Les sites dotés de réseaux à haute densité, des stades aux grands centres commerciaux, ont conçu leurs infrastructures dans un souci de stabilité, de disponibilité et de commodité. Cependant, ces réseaux sont toujours actifs, plutôt que de ne fonctionner qu'en cas de besoin, ce qui gaspille de l'énergie. Orange Business a co-innové avec son partenaire Cisco pour remédier à ce problème, et cette solution a été testée à l’Orange Vélodrome en France.
Le stade Orange Vélodrome, d'une capacité de 67 000 places, situé à Marseille, dans le sud de la France, est un banc d'essai technologique important pour Orange. En plus de fournir un réseau Wi-Fi public, le stade est également utilisé comme plateforme d'expérimentation « live » pour les services et les applications 5G. Il s'agit aujourd'hui d'un lieu clé pour étudier l'efficacité énergétique.
Récemment, Orange Business a cherché à améliorer la durabilité dans le stade et à réduire son empreinte carbone. La consommation d'énergie du réseau Wi-Fi est un point de départ pertinent.
Rendre le stade économe en énergie
L'infrastructure Wi-Fi de Cisco, installée en 2016, comprend 1 100 points d'accès, dont 1 041 terminaux Wi-Fi et 43 commutateurs répartis sur sept étages, qui sont toujours allumés même lorsque le stade est vide. L'Orange Vélodrome n'accueille les grands événements qu'environ 30 jours par an, mais les points d'accès Wi-Fi restent allumés en permanence, consommant de l'énergie en continu, que le stade soit vide ou plein. Il s'agit d'une perte d'énergie importante, donc avec des impacts écologiques et économiques.
Orange Business et Cisco cherchent à réduire la consommation d'énergie de l'infrastructure informatique grâce à une solution compatible avec le réseau existant, tout en surveillant les émissions de carbone pour créer un site plus vert.
Les ateliers de co-innovation des partenaires ont permis d'identifier deux cas d'usage à aborder. Le premier est d’identifier comment surveiller l'efficacité énergétique de tous les équipements, y compris les points d'accès (AP) et les commutateurs, et détecter toute surconsommation d'énergie. Cela permet de disposer d’une maintenance prédictive basée sur les résultats. Deuxièmement, il s'agit d'agir sur la consommation d’énergie de l'infrastructure réseau du site, notamment en désactivant les bornes lorsque le Wi-Fi n'est pas utilisé.
Le grand défi a été de trouver une solution qui fonctionne avec l'installation du réseau existant et la construction physique du stade. Orange Business et Cisco ont travaillé ensemble sur une solution configurable : une application sécurisée capable de scripter CLI (Command Line Interface) à grande vitesse dans la console de chaque switch du stade. Ce bot a enregistré et surveillé en temps réel les références des équipements, leur localisation et leur consommation d'énergie.
Pour améliorer la gestion de l'énergie, les équipes de co-innovation ont construit un contrôleur qui commande l'infrastructure réseau selon des exigences prédéfinies. De plus, ils ont créé un tableau de bord pour capter la consommation d'énergie en temps réel afin de surveiller les niveaux d'énergie.
Les grands défis nécessitent d’activer de nouveaux leviers, comme l'utilisation d'un logiciel pour piloter le réseau. Parce que le « Bot » fonctionne à l'intérieur du réseau du stade, chaque équipement est surveillé à travers ses données mais aussi contrôlé. Il est désormais possible d'arrêter tout ou partie des ports des commutateurs, en fonction de différents critères (horaire, événement, localisation...). Il est facile de couper le WiFi à la maison car il n'y a qu'une seule box. Cependant dans un stade, en particulier un stade connecté, il y a 1041 bornes au même endroit. Lorsqu'elles sont éteintes puis rallumées, en plus de l'alimentation électrique, la gestion des ressources radio (spectre, canal) doit être reconfigurée entre les 1041 points d'accès pour que le WiFi soit à nouveau optimal.
« En combinant nos expertises et nos technologies, nous avons adapté l'installation Wi-Fi 2016 et nous pouvons réduire de 52%¹ la consommation d'énergie des bornes Wi-Fi », explique Guillaume Chabas, directeur de l'innovation chez Orange Business.
La prochaine étape pour assurer la durabilité des grands sites
Les équipes d'innovation d'Orange Business et de Cisco testent actuellement la solution. À long terme, elle pourrait se déployer sur d'autres grands sites, tels que les stades et les centres commerciaux. La solution pourrait également potentiellement contrôler l'énergie dans l'alimentation par Ethernet (PoE). Le PoE est utilisé dans les applications de maison intelligente telles que l'éclairage, le chauffage et la climatisation pour transporter l'énergie et les données sur un seul câble, simplifiant ainsi les exigences de câblage.
¹Méthode de calcul utilisée pour estimer les impacts de la solution Smart Power Delivery sur l'infrastructure WiFi de l'Orange Vélodrome :
- Energie moyenne mesurée des PoE qui alimentent les bornes WiFi de l'Orange Vélodrome : 6,3 Wh
- Mesure réalisée par un script CLI (Command Line Interface)
- Mesure moyenne constatée sur 12 mois au sein du stade, en fonctionnement normal
- Fonctionnement nominal " Always-on " de l'Orange Vélodrome
- Infrastructure Wifi allumée 24/7, soient 1041 bornes alimentées pendant 8760 heures sur 1 an
- Consommation d'énergie extrapolée sur 1 an : 6,3 Wh x 1041 bornes x 8760h = 57 450 kWh/an
- Fonctionnement " On-Demand " de l'Orange Vélodrome en fonction des usages
- 30 grands événements par an, avec toutes les bornes Wifi allumées pendant 72h lors de ces événements, soient 2160 heures
- 323 bornes sur une tribune principale allumées 24/7
- 718 bornes Wifi éteintes sur 3 tribunes sur 4, en dehors des grands événements, soient 6600 heures sur 1 an
- Consommation d'énergie extrapolée sur 1 an : (6,3 Wh x 1041 bornes x 2160h) + (6,3 Wh x 323 bornes x 6600h) = 27 756 kWh/an
Le gain d'énergie estimé entre ces deux modes de fonctionnement sur 1 an est donc de 29 874 kWh, soient 52% par rapport au fonctionnement nominal " Always-on " de l'Orange Vélodrome