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MATINEE : ECLAIRAGE PUBLIC INTELLIGENT : QUELS ENJEUX POUR

QUELLES SOLUTIONS ?

Jeudi 4 juillet 2013, de 9h30 à 11h00

PROGRAMME

L’éclairage des villes et lieux publics représente un coût important à la charge des collectivités et, in fine, des contribuables. Enjeu économique et social, la question soulève

également des problématiques liées à la protection de l’environnement (sobriété énergétique, protection de la biodiversité). En raison, des réponses commencent à être

formulées : éclairage fonctionnant sur la base de détection de présence, gestion intelligente

des réseaux, etc. Au-delà d’une baisse significative des consommations, ces nouvelles technologies peuvent également être porteuses de nouveaux services.

Quel est l’état actuel du marché ?

Quelles sont les solutions actuellement proposées en matière d’éclairage public intelligent ?

Que montrent les premières réalisations en termes de ROI ?

Comment concilier les impératifs de sécurité liés à l’éclairage public et les problématiques de

sobriété énergétique ?

Quelles sont les perspectives à long et moyen termes ?

Comment le marché peut-il évoluer dans les prochaines années ?

Quelles sont les pistes de perfectionnement technologique ?

Au-delà de la baisse des consommations, quels nouveaux services en attendre pour les

collectivités, les administrés, et les acteurs économiques ?

Intervenants:

LUX FIT : Christophe RICHON, Senior International Marketing consultant

TOSHIBA : Noël MARCINIAK, European Product Planning Manager Strategik Marketing and Technology Lighting Systems

L’enregistrement a commencé au 3ème point du ppt de XXX : « Les mutations en cours en éclairage

routier et urbain : la révolution LED »

MATINEE : ECLAIRAGE PUBLIC INTELLIGENT : QUELS ENJEUX POUR QUELLES SOLUTIONS ?

JEUDI 4 JUILLET 2013

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DEBUT DE LA CONFERENCE

INTERVENTION DE CHRISTOPHE RICHON

Je remercie Agrion de me donner cette opportunité de partager quelques conclusions

d’une étude que je viens de mener avec mon partenaire Yole Développement.

Je vais d’abord planter le décor en vous parlant du marché « traditionnel » de l’éclairage

public. Ensuite nous aborderons les mutations en cours causées par ce qu’il est devenu commun

d’appeler « la révolution LED ». Nous nous attarderons ensuite sur les sous-segments

d’applications que sont le routier fonctionnel, le décoratif et les tunnels. Enfin je partagerai avec

vous quelques prévisions que nous avons établies.

Deux mots pour nous présenter d’abord : mon partenaire Yole Développement est un

important cabinet de conseil en marketing, spécialisé dans le domaine des micro-technologies –

dont la LED. Ils sont présents dans le monde entier avec notamment plusieurs bureaux en

Amérique du Nord et en Asie, et couvrent des domaines larges allant du conseil ciblé aux études

de marché et même les services financiers. Pour ma part, j’ai crée Lux Fit, mon agence de conseil

et de formation en marketing et stratégie, intervenant majoritairement auprès de l’industrie et

des collectivités, notamment l’industrie de l’éclairage que je connais particulièrement bien pour

y être présent depuis 15 ans. J’interviens auprès de mes clients dans des missions d’études de

marché, de gestion de projet, mais aussi sur des thématiques de communication et de

formation.

L’étude porte sur l’impact des LEDs sur le marché de l’éclairage public, à l’échelle

mondiale. Un certain nombre de données sont disponibles sur les LED dans l’éclairage, mais de

façon très généraliste. Il nous a semblé utile de faire un travail en profondeur sur les grands

segments d’application de l’éclairage. Cette étude sur l’éclairage public n’est donc que la

première d’une série. Pourquoi ce segment : parce que c’est l’un des plus dynamiques dans

l’adoption des LED. L’étude décrit donc le marché, les technologies et l’industrie dans son

ensemble ; elle analyse la pénétration des LED et comment elles modifient ce marché en

profondeur. Enfin elle apporte des données chiffrées et des tendances pour ce marché, tant à

l’échelle mondiale que régionale.

L’éclairage routier (ou public) est un des trois grands segments de l’éclairage extérieur,

avec l’urbain et le sportif & industriel. On estime ce marché à 3,6 milliards de $ dans le monde

soit 13 millions d’unités. Il y aurait 244 millions de points lumineux installés, consommant 177

TWh. Les trois sous-segments sont les routes principales et autoroutes (environ 50%), le

résidentiel et le décoratif (40%) et les tunnels, un marché bien spécifique, avec 10%. Les

principaux intervenants sont des investisseurs, principalement publics, des prescripteurs,

consultants et bureaux d’études mais aussi concepteurs lumières, des installateurs, souvent de

grandes entreprises, et les fournisseurs que sont les distributeurs de matériel électrique et les

fabricants de sources et de luminaires.



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Les principales motivations dans ce marché sont la sécurité routière mais aussi des

personnes, la qualité de la vie, l’environnement – avec un fort accent sur l’efficacité énergétique,

les paramètres économiques (notamment développement durable et urbanisation) et enfin un

contexte réglementaire et normatif très fort – lié notamment à la forte préoccupation de

sécurité.

