IoT + IA, ou comment réduire les coûts énergétiques dans une entreprise | IA en affaires #88

Qu’est-ce que l’Internet des Objets ? (IoT)

L’Internet des Objets, également connu sous le nom d’IoT, est une technologie qui permet la connexion et l’échange de données entre divers appareils connectés à Internet. C’est un réseau d’objets physiques – des “choses” – équipés de capteurs, de logiciels et de technologies qui leur permettent d’échanger des données avec d’autres appareils et systèmes via Internet. Mais pourquoi connecter tous les appareils à Internet – des imprimantes et réfrigérateurs aux climatiseurs, camions et machines industrielles ?

Des recherches menées par Transforma Insights indiquent que la production de nouveaux appareils IoT augmentera la consommation mondiale d’électricité de 34 térawattheures (TWh) d’ici 2030. Pendant ce temps, la formation et l’utilisation de grands modèles de langage, tels que ChatGPT, pourraient amener les centres de données à consommer jusqu’à 21 % de la demande mondiale d’électricité.

Cependant, les solutions Internet des Objets permettront également de réduire la consommation d’électricité par rapport à l’utilisation du même type d’appareils sans capteurs de plus de 1,6 péta-wattheure (PWh). Pour illustrer l’ampleur – c’est la quantité d’électricité nécessaire pour couvrir la consommation de plus de 136,5 millions de foyers pendant un an. Les entreprises, cependant, ne peuvent pas prospérer sans de nouveaux appareils de plus en plus nombreux, et l’intelligence artificielle peut grandement aider à minimiser davantage l’énergie qu’elles consomment.

Source : Transforma Insights (https://www.6gworld.com/)

Quel est le lien entre l’IoT et l’IA ?

L’intelligence artificielle analyse les données des appareils Internet des Objets, identifiant des tendances et des stratégies pour économiser de l’énergie. Grâce à cela, l’IoT et l’IA ouvrent de nouvelles possibilités pour gérer efficacement la consommation d’énergie. Par exemple, l’IA peut ajuster les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) en fonction de :

• des modèles d’utilisation des pièces – par exemple, abaisser la température dans une pièce inoccupée un jour donné,
• des conditions météorologiques – réduire la puissance du climatiseur par une journée nuageuse ou venteuse,
• la qualité de l’air intérieur – augmenter l’efficacité de la ventilation uniquement lors d’une réunion impliquant de nombreuses personnes.

De plus, l’IA soutenue par l’IoT permet la création de jumeaux numériques pour optimiser les processus de fabrication, comme prédire la consommation de pièces de machines ou analyser la fréquence et les causes des pannes entraînant des temps d’arrêt.

Les technologies IA IoT sont bénéfiques pour l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement en électricité – consommateurs, distributeurs et centrales électriques. L’Internet des Objets permet l’automatisation de divers processus, tels que la collecte de données énergétiques pour des mesures et des analyses. L’application de contraintes de puissance matérielle et l’optimisation du temps de formation des modèles IA peuvent réduire la consommation d’énergie d’environ 12 % à 15 % avec un impact minimal sur les performances du modèle.

Comment l’IoT et l’IA peuvent-ils réduire les coûts énergétiques de votre entreprise ?

Les capteurs IoT dans les bâtiments envoient des données de consommation d’énergie en temps réel pour analyse, accélérant les réparations et réduisant les pertes d’énergie dues à des équipements défectueux. Voici des exemples de capteurs qui peuvent être installés dans les bâtiments :

• capteurs de température – surveillent les variations de température dans les pièces et permettent d’optimiser la consommation d’énergie pour le chauffage ou le refroidissement,
• capteurs de lumière – détectent le niveau de lumière naturelle et ajustent automatiquement l’intensité de l’éclairage artificiel,
• capteurs de mouvement – permettent l’activation du système uniquement lorsque des personnes sont présentes dans la pièce, réduisant ainsi la consommation d’énergie inutile,
• compteurs intelligents – collectent des données sur la consommation d’énergie, permettant une analyse et une optimisation détaillées,
• capteurs de qualité de l’air – régulent le fonctionnement des systèmes de ventilation, garantissant une qualité de l’air adéquate avec une consommation d’énergie minimale.

