Les numéro de décembre de la revue Diplomatie nous a ouvert une large tribune avec trois articles sur le thème des villes intelligentes. Je publie ci-dessous l’article de cadrage. on pourra également télécharger les articles sur les mono villes risses et surtout celui du Dr. Morris Zombo Mussema qui a obtenu son doctorat avec les plus hauts honneurs avec sa thèse sur la modélisation d’un système résilient et éco-efficace d’approvisionnement en eau pour les communes africaines. Le modèle a été développé en Angola et est en cours de déploiement en Namibie, ou l’Université de Namibie qui en train de créer une chaire, en liens avec des gouverneurs de province, pour répliquer ce modèle.

La ville intelligente, entre mirage et opportunités

Paru dans Diplomatie, Novembre 2017

Le discours sur les smart cities nous enjoint de déployer des réseaux numériques qui devraient nous apporter la solution à tous nos problèmes actuels liés au développement urbain à coup de big data : pollution, énergies propres, réduction des coûts, vie facilitée jusqu’à la sécurité qui pourrait se voir garantie par la puissance des centres de données et de leurs algorithmes qui pourraient prévoir crimes et catastrophes.

Le développement urbain, et à travers lui le développement économique, social et politique de nos sociétés, nous posent de sérieux défis. La population urbaine va franchir la barre des 60% de la population totale dans un horizon proche. Mais il offre des enjeux gigantesques puisque le marché, dont l’estimation varie selon les modes de calcul, se compte en milliards de dollars. Mais ce n’est pas une raison pour valider imprudemment le discours des vendeurs de technologies, ce que le chercheur Evgueny Morozov a baptisé le « solutionnisme » : en achetant la solution vous trouverez quel est votre problème.

Il y a eu des villes intelligentes bien avant l’ère de l’informatique et des réseaux : Lewis Mumford a analysé combien la ville médiévale était intelligente. Intelligence voulant dire être capable d’auto-organisation autour de fonctionnalités et de valeurs partagées par les citoyens de la ville. Intelligence architecturale mais aussi politique, ces villes étant la terre d’élection de la démocratie directe, qu’il s’agisse de Novgorod la Grande (Veliki Novgorod) en Russie, aux villes de la Hanse et aux républiques italiennes. Selon le proverbe allemand « l’air de la ville rend libre ».  Lewis Mumford nous permet également de comprendre comment la ville est devenu inintelligente avec la modernité et la I° révolution industrielle. De grands continuateurs comme Chris Alexander, intégreront au principe de croissance organique de la ville de Mumford la modélisation systémique[1], et d’Humberto Matura celle d’autopoeise[2] dans la modélisation de la croissance urbaine. Plus proche de nous, les apports décisifs des chercheurs du Santa Fé Institute – Geoffrey West et Luis Bettencourt – vont contribuer à créer les nouvelles sciences de la ville dont le professeur britannique Michael Batty vient d’établir la formalisation la plus aboutie[3].

Les villes intelligentes : Six ruptures majeures

Rupture géostratégique, car ce sont les émergents qui vont connaître la plus forte croissance démographique et urbaine. Les réflexions qu’ils nous fournissent mettent l’accent sur la conception de villes globales, comme systèmes de vie intégrant le travail, l’habitat, la vie sociale et civique[4]. Or, les pays industrialisés ont des offres industrielles qui concernent les sous-systèmes urbains (transport, énergie, eau, habitat, infrastructure, environnement,  ….) et ne sont pas encore à même de développer une offre globale qui ne pourrait se contenter d’être l’addition de ces sous-système. Le Sud a les marchés, le Nord les technologies, mais des technologies qui ne sont pas –  ce jour – intégrées dans un modèle systèmique global de la ville. L’enjeu est donc pour le Sud de développer les méthodologies, qui sont de l’ordre du soft, qui vont permettre l’intégration du hard (les technologies matérielles).