Les grands fabricants à l’échelle mondiale sont Philips, Cooper, Acuity, General Electric,

Schréder, et quelques champions locaux tels que GLC au Moyen-Orient ou Galad dans les pays

de la CEI.

Les grandes tendances s’articulent autour de 4 axes : le transfert de production et le

sourcing, surtout en ce qui concerne les lampes vers l’Asie ; la spécialisation locale, souvent

nécessaire pour assurer un meilleur service au client dans un marché très régionalisé, ;

l’intégration verticale, dont nous reparlerons : et la concentration horizontale, continue d’être

active.

De la chaîne de valeur, il faut retenir ceci : c’est une industrie d’assemblage, avec de

nombreux composants (mécaniques, électriques, optiques, …) qui, traditionnellement formait

un luminaire, bien distinct de la source appelée lampe. Le tout associé à des éléments de

commande formait un système d’éclairage qui, monté sur son support, typiquement un mât,

constituait le point lumineux.

Cela nous amène à la partie suivante de cette présentation : quelles sont les mutations

en cours dans le domaine de l’éclairage urbain et notamment l’impact de la révolution LED ? Sur

ce schéma on constate que la partie luminaire au centre s’est resserrée et que la partie

lampe/source disparait, tout du moins en apparence. En fait celle-ci devient partie intégrante du

luminaire dans la plupart des cas et s’intègre donc. En éclairage public, on va clairement vers une

substitution : d’un système [lampe LED + luminaire] vers un système intégré d’un luminaire

complet qui comprend la source LED. C’est là la différence majeure.

Quels sont les facteurs qui vont être décisifs pour le passage à la technologie LED dans ce

segment ?

D’une part les enjeux environnementaux : l’efficacité énergétique, la réduction des substances

dangereuses (le Mercure notamment qui disparaîtra à l’avenir du fait des normes et des

directives européennes) et la réduction de la pollution lumineuse qui est un moteur

supplémentaire. D’autre part, une mission d’exemplarité des autorités publiques en matière de

respect de l’environnement et des programmes d’incitation qui ont vu le jour pour motiver les

acteurs de ce segment. De façon générale et en tout premier lieu : le critère économique, lié à

l’efficacité énergétique, est plus spécifique à ce segment. Pouvoir réduire le nombre de points

lumineux, et la maintenance associée qui est assez couteuse (pour changer une lampe dans une

rue il faut un matériel spécifique, un camion avec nacelle, etc. ce qui entraîne des coûts

conséquents même sur de petites opérations de maintenance). Sur le domaine routier, les

opérations de maintenance impliquent également des interruptions de la circulation : la

réduction de la maintenance est donc favorable à la sécurité routière et la sécurité est bien



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entendu un facteur important. Avec les solutions actuelles, lorsqu’il y a une coupure de courant,

un réamorçage est nécessaire entrainant un laps de temps assez conséquent durant lequel on

est dans le noir. Avec la technologie LED, le ré-allumage est instantané. Au-delà de ce cas

particulier, un meilleur éclairage des lieux publics est rassurant pour les usagers car il permet

une meilleure reconnaissance faciale. Un dernier facteur important : la qualité de vie. Les LED

apportent un meilleur confort visuel, et permettent par exemple d’adapter la lumière à la

visibilité sur les routes. Il y a également de plus en plus d’initiatives visant à réduire le niveau

d’éclairement entre 1h et 5h ou 6h du matin en ville puisque l’on sait que la fréquentation des

rues est beaucoup moins forte la nuit.

Par la suite, tous les acteurs doivent s’adapter.

La technologie LED évolue en permanence, obligeant les acteurs à s’adapter en termes de

financements, de planification et de conception des projets. Le contexte réglementaire, bien

maîtrisé jusque récemment, oblige aussi à une évolution importante des pratiques. Comme je le

disais précédemment, les formes de luminaires étaient relativement figées et l’évolution

technologique était assez douce pour être maîtrisée par tous les acteurs. A présent, des

compétences en électronique et en gestion de la thermique (car les LED génèrent de la chaleur)

sont nécessaires et s’ajoutent aux compétences optiques et mécaniques d’origine ; notamment

du fait que la lampe et le luminaire soient associés dès la conception. Les possibilités sont plus

vastes également en termes de design du fait de la miniaturisation des LED. Par rapport au

financement, la question privilégiée était celle de l’investissement initial : « combien coûte

l’implantation d’un nouvel éclairage ? ». A présent, l’approche adoptée généralement est celle

du coût global, soit de savoir « combien coûterait l’installation d’un nouveau système

d’éclairage, depuis sa mise en place jusqu’à sa mise au rebut, en passant par la maintenance, le

coût énergétique, etc. ». Un certain nombre de villes ont encore du mal à estimer leurs besoins

et les coûts de maintenance que représentent des installations à LED, notamment parce qu’il

s’agit là de systèmes plus complexes et d’intelligence embarquée. La gestion des opérations est

moins simple et la maintenance moins cadrée qu’auparavant. Nous pourrions citer de nombreux

exemples de l’évolution permanente des LED. En voici un, avec un graphique de l’OIDA :

l’évolution de l’efficacité lumineuse des LED. Celle-ci évoluera encore dans les années à venir,

même si c’est de façon un peu plus maitrisée, avec des conséquences énormes pour ceux qui

conçoivent les systèmes et les installations ; avec des besoins qui doivent être actualisés en

permanence.

