Applications IoT dans le secteur de la construction

La technologie IoT se fraye lentement un chemin dans le monde de la construction, où les entreprises et les chefs de projet sont de plus en plus conscients des avantages de son intégration dans le processus de construction. Mais quelles sont ses applications dans le monde du bâtiment ? Et quels avantages son intégration apporterait-elle au processus de construction ? 

Découvrons-le ensemble dans cet article.

Qu’entend-on par IoT ?

L’Internet des objets (IoT) est un réseau d’appareils physiques équipés de capteurs, de connexion Internet et ayant la capacité de communiquer entre eux. Ces appareils peuvent collecter des données de l’environnement environnant et échanger des informations avec d’autres appareils ou avec un système central. Cette technologie innovante révolutionne de nombreux secteurs, y compris celui de la construction.

Imaginons, par exemple, une grue sur un chantier de construction équipée de capteurs pour surveiller la charge, la température et l’état de maintenance. Ces données sont constamment collectées et transmises à une plateforme BIM IoT qui permet de les analyser en temps réel et de prendre des décisions éclairées.

Voyons donc en détail comment, dans le secteur de la construction, l’IoT offre un énorme potentiel pour améliorer la gestion des projets de construction, la sécurité des travailleurs et l’efficacité opérationnelle.

Quelles sont les principales applications IoT dans la construction ?

Le secteur de la construction est connu pour ses défis complexes, tels que des délais serrés, des budgets limités et la nécessité de garantir la sécurité des travailleurs. C’est là qu’intervient l’IoT, apportant un changement significatif.

L’IoT offre au secteur de la construction l’opportunité de relever ces défis de manière innovante. En ayant la capacité de connecter et de surveiller en temps réel une large gamme d’équipements, de machines et de structures, l’IoT offre aux opérateurs et aux responsables de projet la possibilité d’une gestion plus efficace des ressources, d’une meilleure planification et d’une sécurité accrue sur le lieu de travail.

Quelles sont alors les applications IoT les plus récentes dans le secteur de la construction ? Découvrons-les ensemble : 

• surveillance des sites : cette application implique l’utilisation d’une série de capteurs pour enregistrer, de manière constante et dynamique, les conditions des chantiers et des lieux de travail. Les capteurs installés surveillent et enregistrent en temps réel des données relatives à des facteurs tels que la température, l’humidité, le bruit et les vibrations. Grâce à cette application IoT, il est possible de prévenir les accidents et les dysfonctionnements, augmentant ainsi la sécurité et la conformité sur les lieux de travail ;
• gestion de flotte : il s’agit de la gestion des véhicules, des machines et de l’équipement appartenant à l’entreprise de construction. Cette gestion peut grandement améliorer son efficacité grâce à la surveillance automatique des véhicules, qui prévoit la collecte automatique de données telles que la position, la vitesse, la consommation de carburant et les exigences de maintenance. L’automatisation de la gestion des véhicules grâce à l’IoT réduit la possibilité d’erreurs et augmente parallèlement la sécurité des opérateurs ;
• technologies IoT portables : comme son nom l’indique, la technologie IoT portable consiste en des appareils portés par les opérateurs, tels que des montres intelligentes, des lunettes AR, des casques intelligents, etc. Ces appareils surveillent les données personnelles et les transmettent sans fil et en temps réel.

IoT dans le secteur de la construction

Suivi du chantier

Une des principales applications de l’IoT dans le bâtiment concerne le suivi continu des activités de chantier. Des capteurs, des caméras, des dispositifs GNSS et des systèmes de localisation permettent d’acquérir des informations sur les conditions opérationnelles et l’avancement des travaux.
Les capteurs peuvent détecter des paramètres tels que la température, l’humidité, les vibrations, le bruit, les particules fines, la présence d’eau ou des variations dans les conditions du sol. Les données sont transmises à une plateforme centralisée, où elles peuvent être visualisées à travers des tableaux de bord et des systèmes de supervision.
L’intégration avec le modèle BIM permet d’associer les informations recueillies directement aux éléments de l’ouvrage. Il est ainsi possible de construire une représentation numérique mise à jour du chantier, en comparant l’état effectivement relevé avec celui prévu par le projet et le calendrier.
Un système IoT peut également générer des notifications automatiques lorsqu’un paramètre dépasse un seuil prédéfini. Par exemple, un capteur peut signaler le dépassement d’une certaine concentration de particules ou une condition microclimatique non compatible avec un travail spécifique.