Ce qui implique une Rupture scientifique car une ville est plus qu’une somme de bâtiments, plus qu’un agrégat de technologies fussent-elles les plus avancées. C’est un écosystème complexes dont les règles de conception nous échappent encore, ce qu’on bien compris les émergents, notamment la Chine, qui mettent l’accent sur ce travail d’intégration et de modélisation de la ville comme système de vie. Qui maîtrisera la systémique de la ville maîtrisera de facto les technologies sous-jacentes, définira les appels d’offres et les cahiers des charges, définira les dans ce champ encore en friche malgré l’abondance du discours. Si l’on regarde la croissance de Singapour[5], on voit que l‘absorption des technologies hard est finalement assez facile et rapide et que dès lors qu’un pays a compris que la clé du succès réside dans l’investissement intellectuelle des technologies soft, l’élève dépasse le maître en quelques décennies.

Rupture managériale car ce chantier va impliquer une modification en profondeur des modèles d’affaires des firmes et de la puissance publique. Les firmes – beaucoup ont commencé – doivent collaborer sur le principe de la « coopétition » pour développer des offres globales et intégrer les externalités positives et négatives (les effets induits non maîtrisés) dans le calcul des retours sur investissement. Dès les années 1930, l‘économiste britannique Arthur Cecil Pigou proposait d’intégrer le coûts des externalités (la pollution, la croissance des couts de transports générés par la mondialisation, la gestion des déchets…) dans e calcul des coûts d’investissements. Une ville peut être en apparence verte mais il faut intégrer dans son bilan économique et environnemental la pollution et les coûts sociaux des produits qu’elle aura fait fabriquer dans des pays à bas salaires. La pollution générée par l’industrie chinoise provient essentiellement des exigences de bas coûts des produits de consommation de l’Occident. Quand la ville de Séné, en Bretagne, achète son granit en Chine pour faire des économies, il faut intégrer la pollution et les coûts sociaux, en Chine, le transport et son impact sur l’environnement et celui de la perte des emplois en Bretagne.

Rupture dans les politiques publiques car la puissance publique doit devenir capable de penser « ville » et de développer ces nouvelles compétences de conception en architecture système, ce qui implique une évolution profonde de l’organisation de l’Administration qui doit fonctionner de manière transversale car on ne peut penser en termes de systèmes complexes avec une administration compartimentée en silos. Penser ville veut dire aussi penser la cohérence du tissu social qui compose la ville, son système de vie et son rapport avec sa périphérie. Or, l’impact de la mondialisation est délétère en ce qu’il entraîne un phénomène de métropolisation où l’on voit se concentrer dans les villes les activités à fort potentiel de développement économique et à contenu décisionnel élevé, qui, en termes de sociologie urbaine se traduit par une surreprésentation des cadres supérieurs qui s’approprient les logements des quartiers autrefois populaires et le développement de banlieue pour une main-d’œuvre immigrée peu qualifiée[6]. La métropolisation provoque un double phénomène de décomposition sociale : au sein de son tissu urbain qui se communautarise entre deux pôles extrêmes et la métropole et les villes périphériques qui se désindustrialisent. Si la métropole est riche et performante, aucune main invisible ne répartit harmonieusement cette richesse : les violences urbaines dans les banlieues des métropoles et les révoltes populaires des villes périphériques sont devenus des phénomènes communs à tous les pays capitalistes avancés.

Rupture technologique et sociale car l’économie du numérique – appelée désormais Iconomie – est un champ nouveau qui ne doit pas être laissé aux grands acteurs comme les GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon, Microsoft) dont la capitalisation boursière est désormais égale à celle du PIB de la France. Dans l’Iconomie, on peut connecter à peu près tout avec tout, notamment avec l’Internet des objets et créer une complexité non maîtrisée. Il faut définir ce qui doit rester humain et ce qui peut entrer dans un système technique. Par exemple, une voiture peut freiner automatiquement si elle est trop proche d’une autre voiture. La sécurité y gagne mais encore faut-il faire totalement confiance au système qui doit être sûr à plus de 100%, 200% en pratique puisqu’il doit être redondant. De plus, des voitures équipées de systèmes performants croiseront des voitures dépourvues de ces équipements. Il faut donc arbitrer entre sécurité active et sécurité passive, faire des études d’ergonomie, etc. Pour concevoir cela, il faut que les entreprises en concurrence coopèrent entre elles et au-delà avec des spécialistes des sciences sociales, ce qui n’est pas encore dans les mœurs ni dans les modèles d’affaires.