Cette industrie est donc en mutation.

Traditionnellement fragmentée, elle est en cours de concentration et l’on compte nombre de

nouveaux entrants. Jusque récemment les acteurs étaient plutôt conventionnels ; ils maîtrisaient

l’application de produits et avaient accès aux marchés de façon maîtrisée. Aujourd’hui les

nouveaux entrants viennent du monde de l’électronique et d’autres, moins visibles, des

applications connexes. Un exemple que je donne souvent est celui d’un fabricant d’optiques de

phares de voiture, investi dans la technologie LED. Il fait ainsi un pas relativement naturel vers

un système d’éclairage fixe au lieu d’être mobile, mais qui reste dans le champ d’une application

qu’il connait bien puisqu’il s’agit d’éclairage routier.



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Un mouvement d’intégration verticale est également en cours.

La disparition des lampes et la longévité accrue des luminaires, obligent les fabricants à trouver

de nouveaux revenus. Ils doivent ajouter de la valeur aux solutions vendues et créer des services

autour des produits. Les fabricants s’interrogent donc de plus en plus sur le fait de s’orienter

vers le financement, l’installation et l’entretien des installations d’éclairage.

Faisons maintenant un tour rapide des applications spécifiques de ce segment.

Pour les segments résidentiel et décoratif, les besoins sont beaucoup moins forts en termes de

niveau d’éclairement requis. La technologie LED est arrivée à maturité et permet des

substitutions tout à fait rentables. Un sous-segment fonctionnel : grandes routes et autoroutes ;

c’est une application où la technologie LED commence seulement à pénétrer car elle ne connait

pas une rentabilité suffisamment intéressante pour permettre la substitution. Il y a donc

essentiellement aujourd’hui des tests et des installations pilotes, mais pas de véritable

programme de substitution a grande échelle. Le sous-segment résidentiel et décoratif est

vraiment aujourd’hui l’application reine pour les LED avec une approche des fabricants qui s’est

faite en deux temps : d’abord l’ajout des LED aux luminaires existants, puis la création de

luminaires incluant les LED dès leur conception. La troisième application de ce segment, ce sont

les tunnels. Ceux-ci constituent un marché de niche, très spécifique, qui représente des

opportunités très grandes pour les LED. En effet, l’utilisation de cette technologie permet : une

réduction de la maintenance (très compliquée dans un tunnel car elle oblige à un arrêt complet

de la circulation avec toutes les conséquences associées), un gain en termes d’efficience

énergétique ; des possibilités de pilotage pour adapter la luminosité au trafic, à l’heure du jour,

etc.

Dans les zones intérieures des tunnels, les niveaux d’éclairement requis sont moindres et les

puissances sont donc suffisantes ; ces applications sont déjà en cours dans un certain nombre de

pays. Dans les zones d’accès et de sortie des tunnels, les besoins en termes de puissance sont

plus importants pour aider à la transition vers la lumière du jour. La montée en puissance des

solutions permet maintenant d’envisager cette application de façon très sérieuse. Bien sûr les

opportunités sont importantes en termes de kilométrage. Pour prendre un exemple en Europe :

l’Italie est le pays qui a le plus avancé sur ce secteur avec un programme de 33 000 substitutions

de luminaires par Autostrade per l’Italia, gestionnaire d’un quart des tunnels en Italie.

Pour finir, nous avons fait des prévisions que je ne peux malheureusement partager avec

vous que dans les grandes lignes. Quelques leaders mondiaux sont présents sur un marché qui

représente déjà aujourd’hui 233 millions, à rapprocher des 3,6 milliards évoqués au début de

cette présentation. Bien que ces montants soient assez éloignés encore, une progression est

déjà en cours. En termes de volumes par application, une forte adaptation va se produire : le

taux d’adoption des LED se situe aujourd’hui autour de 10% ; à l’horizon 2020 ce devrait être

95%. Dans le même temps, une forte progression est également à prévoir en termes d’unités. En

termes de volume par région : la décomposition est un peu plus nuancée dans la mesure où ce

sont l’Amérique du Nord et l’Asie qui ont été au début les plus et l’Europe commence à amorcer

un mouvement de rattrapage qui se fera sur plusieurs années. En termes de chiffre d’affaire, la

courbe est un peu différente. Comme vous pouvez le constater une décroissance s’amorcera aux



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alentours de 2016. Ceci s’explique d’une part par une augmentation constante des

performances des LED (pour une même LED, plus de puissance) et d’autre part par le prix des

LED puisque les grands fabricants visent un ratio de 1 pour 1 d’ici deux à trois ans entre les

solutions conventionnelles et les solutions à LED, au lieu de 1 pour 3 actuellement ; d’où

nécessairement un impact en termes de prix. Un troisième effet sera la réduction des besoins du

fait de la mise en place progressive de nouvelles installations. Enfin le chiffre d’affaire par région

avec les volumes, suit les mêmes tendances que celles que je viens de présenter.