Gestion des équipements et du matériel de chantier

L’IoT permet d’améliorer la gestion des machines opératrices, des moyens d’œuvre, des camions et des équipements grâce à des systèmes de localisation et des capteurs installés à bord.
Les dispositifs télématiques peuvent recueillir des données relatives à la position, aux heures de fonctionnement, aux consommations, à la vitesse, à l’utilisation du moteur et aux conditions opérationnelles de la machine. Les informations sont ensuite transmises à des plateformes logicielles qui permettent de surveiller l’ensemble de la flotte depuis un seul environnement.
Un des aspects les plus pertinents est la possibilité d’appliquer des stratégies de maintenance prédictive. L’analyse des paramètres de fonctionnement peut en effet mettre en évidence des variations anormales par rapport aux comportements normaux de la machine, permettant de programmer une intervention avant qu’une panne ne se produise.
Le suivi de l’utilisation permet également d’identifier des périodes d’inactivité ou de sous-utilisation des équipements, optimisant l’attribution des moyens aux différents travaux et réduisant les temps improductifs, les consommations énergétiques et les coûts opérationnels.

Sécurité des travailleurs

Dans le domaine de la sécurité, l’IoT peut être utilisé pour développer des systèmes de suivi des conditions opérationnelles et de localisation du personnel.
Les dispositifs portables, tels que les casques intelligents, les gilets intelligents, les bracelets et d’autres dispositifs portables, peuvent intégrer des capteurs pour détecter des paramètres tels que la position, le mouvement, la température ambiante ou d’éventuelles situations anormales. En fonction de la technologie utilisée, ils peuvent également communiquer avec des systèmes de localisation intérieure basés, par exemple, sur Bluetooth Low Energy (BLE), Ultra-Wideband (UWB), RFID ou d’autres technologies radio.
Une application possible consiste à définir des géofences, c’est-à-dire des zones virtuelles associées à des zones spécifiques du chantier. Lorsque un dispositif entre ou sort d’une zone déterminée, le système peut enregistrer l’événement et, dans les systèmes configurés à cet effet, générer un avertissement.
L’IoT peut également être utilisé pour surveiller des conditions potentiellement dangereuses, comme l’accès à des zones interdites ou la présence à proximité de certaines machines opérationnelles. Les données recueillies peuvent être intégrées dans les systèmes de gestion de la sécurité, contribuant à améliorer la capacité de contrôle et la rapidité des signalements.
Il est néanmoins important de distinguer le suivi technologique des procédures de prévention et de protection prévues par la réglementation : les dispositifs IoT constituent un outil de soutien et ne remplacent pas l’évaluation des risques, les mesures de sécurité et la formation des travailleurs.

Suivi des matériaux et gestion des stocks

La gestion des matériaux représente un autre domaine dans lequel l’IoT peut produire des avantages significatifs. Le principe consiste à associer à des matériaux, des composants, des équipements ou des unités de charge un identifiant numérique qui permet leur reconnaissance et leur suivi tout au long de la chaîne.
Les technologies utilisables comprennent RFID, codes QR, NFC et capteurs IoT. Chaque élément peut être associé à des informations relatives, par exemple, à la typologie, la quantité, le fournisseur, le lot, la date de livraison, la position et l’état.
De cette manière, il est possible de connaître de manière plus précise quels matériaux sont disponibles, où ils se trouvent et comment ils sont déplacés. Le système peut également enregistrer automatiquement les opérations d’entrée et de sortie du dépôt, réduisant ainsi les activités manuelles d’inventaire.
L’intégration avec le BIM et les systèmes de gestion de commande permet de relier les données logistiques aux objets présents dans le modèle numérique. Un composant installé peut donc être associé non seulement à sa position physique, mais aussi à la documentation technique, aux informations de fourniture et, par la suite, aux données utiles à la maintenance.