Un autre vaste chantier est celui des données avec le développement du traitement des données de masse (big data) qui permet d’établir des corrélations qui sont certes utiles pour comprendre les comportements humains mais peuvent porter atteinte à la confidentialité des données et développer des systèmes de contrôle trop intrusifs.

Rupture politique car la ville intelligente peut aussi bien devenir l’enfer qu’imaginait Jérémie Bentham au début du XIX° siècle avec son Panoptique, si l’on suit une démarche utilitariste guidée par la seule optimisation des couts et de la puissance de la technologie, qu’une ville faite pour les habitants où il fait bon vivre. Au cœur de cette complexité l’habitant va devoir reprendre le pouvoir pour ne pas être dévoré par elle dans un enfer digne d’Orwell, ce qui va remettre au goût du jour les pratiques de démocratie directe et de contrôle politiques qui se sont développées au début de la civilisation urbaine, augmentées de la puissance du numérique.

Une rupture avec le mode de développement urbain contemporain qui a vu une dissociation entre lieux de consommation et lieux de production. Les activités polluantes ont été rejetées vers les pays pauvres Et vers la périphérie des grandes villes où les quartiers ouvriers. Cette politique a été adoptée à la fin du XIX Et s’est accrue au XX devant l’impossibilité de trouver une solution au problème De la pollution[i][7] Qui a refoulé les pauvres dans des cités périphériques. Le discours sur la ville durable, la ville verte, la ville inclusive.. n’est donc qu’un mensonge social si l’on ne réintègre pas dans ses coûts les dégâts environnementaux dans La pays producteurs et les externalités négatives créés comme le déplacement du trafic routier et de la pollution vers la banlieue.

En définitive, la ville intelligente est un projet plus politique que technique, expression d’une vision de l’avenir de la société et de ses valeurs.

Le miroir aux alouettes de la smart city

Avec la vogue des smart cities, tout se passe comme si les villes actuelles avaient été promues par General Motors, Roux et Combaluzier ou Bouygues. Adam Greenfield, dans essai convaincant, [amazon_textlink asin=’B00FHQ5DBS’ text=’Against the Smart City ‘ template=’PriceLink’ store=’rochet1949-21′ marketplace=’FR’ link_id=’108e14b3-f651-11e7-b7b1-dddb11987eaf’](2014), analyse la stratégie des firmes de technologie qui ont promu le discours sur les « smart cities » au début des années 2000, voyant le marché de l’informatisation des entreprises venir à son terme. Ce discours est repris par des institutions publiques comme l’Union européenne qui va jusqu’à décompter 240 smart cities en Europe à partir du recensement de leurs seuls artefacts technologiques. Dans cette appproche l’installation du Lifi dans les lampadaires suffit à vous faire entrer dans a catégorie « ville intelligente » alors que dans celle de la ville comme « système de vie » il n’y en a aucune en Europe, la seule ville intelligente, car intégralement conçue comme telle, étant Singapour. Il y a des tests de sous-systèmes techniques qui pourront sans doute être intégrés dans la conception d’une ville intelligente comme système de systèmes, mais qui négligent le rôle du citoyen malgré des invocations aussi inopérantes que de rigueur de la « participation du citoyen ». Ces approches sont à la fois vaines – une smart city ne peut se résumer à n’être qu’une collection de smarties (les smart people, citizens, transportation, governance et energy de l’UE) – et dangereuses en ce qu’elles reposent sur un pouvoir magique et sans contrôle donné à la technologie et à leur fabricant. La situation est similaire à celle que nous avons connue avec le déploiement de l’informatique en réseaux : les entreprises et les Etats qui ont cédé aux charmes de l’outsourcing et confié les clés de leur informatique aux vendeurs, en ont perdu le contrôle et le réveil a été aussi brutal que couteux. Le même phénomène risque de se reproduire pour la ville intelligente. En plus grand.