Pour conclure, un rappel des points clés :

de grands changements pour les fabricants du fait du développement d‘une nouvelle technologie et de l’arrivée de nouveaux entrants, amenant une concurrence parfois féroce ;

de nouvelles opportunités pour les fabricants et les prescripteurs du fait de gisements d’économies importants ;

de nouveaux modèles économiques passant par des contrats de performance et des partenariats Public/Privé ;

des prescripteurs qui peuvent aussi profiter d‘un manque de connaissances de la part des investisseurs en leur apportant un concours précieux et en revalorisant ainsi leur rôle ;

l‘opportunité pour les investisseurs de redéfinir les règles avec les fabricants traditionnels.

J’attire votre attention sur les questions soulevées autour de la thématique du cycle de vie.

Celui-ci est traditionnellement long dans ce segment : les appareils sont très souvent installés

pour 25 ans et plus. Or les LED engagent des cycles de vie de 10 à 20 ans, ce qui est une

révolution dans certains segments. Bien que ce ne le soit pas à priori dans le segment routier,

c’est une question qui mérite d’être posée. Globalement, la mutation du marché peut se

décomposer en trois phases : marché stable et mature jusqu‘en 2008 ; une situation un peu

chaotique et des acteurs qui se cherchent actuellement ; un marché qui retrouvera de nouvelles

règles et aura achevé sa mutation à partir de 2016-2017. Le marché reste donc attractif au

niveau du système : les prévisions de ventes sont positives. La rentabilité et le choix de

maintenance auront un impact décisif sur la croissance. En 2016 il culminera à environ $ 76

millions.

L’étude complète fait 180 pages, dont vous avez eu un aperçu. Si vous souhaitez aller plus loin,

je vous invite à me contacter par mail afin que je vous envoie le résumé de 3 pages qui en

reprend les grandes lignes.

Merci de votre attention.

ECHANGES AVEC LA SALLE

Noël MARCINIAK, TOSHIBA : Bonjour a tous, merci Christophe pour cette très

bonne présentation qui rejoint beaucoup les avis que nous partageons aussi

chez TOSHIBA. J’avais une question concernant les chiffres que vous avancez,



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sur le marché du Street Lighting, et notamment les 240 millions d’euros en

2012. Pourriez-vous préciser un peu de quels segments il s’agit ?

C’est l’ensemble des trois sous-segments que j’ai évoqué : routier fonctionnel, routier décoratif

et résidentiel et les tunnels ; dans une perspective mondiale.

INTERVENTION DE NOEL MARCINIAK

Tout d’abord je souhaite remercier Agrion de nous donner l’opportunité de présenter

notre vision sur l’éclairage public intelligent. C’est très intéressant pour notre activité Lighting en

particulier parce qu’on touche ici une variété d’acteurs très riche. Je vais essayer de compléter le

point de vue de M. RICHON avec lequel par bien des aspects j’ai pu constater des redondances

et des compléments. Quoiqu’il en soit j’espère activer le débat. Etant donné la position de

nouvel entrant de TOSHIBA sur le marché de l’éclairage, je vais essayer de vous en brosser un

portrait et de vous présenter les raisons de notre présence sur ce marché.

Avant toute chose quelques chiffres ; car en Europe et en France les activités du groupe

TOSHIBA sont principalement connues au travers des Digital Products (TV, PC, Disques Durs

externes, avant les smartphones aussi …). Or cette activité ne représente que 30% de notre

chiffre d’affaire dans le monde. Aujourd’hui la majeure partie du chiffre d’affaire est générée par

« l’Infrastructure sociale » c’est-à-dire les systèmes de l’électronique embarqué s’appliquant sur

différents segments de marché, différentes applications telles que les TGV, les ascenseurs, les

appareils médicaux, l’électronique embarqué dans les véhicules particuliers, etc. Une autre

grande partie de notre activité concerne les composants électroniques. TOSHIBA est parmi les

leaders mondiaux dans les activités de semi-conducteurs, en particulier les composants comme

les mémoires vives. Par exemple une grande partie des composants d’Apple est issue de cette

branche de nos activités. Enfin, le grand groupe des Home Appliances qui concernent l’éclairage,

pour la partie européenne, au travers de lampes, de luminaires et de systèmes qui sont

exclusivement LED pour la partie luminaires. Dans d’autres parties du monde, TOSHIBA produit

et distribue des appareils tels que des réfrigérateurs et autres appareils destinés à un usage

domestique. En Europe, nous avons également une forte activité sur les systèmes de

conditionnement d’air.

Les communautés sont un centre de gravité pour TOSHIBA.

Ce que l’on appelle la Smart Community est une cible extrêmement mouvante et variée. Ce qui

est important c’est que le groupe a une approche très simple d’efficacité énergétique totale .

Cela signifie que nous agissons au niveau de la production d’énergie, de sa transmission et de

son utilisation, donc sur toute la chaine système. On agit sur la production énergétique par

exemple en développant des fermes solaires, déjà présentes en Asie et en projet en Europe. Le

développement des systèmes d’éclairage LED s’inscrit pour TOSHIBA dans les objectifs

d’efficacité énergétique au moment de l’utilisation.