Suivi environnemental et des émissions

Les capteurs IoT peuvent être utilisés pour surveiller en continu les conditions environnementales du chantier et les émissions générées par les activités de construction.
Parmi les paramètres pouvant être surveillés figurent la température, l’humidité relative, la pression atmosphérique, le bruit, les vibrations et la concentration de particules atmosphériques. En fonction de la configuration du système, d’autres paramètres spécifiques peuvent également être surveillés, en relation avec les caractéristiques du chantier et les besoins de contrôle.
L’avantage principal réside dans la possibilité de passer de campagnes de mesure discontinues à un suivi distribué et continu, avec acquisition automatique des données.
Les données peuvent être représentées à travers des séries temporelles et des tableaux de bord, permettant d’identifier des corrélations entre certaines activités et des variations des paramètres environnementaux. Par exemple, un système peut mettre en relation l’augmentation des concentrations de particules avec des travaux spécifiques ou avec le passage des engins de chantier.
L’IoT peut également soutenir le suivi des consommations énergétiques et des combustibles, contribuant à la quantification des performances environnementales et à la définition de stratégies pour réduire les consommations et les émissions.

Suivi de l’état de santé des structures

Une des applications les plus avancées de l’IoT est le Structural Health Monitoring (SHM), c’est-à-dire le suivi des conditions d’une structure à travers des systèmes de mesure permanents ou temporaires.
Le principe consiste en l’installation de capteurs à des points significatifs de l’ouvrage, capables de détecter des grandeurs physiques liées au comportement structurel. Parmi celles-ci peuvent figurer des déformations, des déplacements, des accélérations, des inclinaisons, des vibrations, la température et l’ouverture des fissures.
Les données sont acquises dans le temps et analysées pour identifier des variations par rapport aux conditions de référence. Dans le cas des structures soumises à des actions dynamiques, par exemple, l’analyse des vibrations peut fournir des informations sur les caractéristiques dynamiques du système et sur d’éventuelles variations de son comportement.
L’objectif n’est pas simplement de recueillir des données, mais d’identifier des tendances et des anomalies qui pourraient nécessiter des vérifications techniques supplémentaires. Pour cette raison, les systèmes SHM peuvent intégrer des algorithmes de traitement des données et des modèles numériques, fournissant des informations utiles à la gestion de la maintenance.
L’intégration avec le BIM et le jumeau numérique permet également d’associer les mesures relevées directement aux éléments structurels représentés dans le modèle numérique, créant une connexion entre le comportement réel de l’ouvrage et sa représentation virtuelle.

Contrôle de la qualité et suivi de l’état d’avancement

L’IoT peut également soutenir le contrôle qualité et le suivi de l’avancement des travaux, créant un lien continu entre ce qui est réalisé physiquement sur le chantier et le modèle BIM du projet.
Des caméras, des scanners 3D, des dispositifs GNSS, des capteurs et des systèmes d’acquisition de données peuvent fournir des informations sur l’état effectif des travaux. Ces données peuvent être comparées avec le modèle BIM et le calendrier pour vérifier d’éventuels écarts.
Par exemple, l’acquisition périodique de la géométrie d’une œuvre permet de comparer la configuration relevée avec celle conçue, identifiant des difformités dimensionnelles ou géométriques. De même, le suivi des activités peut fournir des indications sur l’achèvement effectif des travaux prévus.
L’intégration entre les données IoT, le BIM et les outils de gestion de commande permet donc de réaliser un flux d’informations continu : le capteur acquiert la donnée, la plateforme la traite, le modèle numérique la contextualise et le système de gestion l’utilise pour soutenir le processus décisionnel.
Cette approche contribue à rendre les activités de chantier plus traçables et à améliorer la gestion des informations relatives aux délais, aux ressources, aux matériaux et à la qualité de l’ouvrage.

Quel est l’avenir de l’IoT dans le secteur de la construction ?

