvaise manière – peut-être essayez-vous de tout faire en interne, ce qui est vraiment difficile. Et si vous échouez, vous pouvez regarder le marché et dire “ce n’est pas le bon moment, il y a trop de protocoles, attendons un peu et identifions les leaders clairs avec des solutions à long terme éprouvées, et puis nous recommencerons”.
Que va changer la 5G ?
En parlant de protocoles, qu’attend Libelium de la 5G : va-t-elle entraîner une croissance rapide de l’IdO, ou simplement semer la confusion en ajoutant une autre option de connectivité ? D’une part, cela ajoute de la confusion sur le marché parce que c’est encore un autre protocole à considérer – et surtout dans les villes intelligentes, on dit “attendons la 5G parce qu’elle semble être la technologie ultime”” dit Alicia Asín. “La bonne nouvelle est que la 5G sera disponible sur les réseaux publics, ce qui évitera d’avoir à installer des réseaux LoRa ou Sigfox dans les villes intelligentes, par exemple. Et la 5G permettra une plus grande densité, mais ce n’est pas un problème aujourd’hui – nous ne peuplons pas les villes avec tant d’appareils que les réseaux cellulaires sont encombrés. Mais elle sera utile pour les voitures connectées et les applications à faible latence dans les environnements industriels”.
La connectivité par satellite sera de plus en plus importante, car les projets IdO atteignent des zones reculées comme la brousse africaine ou la forêt amazonienne, où les signaux cellulaires ne sont pas disponibles. Libelium est-il compatible avec les satellites Inmarsat, Iridum et Eutelsat ? “Pas encore, mais nous avons des conversations avec quelques fournisseurs de satellites, et c’est certainement quelque chose qui finira par arriver. Le problème avec le satellite est le coût, qui est très élevé, mais il y a un nombre d’initiatives qui essaye de faire des modèles de satellites moins chers – même Apple travaille à cela. Notre plateforme a une architecture modulaire, et nous avons intégré les nouvelles méthodes de communication au fur et à mesure qu’elles apparaissent, et nous ferons de même avec le satellite”.
La connectivité de Libelium est apparue comme la principale préoccupation lors du développement de projets IdO dans l’enquête menée par l’entreprise en juin 2019 auprès de 637 personnes interrogées dans 250 entreprises de 42 pays. Les cinq autres questions les plus importantes étaient : l’intégration des dispositifs matériels, l’interopérabilité entre les plates-formes, la sécurité et le coût total. La sécurité, en particulier, pourrait s’avérer être une sorte de bombe à retardement pour l’IdO.
“Le problème de la sécurité est qu’elle n’est généralement qu’un point de contrôle lorsque vous validez une nouvelle technologie. Puis-je chiffrer des données ? Oui. Puis-je authentifier les appareils ? Oui”. Mais comme il est encore en phase de validation, personne ne met en place et ne teste ces mécanismes de sécurité. Et si vous ne les testez pas suffisamment, vous ne savez pas si vous pouvez les faire évoluer de manière sécurisée”, a déclaré M. Asín.
Le projet de la Vallée des Rois montre l’ampleur de la portée de l’IdO et, comme le concluent les chercheurs de York/Zurich, “pourrait être appliqué à d’autres sites du patrimoine mondial”. Bienvenue sur l’Internet archéologique des objets.