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Cette approche globale nous permet de nous engager et d’atteindre les exigences de réduction

des consommations d’énergie au niveau mondial. L’ensemble des participants connait donc

certainement TOSHIBA au travers de ses applications digitales et de ses produits consumers mais

l’éclairage est en fait l’ADN du groupe. En effet, celui-ci s’est formé à la fin du XIXème siècle

autour de la fabrication de lampes à incandescence suite à la rencontre entre M. FUJIOKA et M.

EDISON. Puis, au cours du XXème siècle, il y a eu consolidation de plusieurs sociétés au sein

desquelles ont été créées différentes technologies de production lumineuse, notamment avec

l’adoption du tungstène et le développement des technologies à fluorescence.

Il est important de noter qu’au début des années 2000, nos efforts en R&D ont permis

de mettre en place notre plan sur l’éclairage LED avec un démarrage en 2007 au Japon de

luminaires downlight à LED. Depuis, le groupe a décidé de s’étendre au niveau mondial au

travers de cette technologie, jusqu’à arrêter complètement la production de lampes à

incandescence et se consacrer exclusivement aux LED, pour au moins les dix prochaines années.

Ceci différencie TOSHIBA d’autres acteurs de l’éclairage. Notre engagement dans l’éclairage est

partagé au sein du groupe TOSHIBA par différentes compagnies :

- la compagnie TOSHIBA Infrastructure Systems Group qui s’occupe des systèmes destinés aux infrastructures sociales

- la compagnie TOSHIBA Semiconductor qui s’occupe des composants électroniques - TOSHIBA Lighting & Technology Corporation qui produit les systèmes finit d’éclairage à

proprement parlé (sources lumineuses, LED, diodes lasers…)

Point intéressant car redondant avec le propos de M. RICHON : on fait partie des nouveaux

entrants sur le marché de l’éclairage et nous sommes en fait un acteur historique sur le marché

japonais et un nouvel acteur sur les marchés européen et américain. Notre force c’est d’entrer

sur la chaine de valeurs avec une offre complète sur les composants des nouveaux systèmes

LED.

Je souhaite à présent vous présenter une société qui est importante pour nous dans notre

approche sur l’éclairage public et dans laquelle TOSHIBA a une participation majoritaire :

LANDIS+Gyr, leader en smart metering et load control. C’est un acteur historique des compteurs

électriques, donc un cœur de métier situé sur le metering et le ripple control : elle distribue les

receveurs des signaux envoyés par les producteurs et distributeurs d’énergie pour contrôler les

pics de charges sur le réseau électrique. Voyons quelques réalisations en Europe :

Un mécénat du Musée du Louvre. Ce partenariat avec le Louvre a pour but de satisfaire à ses objectifs et exigences en termes de réduction de sa consommation d’énergie mais aussi de réduction des coûts de maintenance, tout en préservant la qualité lumineuse de l’installation. Différentes étapes : en décembre 2011 le remplacement des luminaires au niveau de la pyramide et du pavillon Colbert ; en mai 2012 l’achèvement de l’illumination de la cour Napoléon ; depuis le 4 juin dernier une mise en lumière de la Joconde et de la salle rouge attenante.

Globalement, c’est un gain de 73% d’économie d’énergie. Mais le point central pour le Louvre et

les Architectes des bâtiments de France c’était l’objectif de préserver la qualité lumineuse, de

veiller aux températures de couleurs et de préserver la mise en scène générale telle qu’elle a été



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voulue par le plan Lumière, ce qu’a permis la mise en place de la technologie LED sur ses

différents projets.

Lyon Confluence qui concrétise notre approche d’efficience énergétique totale. Le nouveau quartier « Lyon Smart Community » (en partenariat avec Bouygues, le Grand Lyon, etc.) a différentes facettes : 1er bâtiment à énergie positive, système de partage de voitures électriques pour les personnes habitant dans ce quartier (travail et résidentiel) où la mise en place d’un premier système CEMS (Community Energy Management System) qui permettra de mieux comprendre les besoins et usages de l’énergie sur différents segments d’utilisation au niveau global de ce quartier.

Aujourd’hui, si vous faites une recherche sur internet de ce qu’est l’éclairage intelligent,

vous découvrez une multitude d’approches. L’industrie elle-même est encore en phase de

concrétisation et de formation de ce que sera l’éclairage de demain. Je tenais donc à vous

donner notre vision de l’éclairage intelligent, valable pour l’éclairage public comme pour

l’éclairage intérieur. Elle est simple et similaire à la définition générale donnée de ce qu’est

l’intelligence appliquée à un système : un système qui apprend au travers de l’expérience et est

capable d’agir à des degrés différents d’automatisation envers des objectifs. Cela suppose que le

système est capable de comprendre son environnement et de processer, de réfléchir dessus et

de réagir à ces stimuli dans un cadre donné. L’adjonction de ces nouveaux systèmes (notamment

des sensor qui permettent de mieux comprendre l’environnement) implique une énergie

additionnelle consommée au niveau global sur le système d’éclairage général ce qui crée un

nouveau challenge puisque dans le même nous avons un objectif de réduction de la

consommation globale d’énergie.