Le processus de numérisation et de développement technologique dans le secteur AECO fait petit à petit son chemin après des années de progrès lents. Les entreprises les plus vertueuses et avant-gardistes reconnaissent le pouvoir des innovations numériques et des nouvelles approches de conception impliquant les applications IoT dans le monde du BIM et avec le Digital Twin, mais le niveau d’implémentation technologique et numérique reste faible, et de nombreuses entreprises de construction ne parviennent pas à exploiter pleinement le potentiel des nouvelles technologies telles que l’IA, l’IoT et les logiciels BIM.

Cependant, une chose est sûre, le chantier du futur pourrait être très différent de ce que nous voyons aujourd’hui, il est donc nécessaire que : 

• les entreprises de construction accélèrent leur processus de numérisation et prennent conscience des avantages apportés par ces innovations ;
• les opérateurs du secteur renforcent leurs compétences numériques, qui seront de plus en plus demandées.

Bien que la progression soit relativement lente, nous constatons déjà comment les outils avec des fonctionnalités IoT sont utilisés pour : 

• améliorer la maintenance ;
• surveiller l’état en temps réel des équipements et des machines ;
• suivre l’état du chantier ;
• planifier les activités ;
• réduire les retards du projet ;
• optimiser les budgets.

À mesure que la numérisation et la technologie font leur chemin dans le monde de la construction, ces mêmes innovations s’améliorent et se renforcent. En effet, on prévoit que de meilleurs capteurs, une meilleure analyse des données et une automatisation accrue contribueront à rendre l’avenir de l’IoT dans la construction encore plus prometteur. D’ici 3 à 5 ans, les entreprises les plus avant-gardistes seront sur la bonne voie pour concrétiser cet avenir où les processus de construction seront plus efficaces, la sécurité accrue et les coûts réduits.

Quels sont les avantages de l’application de l’IoT dans le secteur AECO ?

Les avantages de la mise en œuvre de l’Internet des objets dans les processus de construction sont nombreux et varient en fonction de la spécificité du projet. Certains sont cependant plus évidents et toujours valables, notamment : 

• sécurité accrue : l’utilisation de l’IoT dans la construction aide à identifier les dangers potentiels avant que des pannes et des accidents ne se produisent. En effet, les capteurs et autres dispositifs connectés peuvent détecter les variations de température, d’humidité, de qualité de l’air et d’autres paramètres qui pourraient compromettre la sécurité des lieux de travail. Ces données, transmises en temps réel, permettent au chef de projet construction de prendre des mesures correctives et préventives ;
• efficacité accrue : l’IoT améliore la productivité des processus de construction et la gestion des projets. En effet, les dispositifs IoT peuvent automatiser des activités telles que la surveillance et le réglage des conditions environnementales, le suivi de la position des équipements et la gestion des stocks. Cela réduit le potentiel d’erreurs et permet une utilisation plus efficace des ressources ;
• surveillance en temps réel et analyse des données : les dispositifs IoT fournissent des données en temps réel sur l’avancement de la construction, permettant une meilleure prise de décision et une meilleure planification et allocation des ressources, réduisant ainsi les délais et les coûts globaux du projet ;
• réduction des coûts : les dispositifs connectés peuvent surveiller l’utilisation des matériaux et de l’équipement, alertant les responsables sur les inefficacités potentielles et les sous-utilisations ou surutilisations. Cela permet aux gestionnaires d’adopter des mesures correctives et de réduire les coûts associés aux gaspillages et à une utilisation excessive ;
• meilleur contrôle de la qualité : les dispositifs IoT peuvent surveiller les activités, les matériaux et les processus en temps réel, garantissant que le produit final répond aux normes de qualité et aux attentes des clients.

Comment intégrer l’IoT dans le secteur de la construction ?

Après avoir vu les avantages que cette technologie apporte aux processus de construction, voyons comment mettre en œuvre cette technologie dans le flux de travail.

Le processus est en réalité assez simple, grâce surtout aux logiciels qui nous aident. En effet, une fois que les capteurs et les dispositifs IoT sont physiquement installés, il suffit d’associer le dispositif IoT physique à son double numérique à l’intérieur du BIM.

