Comment Bouygues Construction connecte ses outils de chantier
Bouygues Construction fait appel à une startup issue de son programme d’intrapreneuriat, pour connecter les actifs de ses chantiers et les géolocaliser. La jeune pousse Omniscient s’est elle-même appuyée sur une partie des technologies agrégées par Kuzzle, une entreprise montpelliéraine qui propose un back-end IoT open source.
Omniscient est une startup créée en 2017 à travers le programme d’intrapreneuriat de Bouygues Construction. Elle s’est spécialisée dans la géolocalisation d’actifs présents sur les chantiers. Si jusqu’alors la jeune société a avant tout travaillé pour Bouygues Construction, elle a vocation à servir d’autres clients de manière indépendante.
« Nous souhaitons cibler l’ensemble des sociétés de construction du marché », indique Nicolas Lemaire, PDG et cofondateur d’Omniscient. « L’industrie de la construction était jusqu’alors peu portée sur le numérique et commence à se transformer à grande vitesse », ajoute-t-il.
Omniscient présente sa solution SaaS (hébergée chez AWS, avec la possibilité de déployer sur site) comme une plateforme d’optimisation de production pour les chantiers, qui s’appuie sur les technologies de géolocalisation et l’analyse de données. La startup cible trois activités : la gestion de parc, le suivi de production et la sécurité des personnes.
« Cette plateforme permet d’agréger les informations de géolocalisation depuis des technologies différentes (capteurs BLE, BLE Mesh, balises GPS embarquées, Wifi, LoRa, Sigfox) que nous sommes capables de poser sur toutes les ressources d’un chantier : de l’outillage, des engins, des matériaux, des badges, etc. », détaille Nicolas Lemaire.
« Avec ces données et des algorithmes maison, nous répondons à deux problèmes. Le premier, concerne la géolocalisation des outils, et parce que les opérationnels peuvent parfois passer des heures à chercher des équipements sur un gros chantier. Le second problème concerne les gains de productivité. Nous pouvons fournir des informations sur l’utilisation des équipements et les corréler pour informer les opérationnels sur leur cycle de production ».
L’une des briques technologiques au cœur de cette plateforme logicielle est fournie par une autre startup basée à Montpellier : Kuzzle. Elle propose un back-end IoT open source composé d’un data store ElasticSearch couplé à un système de cache Redis, d’un système Pub/Sub (Websocket ou MQTT), de fonctionnalités de geofencing et divers outils de gestion (coffre-fort, CLI, outil de validation de données, etc.).
À son système Pub/Sub pensé comme un moteur de traitement de données en temps réel, Kuzzle adjoint un moteur de percolation nommée Koncorde pour effectuer du filtrage automatisé des données.
« Kuzzle est une brique technique intéressante pour nous, parce qu’elle nous permettait très rapidement de bâtir notre plateforme en agrégeant diverses technologies. »
Nicolas LemairePDG et cofondateur, Omniscient
« Kuzzle est une brique technique intéressante pour nous, parce qu’elle nous permettait très rapidement de bâtir notre plateforme en agrégeant diverses technologies. Nous utilisons certaines fonctionnalités, en particulier celles liées au geofencing et au moteur Koncorde pour automatiser certaines tâches de notre back-end », explique Nicolas Lemaire.
En effet, ElasticSearch permet de traiter des données de géolocalisation entrantes stockées en JSON, tandis que Koncorde doit faciliter la recherche inversée en partant d’une zone définie depuis l’application front-end pour retrouver une information de géolocalisation et l’objet connecté dont elle émane.
Omniscient a pu éprouver sa plateforme sur plusieurs chantiers, notamment pour le compte de Bouygues Construction.
Omniscient aide à sécuriser les activités de 600 compagnons à Singapour
L’un d’entre eux concerne la construction de Glory, un gratte-ciel de 51 étages et de 280 mètres de haut à Singapour. Ce bâtiment dont la construction devait être terminée à la mi-2021 avant la crise sanitaire accueille 1 800 compagnons en pointe. Ce chantier est mené par Dragages Singapore, une filiale de Bouygues Construction.
« Leur enjeu était de géolocaliser chacun des intervenants sur le chantier pour des raisons de sécurité et aussi en cas d’évacuation d’urgence pour s’assurer que tout le monde a pu sortir à temps », déclare le PDG d’Omniscient. « Il fallait aussi comptabiliser les effectifs présents sur site, le temps passé décomposé par zone-étage, pour s’assurer qu’ils puissent réaliser le projet dans les temps ».
En 2019, Omniscient s’est occupé d’effectuer ce suivi pour un corps d’état dédié à l’électrification et la pose de la climatisation pendant une période de trois mois. « Nous avons distribué plus de 400 badges connectés pour un pool rassemblant environ 600 personnes et nous avons déployé près de 400 balises fixes pour couvrir une quinzaine d’étages, soit plus de 35 000 mètres carrés », précise Nicolas Lemaire.