Maintenant une vue un peu générale sur la transformation des besoins qui semblent

peu ou mal identifiés, faisant que la synthèse des différents propos est difficile à atteindre. Tout

d’abord il est important de rappeler que de façon générale le marché de l’éclairage connait une

« ledification » avec des avantages au niveau de l’efficacité énergétique, des coûts associés et

de l’environnement (réduction des substances polluantes…). Ce marché est partagé en différents

pôles « composants » (sources, luminaires, systèmes de contrôles et de sensoring…) qui sont

assez mal connectés et discutent encore difficilement ensemble.

La philosophie actuelle c’est « éclairer pour sortir de l’ombre ». Dans les prochaines

années la philosophie sera « une bonne lumière au bon endroit pour les personnes ».

Actuellement la majeure partie des systèmes tendent a la détection de présence pour donner la

lumière au bon moment, d’autres peuvent comprendre et ajuster le niveau d’éclairement en

fonction de la lumière naturelle, d’autres encore contribuent à la sécurité des personnes en cas

d’urgence. Toutes ces fonctionnalités restent toutefois limitées au niveau des systèmes de

contrôle d’éclairage. Demain, la tendance sera à la digitalisation et la mise en place de services

pour mieux répondre aux besoins sociaux sur la consommation énergétique (et sa réduction) et

sur la sécurité des personnes, mais aussi sur des problématiques de bien-être et de santé encore

très mal servis par les systèmes d’éclairage. On parlera alors de fonctionnalités telles que

l’analyse de l’individu, l’analyse de l’ambiance, la reconnaissance des événements, etc.



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Ces objectifs sont autant d’opportunités pour les fabricants de générer de la valeur comme le

mentionnait précédemment M. RICHON et de diminuer les prix des LED. Au-delà des besoins

sociaux, la réduction des consommations énergétiques dues aux appareils d’éclairage, reste une

priorité sous-tendue et impliquée par le règlement européen.

Au niveau de l’architecture des systèmes, on peut parler de lighting 2.0 comme dans la

révolution numérique. Les différents systèmes seront de plus en plus connectés ; on parlera

d’intelligence centralisée et décentralisée permettant de discuter ensemble en fonction d’un

profil et d’une architecture définis par les hommes qui les mettront en œuvre. Ce cloud du

lighting sera interconnecté avec d’autres nuages numériques au service des communautés. Par

exemple l’éclairage public et la prévention des crimes pour plus de sécurité dans le paysage

urbain. Au niveau de l’architecture, les grandes tendances sont au système déjà assez digitalisé

notamment pour les systèmes de contrôle tels que DALI qui est en train de connaitre un nouvel

essor. Demain 100% des systèmes seront digitaux. Il faut penser que les LED sont des solutions

digitales par nature : c’est un éclairage a l’état solide, un semi-conducteur émettant de la

lumière (et non plus un filament). Aujourd’hui, les systèmes sont très peu connectés via des

interfaces non filaires. Demain, on constatera un renversement de la tendance avec 80 % de

systèmes sans fil. Au niveau de l’évolution des technologies lumineuses, les taux d’adoption de

la LED se situent entre 10 et 15%. Il devrait être à près de 100% à l’horizon 2020.

Prenons un peu de distance par rapport à ces termes techniques pour revenir sur

l’histoire de la lumière artificielle et ses conséquences sur la technologie LED.

Jusqu’il y a 200 à 300 ans, l’Homme a vécu principalement sous la lumière naturelle très vive du

soleil. Sur les 400 000 dernières années, le feu a constitué la principale source de lumière

artificielle (lampe à huile, bougie, etc.) à l’origine de niveaux d’éclairement très faibles. Les

premières lampes à incandescence sont mises au point à la fin du XIX siècle, puis ce sont les

lampes à fluorescence au XXème siècle. Aujourd’hui le marché des lampes à décharge est

consolidé. La technologie fluorescente a permis au fil du temps d’augmenter les niveaux

d’éclairement artificiel, offrant plus de confort aux usagers. Cela a permis de construire un cadre

normatif mais le contrôle de la source et le contrôle du spectre lumineux restent limités avec

cette technologie. La technologie LED, en revanche, permet un contrôle extrêmement fin du

spectre et un ajustement en fonction des besoins des utilisateurs. Prenons l’exemple de

l’industrie agricole. Elle adopte aujourd’hui de plus en plus la technologie LED car celle-ci permet

une réduction des consommations d’énergie et donc des coûts d’exploitation. De plus, des

études ont montré une croissance accélérée des végétaux et une amélioration de la matière

organique sous un éclairage LED. Je tiens ainsi à attirer votre attention sur le fait qu’une

meilleure lumière, plus en phase avec les besoins biologiques des individus, est à présent

possible.

L’efficacité lumineuse reste une priorité, c’est un vecteur de l’adoption des LED.

On peut voir ici une comparaison des différentes technologies émettrices de lumière : les lampes

LED, les lampes à vapeur de mercure, les différentes lampes à décharge, la fluorescence, les

halogènes et les incandescents, avec en ordonnée les niveaux d’efficacité lumineuse en lm/W.