Intégration des capteurs IoT et modèle BIM – usBIM.iot

Le modèle BIM acquiert et analyse en temps réel les données envoyées par les capteurs, en modifiant ses caractéristiques en fonction des informations transmises par chaque capteur. Cela permet un contrôle précis même dans de grands environnements avec des milliers de dispositifs.

Tout cela ne serait pas possible sans l’intermédiaire de la plateforme BIM IoT, qui réalise une association automatique entre les dispositifs IoT physiques et leurs homologues numériques. Il ne vous reste plus qu’à commencer avec de nombreuses applications et un espace cloud de 10 Go gratuit, puis configurer usBIM selon vos besoins ! 

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FAQ sur l’IoT dans le secteur de la construction

Qu’est-ce que l’IoT dans le secteur de la construction ?

L’IoT (Internet des Objets) dans le secteur de la construction consiste à utiliser des capteurs, des dispositifs et des systèmes connectés pour collecter, transmettre et analyser des données en temps réel pendant les différentes phases d’un projet. Un exemple est une grue de chantier équipée de capteurs capables de détecter la charge, la température et les conditions opérationnelles, envoyant ces informations à une plateforme IoT intégrée au modèle BIM. De cette manière, il est possible de surveiller en continu les conditions du chantier, des machines et des structures, améliorant ainsi le contrôle et la gestion du projet.

Quelles sont les principales applications de l’IoT sur les chantiers ?

Les principales applications de l’IoT sur les chantiers concernent la surveillance du site, la gestion des machines et des flottes, la sécurité des travailleurs, la gestion des matériaux et des stocks, la surveillance environnementale, le contrôle de l’état de santé des structures et le contrôle de la qualité et de l’avancement des travaux. Des capteurs, des caméras, des systèmes GNSS, des dispositifs portables, RFID et d’autres dispositifs connectés permettent de collecter des données en continu et de les rendre disponibles via des tableaux de bord et des plateformes numériques, même en intégration avec le BIM.

Comment l’IoT est-il utilisé pour la sécurité des travailleurs ?

L’IoT peut soutenir la sécurité des travailleurs grâce à des dispositifs portables tels que des casques intelligents, des gilets et des bracelets connectés, capables de détecter la position, le mouvement, la température ambiante et les anomalies. Des systèmes de localisation basés, par exemple, sur BLE, UWB ou RFID peuvent également permettre de localiser les travailleurs et de créer des systèmes de géorepérage pour signaler l’accès à des zones réservées ou la proximité de machines. Les données collectées peuvent être intégrées dans les systèmes de gestion de la sécurité. L’IoT soutient, mais ne remplace pas, l’évaluation des risques, les mesures de sécurité et la formation des travailleurs.

Quels avantages l’IoT offre-t-il dans la gestion d’un projet de construction ?

L’utilisation de l’IoT permet d’obtenir une surveillance continue et une plus grande disponibilité de données en temps réel, favorisant une gestion plus efficace du chantier. Parmi les principaux avantages figurent une sécurité accrue, l’optimisation des activités et des ressources, la réduction des coûts opérationnels, le contrôle de la qualité et la possibilité d’identifier rapidement des anomalies ou des situations critiques. La surveillance des machines, des matériaux, des conditions environnementales et de l’avancement des travaux permet également de soutenir la planification et de contribuer à la réduction des retards de projet.

Comment l’IoT s’intègre-t-il au BIM ?

L’intégration entre l’IoT et le BIM permet de relier les données provenant des objets physiques du chantier à leur élément numérique correspondant. Les capteurs et les dispositifs IoT sont installés physiquement et associés à l’élément correspondant du modèle BIM ou du jumeau numérique. Le modèle peut alors recevoir et analyser les données des capteurs en temps réel, permettant de visualiser l’état des machines, des structures et des environnements directement dans l’environnement numérique. Les plateformes BIM IoT peuvent automatiser l’association entre les dispositifs physiques et les éléments numériques et permettre de surveiller également des environnements très étendus à travers un seul modèle BIM 3D.