Les thermostats intelligents et les systèmes d’éclairage peuvent s’adapter aux modèles d’utilisation des pièces, réduisant ainsi les coûts énergétiques. Les appareils IoT peuvent diminuer la consommation d’électricité et les coûts dans les bâtiments pendant les heures de pointe grâce à des programmes de réponse à la demande et à la planification. La mise en œuvre de solutions basées sur l’IoT et l’IA peut entraîner des économies d’énergie allant jusqu’à 40 %. De plus, les solutions de stockage d’énergie contrôlées par l’IA optimisent son utilisation en gérant le stockage et la distribution.

Source : DALL·E 3, prompt : Marta M. Kania (https://www.linkedin.com/in/martamatyldakania/)

Avantages de l’utilisation de l’IoT et de l’IA

L’introduction de technologies intelligentes IoT et IA apporte de nombreux avantages. Ce n’est pas seulement un moyen de réduire les factures, mais aussi d’améliorer le confort d’utilisation des bureaux, principalement :

• meilleur contrôle de la température et économies d’énergie grâce à des thermostats intelligents,
• contrôle de la luminosité, ce qui signifie une réduction significative de la consommation d’électricité, surtout pendant la période automne-hiver,
• gestion de l’humidité de l’air – particulièrement importante lors du stockage de documents ou d’équipements sensibles et spécialisés.

Les appareils IoT deviennent également de plus en plus sophistiqués, et en réponse à la demande croissante, les prix des capteurs diminuent. Un exemple est Flex2X, une solution créée par la société britannique Grid Edge (https://gridedge.ai/). Ce système intègre des informations provenant de capteurs déjà installés dans les bâtiments, tels que des détecteurs de température ou d’humidité, avec des données supplémentaires, telles que les conditions météorologiques. Il les analyse ensuite à l’aide d’algorithmes IA, optimisant en continu l’utilisation de l’énergie dans le bâtiment.

Source : DALL·E 3, prompt : Marta M. Kania (https://www.linkedin.com/in/martamatyldakania/)

Inconvénients de l’IoT – combien d’énergie l’IA nécessite-t-elle ?

Malheureusement, la combinaison de l’Internet des Objets et de l’IA présente des inconvénients. L’utilisation de l’IoT et de l’IA est principalement associée à la nécessité d’une consommation d’énergie significative. Les informations détaillées sur la quantité d’énergie requise pour former le modèle GPT-4, le plus puissant et le plus connu, utilisé dans la version commerciale de ChatGPT et BingChat, n’ont pas été divulguées publiquement. Cependant, sur la base des données disponibles, nous pouvons esquisser l’ampleur de cette entreprise.

Le modèle GPT-4 a plus de 175 milliards de paramètres et a été formé sur un ensemble de données dépassant 45 To. Cela nécessite un processus intensif d’analyse de données et d’ajustement des paramètres du modèle, entraînant une demande significative de puissance de calcul et une consommation d’énergie élevée.

Pour former le modèle GPT-4, des unités de traitement graphique (GPU) avancées et des unités de traitement tensoriel (TPU) ont été utilisées, connues pour leur consommation d’énergie intensive.

Résumé

L’IoT et l’IA peuvent avoir un impact significatif non seulement sur les résultats financiers d’une entreprise, mais aussi sur l’environnement en améliorant l’efficacité énergétique. Un grand bâtiment consomme en moyenne environ 230 000 kWh d’électricité par an, ce qui représente un coût d’environ 25 000 $. La mise en œuvre de l’Internet des Objets peut contribuer à réduire la consommation d’énergie de 10 % à 15 %. L’intégration de l’IoT et de l’IA est également cruciale pour exploiter pleinement le potentiel des usines intelligentes en termes de développement durable et d’économies de coûts.

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