Pour mémoire l’efficacité lumineuse se définit comme la capacité d’une source lumineuse à



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produire une quantité de lumière donnée (lm) par Watt consommé (W). Sur la partie droite du

graphique, on constate pour la LED une explosion de l’efficacité lumineuse, qui a été multipliée

par 10 en 16 ans, tandis que sur ce point, la lampe à incandescence n’a que très peu évolué en

130 ans.

Pour ce qui est des différents scénarii globaux de réduction des consommations

d’énergie, par rapport à un schéma « Business as usual » dans lequel il n’y aurait pas d’adoption

de nouvelle technologie, on constate que la consommation d’énergie peut être réduite de 50%

par l’adoption de la LED, et d’encore 20 à 30% si elle est en plus combinée à un système

intelligent. Plus précisément sur l’éclairage public il y a trois grands blocs fonctionnels. En

priorité l’efficacité énergétique, puis l’optimisation de la maintenance et enfin les services

offerts aux différentes communautés.

Pour l’efficicacité énergétique au travers de solutions retrofit, j’y reviendrai par la suite. Pour

l’optimisation de la maintenance : la possibilité de détecter des problèmes de maintenance et

donc une meilleure planification du plan de maintenance. On voit aussi un monobloc de

monitoring des coûts induits par les luminaires. Pour les services aux communautés : l’éclairage

situé en temps réels, un système globalement autonome et capable de repérer des scènes de

crime et d’accidents et de transmettre les informations aux services compétents pour réduire les

temps d’intervention. Toujours dans une optique de sécuité : une meilleure adaptation aux

événements de type concerts, matchs de football, etc. avec des systèmes adaptés.

Voyons maintenant quelques points de notre étude sur le marché de l’éclairage public

(source interne à TOSHIBA Corporation) : le nombre de points lumineux installés par

technologie. La France est un poids lourd des points lumineux installés sur les principaux pays

européens. La distribution des technologies utilisées est relativement homogène entre

l’Espagne, l’Italie, la France, l’Autriche, la Suisse et l‘Allemagne. Un point exceptionnel à signaler

: en Grande-bretagne la technologie Sodium basse pression est beaucoup plus utilisée. Le

nombre de points LED déjà installés en 2012, montre que c’est encore un marché en

balbutiements avec seulement 1% du parc à l‘avoir adoptée. Les lampes a vapeur de Mercure

représentent encore 20% à 40 % des points lumineux et sont amenées à disparaitre d’ici 2015 de

par les exigences environnementales futures. Ces systèmes peu efficaces et très polluants sont

voués à disparaître et leur remplacement constitue un véritable challenge sur ce marché, de par

leur nombre.

Il y a encore un faible partage des connaissances sur les technologies disponibles et la

dialectique est encore peu claire ; sur les questions de cycle de vie et de retours sur

investissement, par exemple, mentionnées dans la présentation précédente. Moi je parlerai de

dépenses dues au capital et de dépenses dues aux coûts opérationnels. TOSHIBA a une position

différente de celle présentée précédemment : nous ne pensons pas que les fabricants seront en

mesure de répondre à l’ensemble des services requis sur ce marché de l’éclairage intelligent. Il y

a aujourd’hui des acteurs qui on développé un certain nombre de compétences, ce qui devrait

en faire les acteurs majeurs du futur en termes de services à la communauté, dans le secteur de

l’éclairage intelligent.



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Pour vous présenter quelques points de notre offre, en gardant à l’esprit qu’une grande

priorité est le remplacement des anciens systèmes. On est maintenant en mesure de proposer

un système de remplacement des ballons fluorescents au Mercure de 125W, consommant 60% à

70% d’énergie en moins et avec un retour sur investissement inférieur à 3 ans. Un deuxième

système d’une efficacité de 90 lm/W (flux de 9000 lm) permettra de remplacer les ballons

fluorescents de 250W en éclairage routier, avec un retour sur investissement à 3 ans. L’intérêt

de ce système réside notamment dans la constance du flux car la majorité des systèmes LED

subissent actuellement une diminution du flux lumineux au cours du temps. Il est contrôlable via

DALI et Ripple control (contrôle de phases) qui est la combinaison d’un système LED et des

composants LANDIS + GYR que l’on retrouve dans les mails d’éclairage et les relais. Par ailleurs,

en plus du remplacement d’une tête d’éclairage par la technologie LED, une nouvelle

fonctionnalité est ici implémentée sans adjonction d’un nouveau composant dans la chaîne du

système, puisqu’il utilise l’infrastructure existante du réseau électrique. Au final ce sont des

économies d’énergie de 50% a 70% et un retour sur investissement là encore assez rapide. C’est

ce que nous appelons la solution retrofit qui représente un business assez simple à mettre en

œuvre et a l’épreuve de la norme 13 201 d’éclairage routier puisque sa performance est encore

supérieure aux exigences qui y sont édictées. De plus il qualifie le niveau d’éclairage en fonction

du trafic et reste ouvert aux évolutions fonctionnelles (pour une future optimisation de la

maintenance et des services offerts à la communauté).

Je souhaitais conclure par cette présentation car certains pays européens, dans le contexte

actuel, promeuvent l’extinction de l’éclairage public, au détriment de la sécurité pourtant

primordiale, des individus. Or la réduction énergétique et la sécurité sont conciliables. Il est

important de dire aussi que beaucoup d’acteurs pensent encore que le prix de la technologie

LED est prohibitif mais c’est faux : son adoption est tout à fait possible grâce au large

développement de cette solution et aux efforts des fabricants.