L’intelligence d’une ville est d’abord sa capacité à apprendre : apprendre du passé, de son histoire et de la culture de son territoire. Contrairement au mythe moderne de la smart city, on ne construit pas une ville à partir de rien et il n’y a pas, il n’y a aura pas de ville intelligente standard car l’intelligence est précisément cette capacité à s’inscrire dans une dynamique territoriale, une histoire et une culture. Apprendre en continu grâce à l’instantanéité du retour d’information fournit le numérique qui permet de comprendre et de cartographier le système urbain et de le piloter.

Les technologies numériques n’ont de sens que si elles se mettent au service d’un projet humain et ne prétendent pas s’y substituer.

Alors, comment procéder ?

Au regard de l’état de l’art des nouvelles sciences de la ville, elle est une architecture de systèmes de systèmes. Ces systèmes obéissent à des principes différents de modélisation : les systèmes physiques (transport, énergie, déchets…) pouvant être modélisés à partir de grandeurs mesurables obéissant aux lois de la physique et les systèmes humains reposant sur les comportements des gens qui ne peut se mesurer ni se prédire par les lois de la physique. Le concepteur et le gestionnaire de smart city doit donc savoir naviguer dans la pluridisciplinarité des approches et faire de l’intégration de ces différents systèmes ce nouvel art de l’urbanisme analogue à celui qui fut la clé de voute à l’architecture médiévale.

On peut aujourd’hui identifier des lois du développement urbain valables quel que soit le contexte, e que l’on appelle la méta-modélisation, qui vont permettre de comprendre dans chaque cas particulier pourquoi une ville est devenue inintelligente et par quels leviers il serait possible de la réorienter. Il y a une taille critique de la ville au-delà de laquelle sa complexité devient hors de contrôle et il vaut mieux, comme le font les Chinois désormais, raisonner en termes de clusters de villes moyennes que de mégalopoles. La ville n’obéit pas à un schéma prédéfini mais est une émergence : elle a des traits qui ne sont produits que par l’interaction de sous-systèmes entre eux. « Bien vieillir en ville » est une émergence qui résulte de l’interaction entre les systèmes habitat, transport, santé publique et vie sociale. Si le problème du vieillissement est commun à toutes les villes sa solution reposera sur l’intégration des normes de rapports aux anciens dans chaque culture et chaque civilisation.

Ce qui veut dire siffler la fin de l’ère du urban planning tel qu’il fut pratiqué aux Etats-unis et critiqué par Jane Jacobs. La planification descendante à partir d’un master plan ne peut embrasser toute la complexité de la ville. Chris Alexander a défini une méthode de planification organique, poursuivant les analyses de Lewis Mumford sur ce point. On peut définir des éléments, comme des formes de cubes dans un jeu de cube, ce qu’Alexander appelle des patterns, qui sont des invariants que l’on pourra trouver dans toute ville – par exemple un point d’attente de transports qui pourra se connecter à un grand nombre de fonctions (information, abri, services divers…), ce qu’a bien compris la firme JC Decaux– qui vont s’agencer de manière ascendante en fonction d’une vision de la ville est des fonctionnalités attendues.

C’est selon ce principe que se reconstruit la ville de Christchurch en Nouvelle Zélande, détruite par plusieurs tremblements de terre en 2011. Pour résister à ces chocs, la ville doit être résiliente et elle ne peut être résiliente que si elle est conçue par le habitants de manière ascendante. C’est la méthode qu’applique avec succès la nouvelle maire de Christchurch qui a refusé la solution du gouvernement de faire reconstruire la ville par une agence selon les principes du urban planning.