Ce déploiement devait se faire rapidement. Pour cela, Omniscient a fait le choix d’installer des capteurs Bluetooth Low Energy (BLE) qui utilisent la surcouche Mesh conçue par l’entreprise finlandaise Wirepas. « Ce type de réseau permet de limiter le nombre de passerelles branchées au secteur pour remonter les données vers le serveur, c’est-à-dire trois ou quatre pour un bâtiment de cette taille-là. Les autres objets sont intégralement sans fil et sur batterie. L’installation est beaucoup plus souple et plus résiliente. Les systèmes Mesh se reconfigurent automatiquement si l’environnement vient à changer », détaille le PDG d’Omniscient.
Il fallait également réaliser un comptage des personnes en temps réel avec une infrastructure qui évolue au fur et à mesure que le bâtiment prenait de la hauteur. Des balises fixes placées à chaque étage étaient installées entre deux et cinq minutes. « En moins d’une demi-heure, on peut équiper un étage de 2 000 mètres carrés sans formation particulière, puisqu’il suffit d’utiliser un adhésif résistant et le QR code pour enrôler la balise dans le système » vante Nicolas Lemaire.
« En moins d’une demi-heure, on peut équiper un étage de 2000 mètres carrés sans formation particulière. »
Nicolas LemairePDG et cofondateur, Omniscient
Avec ses systèmes mesurant le niveau de champ d’émission, Omniscient obtient une précision de cinq mètres. « Les systèmes de haute précision, basés sur l’angle d’arrivée du signal, sont adaptés à des environnements stables. En construction, ce n’est pas possible : l’ajout et la suppression d’éléments ou de cloisons influent beaucoup sur ce paramètre. Il faut accepter une précision peut-être moindre, pour obtenir une application plus flexible », considère le dirigeant.
Une balise peut tout de même enregistrer environ 50 signaux différents, 50 objets connectés donc, à la minute.
Faire respecter la distanciation sociale
Avec l’aide de Kuzzle, Omniscient a également installé des balises dans des bureaux, des vestiaires et un réfectoire sur un chantier lié au Grand Paris à Vitry-sur-Seine, sélectionné par la R&D de Bouygues Construction. L’objectif était de faire respecter les distances de sécurité imposées par les règles contre la propagation du coronavirus. « Si le port du masque est obligatoire au travail, il y a des zones à risque où on le retire. L’idée est de mesurer l’affluence, de compter le nombre de personnes avec des quotas établis par zone », indique Nicolas Lemaire.
Cet indicateur est affiché sur une tablette de manière préventive à chaque entrée de zone pour éviter les attroupements, d’alerter un responsable si le quota maximum est dépassé sur une durée limite définie à l’avance. « Il est également possible d’analyser les données après coup. Si l’on se rend compte qu’il y a trop de monde dans les réfectoires à certaines heures, les responsables peuvent prendre la décision d’établir des horaires décalés pour les compagnons ».
Ce système anonymisé développé en quelques semaines repose sur des badges connectés que les 90 personnes concernées prenaient en début de journée avant de les rendre au moment de pointer.
« Nous traitons des millions d’enregistrements par jour dans notre plateforme. »
Nicolas LemairePDG et cofondateur, Omniscient
Aujourd’hui, Omniscient collecte et traite les données de 1 500 capteurs actifs. Ces équipements envoient leurs données une fois tous les jours et jusqu’à toutes les 30 secondes, pour certains cas d’usage. « Nous traitons des millions d’enregistrements par jour dans notre plateforme », assure Nicolas Lemaire. « Nous utilisons les briques fournies par Kuzzle, ElasticSearch pour le stockage de données et Redis pour la gestion de cache et le temps réel, ce qui nous permet d’optimiser les requêtes front-end et de récupérer rapidement des informations sur des index qui peuvent contenir plusieurs millions d’éléments », ajoute-t-il.
Bouygues Construction Matériel voit les choses en grand
Omniscient déploie également ces technologies dans les tunnels pour suivre les engins. La startup intervient sur de grands chantiers français pour la géolocalisation de l’outillage. « Nous pouvons aussi identifier des équipements de sécurité (défibrillateurs, extincteurs, etc.), les machines partagées comme les nacelles et les chariots élévateurs », liste notre interlocuteur. Omniscient a équipé une dizaine de sites avec ces technologies.
La société a notamment un projet d’envergure en cours supervisé par Bouygues Construction Matériel pour connecter et géolocaliser 15 000 équipements et outils de chantier en France et en Suisse.
Cette division Matériel a pour rôle d’affecter et de distribuer le matériel de construction sur l’ensemble des chantiers. « Nous avons déployé pratiquement un millier de capteurs et nous devons en déployer 3 000 d’ici la fin de l’année. Les 15 000 capteurs seront déployés d’ici à deux ans », promet Nicolas Lemaire. Actuellement, deux agences d’Axione profitent d’une centaine de capteurs au total, pour le partage de matériel entre équipes. Des phases de test sont menées auprès de deux agences Bouygues Energies & Services.
Le dirigeant d’Omniscient explique que les algorithmes développés permettent de mesurer les heures de fonctionnement des engins, la facturation automatique du matériel sur le chantier, ou encore de réaliser des inventaires journaliers des équipements connectés au lieu de mobiliser des équipes trois à quatre fois par an.
