De la "mesure" de la pollution à la prévision et au contrôle par l'IA
La pollution atmosphérique dans les grandes villes pose non seulement un problème de réduction des émissions, mais exige également la capacité d'identifier les sources de pollution, de suivre l'évolution et d'alerter rapidement afin de prendre des mesures de réponse appropriées.
Le Dr Lê Duy Dũng - Directeur du programme de licence en sciences des données, maîtrise en intelligence artificielle, Université VinUni - estime que la science des données, l'Internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (IA) et le modèle numérique (Digital Twin) peuvent créer de nouveaux outils pour ce problème. L'une des directions de recherche présentées par M. Dũng est V-IndoorCARE - un projet de recherche appliquant la technologie pour surveiller et améliorer la qualité de l'environnement intérieur.
Le point de départ du projet est le fait que les gens passent la plupart de leur temps dans des espaces tels que les maisons, les bureaux, les écoles ou les hôpitaux. La qualité de l'air ici affecte donc directement la santé, la capacité de concentration et la productivité du travail.
La solution est construite dans le sens de la mise en place d'un réseau de capteurs IoT pour enregistrer en continu des paramètres tels que la poussière fine PM2,5, le CO2, la température, l'humidité. Il est à noter que les capteurs ne sont pas seulement placés à l'intérieur mais aussi à l'extérieur du bâtiment », a partagé M. Dung.
La connexion de deux sources de données permet au système de comparer la qualité de l'air intérieure et extérieure en temps réel. Ces données peuvent aider à prendre des décisions sur le moment où il est nécessaire de fermer, d'ouvrir les portes, de prendre de l'air frais de l'extérieur ou d'ajuster le système de ventilation.
La technologie de vision par ordinateur et l'IA peuvent aider à construire un modèle 3D de la pièce. Dans cet espace numérique, le système simule le mouvement du flux d'air, du champ thermique, de la concentration de CO2 ou de la poussière fine PM2,5 lorsque les conditions d'utilisation changent. Par exemple, lorsque le nombre de personnes dans une pièce augmente, le système peut simuler les changements de CO2 et de température, soutenant ainsi le fonctionnement optimal du système de climatisation et de ventilation HVAC.
Il s'agit d'un problème notable car, selon les informations présentées par le Dr Dũng, le système HVAC peut représenter environ 40 à 60% de la consommation énergétique totale du bâtiment. Le contrôle intelligent vise donc simultanément deux objectifs: assurer la qualité de l'environnement intérieur et utiliser l'énergie plus efficacement.
Au lieu de simplement mesurer la pollution pour savoir si une pièce est "bonne" ou "mauvaise", les données combinées à l'IA et au modèle numérique ouvrent la possibilité d'analyser - prévoir - aider à prendre des décisions et progresser vers le contrôle automatique. C'est également une approche pour les bâtiments verts, lorsque la qualité de l'air, la santé humaine et l'efficacité énergétique sont placés dans le même problème.
Drone, données de citoyens participant à la surveillance des sources de pollution
À l'échelle urbaine, la technologie est également utilisée par les organismes de gestion pour aider à détecter et à contrôler les sources de pollution. Mme Nguyen Hoang Anh - chef adjoint du département de la gestion de la qualité de l'environnement, département de l'environnement, ministère de l'Agriculture et de l'Environnement - a déclaré que Hanoï et les provinces voisines sont souvent confrontées à des périodes de mauvaise qualité de l'air en fin d'année.
Du mois d'octobre de l'année précédente au mois de mars de l'année suivante, on appelle souvent la "saison de la pollution", dont l'épicentre se situe généralement vers décembre. Selon Mme Ánh, il existe quatre groupes de sources fondamentales liées à la pollution atmosphérique, notamment les transports; l'industrie; la construction, y compris le transport de matériaux de construction et d'autres sources telles que les activités de combustion ouverte, les activités civiles.
Le problème de gestion n'est donc pas seulement de contrôler individuellement chaque cheminée ou véhicule. Lorsque la densité des sources d'émission est élevée et que les conditions météorologiques défavorables se rencontrent, les polluants peuvent s'accumuler, ce qui entraîne une diminution de la qualité de l'air.
Dans ce contexte, les données et la technologie peuvent devenir le "bras droit" de l'organisme de gestion. "La technologie est également utilisée pour soutenir la surveillance des comportements polluants et obtenir de bons résultats", a déclaré Mme Ánh.
Un exemple mentionné par le représentant du Département de l'environnement est l'utilisation de drones - des véhicules aériens sans pilote - pour surveiller les activités de combustion dans de nombreux points chauds de Hanoï. Au lieu de dépendre entièrement des forces d'inspection directe au sol, l'équipement peut aider à observer de vastes zones et à détecter les activités potentiellement polluantes.
Dans une autre direction, les citoyens eux-mêmes peuvent également devenir des "détecteurs" de la ville. Grâce à la plateforme iHanoi, les citoyens peuvent signaler les comportements polluants afin que les informations soient reçues, servant à l'inspection et au traitement. Selon Mme Ánh, la combinaison de nombreux outils aide non seulement à détecter les sources de pollution, mais contribue également à changer la perception de la communauté. Cependant, la technologie ne peut pas non plus remplacer le contrôle des émissions à la source.
D'une pièce équipée de capteurs à une ville assistée par la surveillance par drone et les données reflétées par la communauté, la technologie crée de nouvelles couches d'informations pour la lutte contre la pollution.