Le concept d’écosystème urbain durable se définit – comme tout système – par sa finalité, soit dans le cas d’un système habité, un bien commun qui est supérieur à la somme des parties, et les interactions entre les fonctions – que l’on analyse ici comme des sous écosystèmes – qui le composent : eau, alimentation, santé, énergie, transports urbains et interurbains, habitat, travail, économie numérique, loisirs, sports… Le principe de la modélisation suppose que l’on puisse définir, au sein d’un cadre de référence englobant les visions multiples de la réalité urbaine, des paramètres constants valables pour toutes les villes où qu’elles soient, puisque toutes les villes ont à gérer des fonctions transport, énergie, habitat, etc. et à les intégrer. C’est la valeur de ces paramètres (les variables) Et l’intégration De ces fonctions qui va changer selon les contextes, paramètres qui ne seront pas les mêmes partout (le paramètre « gestion des typhons » ne sera pris en compte que dans les zones vulnérables connues) et ne peuvent être dénombrés de manière définitive (le risque technologique peut faire apparaître de nouveaux paramètres). De plus, les interactions entre ces différentes fonctions du système sont génératrices d’émergences incontrôlées et qui ne pourront l’être que par un travail de modélisation évolutive et apprentissage renforçant la résilience.

Ces méthodes et outils existent. L’architecture sytème s’est développée ces  dernières  décennies en prenant pour référence la ville : on parle aujourd’hui d.urbanisation des systèmes. Il reste aujourd’hui à urbaniser la ville, à urbaniser la technologie et non technologiste la ville. Il reste à former les acteurs public et privés, ce qui est une rupture et une innovation en soi, ce que nous apprenait déjà Herbert Simon dans les années 1950 : l’innovation commence par l’innovation dans la conception, à peine de tomber dans le greenwashing.

Conclusion :

La croissance urbaine et la conception de nouvelles villes, la reconversion des villes anciennes vers des villes intelligentes conçues comme des écosystèmes urbains durable, sont de nature à redistribuer les cartes de puissance au niveau mondial :

• Un développement urbain raté mène vers le sous-développement : les Chinois prennent comme référence négative Sao Paolo, ce qui risque d’arriver à la ville chinoise si l’on ne fait rien. Pour eux, le développement urbain est une opportunité d’innovation pour développer leur leadership mondial.
• La conception des villes intelligentes est un levier d’innovation et de croissance endogène de nature à créer des effets de rattrapage « à la Gerschenkron » et de redistribuer les cartes de puissance technologique. Gerschenkron avait établi dans son ouvrage de 1962 que le retard était un avantage dans la dynamique du développement. Les pays « en retard » copient la technologie des pays développées et font porter l’effort sur l’accumulation de capital cognitif pour jouer la prochaine vague d’innovation et les dépasser. Exactement qu’a fait Singapour.
• Il y a une compétition dans le domaine de la conception des villes intelligentes comme systèmes de systèmes : qui en maitrisera les règles et les outils maîtrisera les appels d’offre subséquents et les nouveaux marchés. Il n’est pas envisageable aujourd’hui de faire sans les GAFAM, mais il est d’autant lus impératif de maîtriser la technologie en maîtrisant l’architecture et de ne pas donner les clés de la ville aux fournisseurs.
• En mettant l’accent sur la conception ascendante, la modélisation des villes intelligentes est une approche plus adaptée pour les pays émergents que les approches descendantes et techno-centrées des occidentaux : valorisation des ressources, locales, développement du capital social, ancrage dans le territoire, indépendance technologique et financière…. La ville intelligente est le domaine de l’innovation frugale.

[1] Le travaux de Chris Alexander datent des années 1970 et seront appliqués non à la ville mais aux systèmes d’information  avec le développement de l’approche objet (en anglais Service Oriented Architecture, SOA)

[2] L’autopoeise est la propriété d’un système à générer et actualiser se propres lois pour assurer sa perennité.

[3] The New Science of Cities, 2015, ……

[4] Ainsi le chantier Casablanca smart city qui vise à rédiger à la croissance incontrôlée de la ville – 300 hectares par an – et à sa gigantesque pollution.

[5] « Singapour, la voie des villes intelligentes », Claude Rochet, in Constuctif, revue de la Fédération française du bâtiment, 2016/….

[6] Le cas de Paris est ici emblématique. Voir les travaux d’Anne Clerval sur la gentrification de Paris

[7] Voir le beau livre passionnant et unique sur ce sujet De Francois Jarrige Et Thomas Le Roux « la contamination du monde, une histoire des pollutions a l’âge industriel » Seuil 2017