Merci de votre attention.

ECHANGES AVEC LA SALLE

Alexandre KADDOURI, SNCF : Vous avez parlé d’un temps de retour sur

investissement de moins de 3 ans ; or cela me semble sous-estimé car nous

avons pu constater que les systèmes d’éclairage LED ont un coût élevé à

l’achat. Pourriez-vous s’il-vous plait nous expliquer quels sont les éléments de

base utilisés dans votre étude pour aboutir à cette estimation ?

La technologie LED permet de générer des gains importants sur les coûts de maintenance en

comparaison, par exemple, d’une installation équipée de ballons fluorescents car ces derniers

ont une durée de vie significativement plus courte. On a inclus ces économies dans le calcul.

Bien entendu ce sujet du retour sur investissement serait à discuter en détail : le retour sur

investissement d’un système LED est relatif selon le système auquel il est comparé. Par ailleurs,

les systèmes évoluant sans cesse, les prix tendent à diminuer, notamment par l’effet d’une

production de masse ; ce que l’on retrouve principalement sur les systèmes à 2000 et 9000



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lumen. Sur le segment routier et autoroutier par exemple, l’efficacité des LED ne permet pas,

pour l’instant, des substitutions massives. Le temps de retour sur investissement en est donc

impacté.

Alexandre KADDOURI, SNCF : Vous évoquez la réduction du nombre des

opérations de maintenance et des coûts associés mais nous avons rencontré

une autre difficulté sur ce sujet : celle des problèmes électroniques,

d’alimentation du système, sachant qu’il faut alors remplacer l’ensemble du

luminaire, les coûts peuvent augmenter très vite. Que pourriez-vous nous dire

quant à la durée de vie et la fiabilité des composants ?

C’est en effet une question très intéressante puisqu’elle rejoint celle abordée par M. RICHON

tout à l’heure… Il y a sur le marché des acteurs historiques de la photométrie qui sont capables

de délivrer une grande puissance d’éclairage et de nouveaux entrants, dont TOSHIBA fait partie,

qui sont spécialisés dans les LED et toute l’électronique intégrée au système. La LED est le

composant producteur de lumière mais la qualité et la fiabilité générale du système dépendent

d’autres éléments tels que par exemple le driver. La durée de vie sur ces systèmes est certifiée

par TOSHIBA à 60 000 h avec une perte de flux entre 10% et 20% suivant les appareils. Bien

entendu dans le domaine de l’électronique nous ne sommes jamais à l’abri de défauts. Ce que

l’on peut dire en revanche, c’est que les technologies avançant, les systèmes sont de plus en plus

fiables et par la suite de moins en moins conçus pour permettre un remplacement partiel. Ce qui

explique aussi que la fiabilité soit un facteur déterminant dans le choix du fabricant.

Anne-Céline LAMBALE, INRIA : Vous mentionniez tout à l’heure les

interconnexions entre lighting et prévention. Que pourriez-vous nous dire de

l’état de l’art en la matière ? Des projets sont-ils déjà engagés ? Quels sont les

prochains défis ?

Ce bloc fonctionnel est en cours de développement et on prévoit de mettre au point des

systèmes intelligents pouvant répondre à ces fonctionnalités dans le courant de l’année 2014.

Au niveau technologique, un élément crucial est le sans fil avec différents protocoles sur le

marché tels que Zigbee ou encore EnOcean, offrant des possibilités d’acquisition et de

transmission rapide d’informations. Il ne faut pas oublier qu’on est sur un marché dont la

mutation peut être longue ; or il est généralement assez réticent à l’adoption de nouvelles

technologies. Cette réticence reste néanmoins raisonnable et rationnelle car la sécurité des

usagers reste une prérogative des maires en France. Un deuxième effet tendant à freiner cette

adoption d’un nouveau système est l’évolution constante et relativement peu standardisée

(solutions propriétaires, solution ouverte). Bien entendu cela tend à rendre plus confus le débat

et la présentation des offres, notamment parce que l’investissement en éclairage public est

lourd et que les acheteurs veulent donc confirmer qu’ils ont le meilleur de la technologie

disponible et que celle-ci est ouverte. Il est donc important de proposer des systèmes ouverts,

contrôlables à travers des protocoles tels que DALI, qui pourront être interfacés au niveau des

capteurs, des systèmes de transmission et d’autres déjà utilisés dans le domaine de l’éclairage

tel que le Zigbee. Ceci n’est qu’un exemple et bien sûr le développement de solutions

customisées en fonction des besoins de services nous semble nécessaire.



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A toutes fins utiles : il existe un consortium « TalQ », regroupant les fabricants

d’éclairage et de systèmes électroniques, spécifiquement sur l’éclairage

extérieur, qui vise à définir un protocole commun de communication pour

permettre aux acheteurs (municipalités ou autres) de ne pas dépendre pour

leurs choix de solutions d’éclairage vers le Smart City, d’un fabricant unique.

FIN DE LA CONFERENCE