Les coûts énergétiques de la numérisation – spectre de la science

C’est pareil avec d’autres appareils. Selon le constructeur, le thermostat Google Nest, qui contrôle automatiquement le chauffage d’une maison, a une empreinte de 30 kg de CO2eq, en supposant une durée de vie utile de dix ans. La phase de production en représente 82 pour cent, contre 15 pour cent pour l’utilisation. Pour un rapport équilibré, il faudrait donc que les appareils fonctionnent pendant environ 55 ans – même s’il est peu probable que la batterie dure aussi longtemps.

Les thermostats sont attrayants pour les clients car ils réduisent les coûts de chauffage. Il serait donc intéressant de comparer les coûts énergétiques totaux avec les économies réalisées. Pour ce faire, il faut non seulement prendre en compte la consommation de l’appareil, mais aussi celle de l’infrastructure sous-jacente : l’accès à Internet et les serveurs du fournisseur d’accès sur lesquels s’exécutent les algorithmes d’apprentissage et d’optimisation du thermostat. Ces coûts ne sont pas inclus dans l’empreinte ci-dessus.

© Pour la Science, d’après Loic Guegan, Anne-Cécile Orgerie : Estimation de la consommation énergétique de bout en bout des applications IoT bas débit pour les appareils WiFi. CloudCom 2019 – 11ème Conférence internationale IEEE sur le Cloud Computing, Sidney 2019 / Pour la Science décembre 2020 ; Edit : Spectre de la science (extrait)

thermostat | Un seul thermostat connecté consomme moins d’énergie que le cloud qui l’alimente (à gauche). Si vous installez 300 appareils de ce type dans autant de maisons, vous aurez besoin de beaucoup plus de puissance que les serveurs qui y sont connectés (à droite). Le réseau qui relie les thermostats et le cloud consomme relativement peu (jaune).

En 2019 nous avons développé un modèle informatique avec le doctorant Loïc Gueganpour calculer la consommation électrique d’un système en réseau. Nous avons examiné un produit Google Nest. Nos résultats montrent que si le cloud ne gère que quelques thermostats intelligents, leur consommation dépassera celle des appareils. Mais dès que ce nombre dépasse 20, leur influence devient supérieure à celle du cloud. Pour obtenir un bon bilan, il faut comparer cette consommation totale avec les économies d’énergie.

Pour les autres objets connectés, c’est le cloud qui consomme le plus d’énergie. Comme nous avons pu le montrer en 2018une webcam qui transmet ses données à un cloud via WLAN ne nécessite que deux fois moins d’énergie que le cloud lui-même. Ou même seulement un tiers si, au lieu de grands centres de données comme Google, plusieurs petits centres proches de l’utilisateur traitent les informations, comme c’est de plus en plus le cas, notamment avec les réseaux 5G.

Nous avons également utilisé nos modèles pour examiner d’autres technologies, telles que les réseaux électriques intelligents. Ceux-ci contrôlent le flux d’électricité en fonction du comportement d’utilisation afin de réduire la consommation. Mais combien coûte cette intelligence ? Peut-il être optimisé ?

Jusqu’à présent, il existe peu d’informations sur l’empreinte de cette technologie. Cependant, le trafic de données qui en résulte peut être modélisé. En 2020, nous avons développé une approche utilisant une telle simulationpour optimiser le matériel et les logiciels. Nos résultats pourraient contribuer à limiter le surdimensionnement des réseaux électriques en amortissant les pics de consommation – notamment dans le contexte des véhicules électriques.

La numérisation est souvent considérée comme une partie de la solution plutôt que comme un problème

De nombreux chercheurs et entreprises travaillent actuellement sur des approches visant à rendre la numérisation plus respectueuse de l’environnement. Certaines idées concernent l’évitement des déchets, la conception écologique du matériel et des logiciels ou l’amélioration de l’efficacité énergétique. D’autres propositions visent à prolonger la durée de vie utile des équipements ou à développer des mesures significatives qui reflètent les véritables impacts environnementaux.

L’Accord de Paris sur le climat appelle chaque citoyen à réduire son empreinte écologique. La numérisation est souvent considérée comme une partie de la solution plutôt que comme un problème. Mais même dans le monde d’Internet, il est important de considérer, contrôler et réduire l’impact sur l’environnement. Chacun peut contribuer en utilisant les technologies dans une mesure raisonnable et en remettant en question leur nécessité.

Nihel Beranger

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