English
In Cartagena, HOPU takes the pulse to fight climate change
The data collection and cross-referencing of a multitude of data such as gases emissions, heat islands, temperature, noise, crowd monitoring, etc. allow that HOPU can understand and analyze the problems of the city. Thereby, HOPU is supporting urban authorities to make informed decisions. HOPU has won the 2020 World -Cities Urban Innovation Prize in the “Urban Planning” category by Le Monde Smart Cities 2020.
By Posted on June 25, 2020, in
In front of the town hall, sensors have been installed at the top of the lampost. In all, Cartagena has 7 Smart Spots continuously monitoring the city. Another 16 units will be deployed in the city as part of their monitoring plan. HOPU
The Urban World Innovation Awards -Cities
For the fifth consecutive year, Le Monde awards its Urban Innovation Awards – “Le Monde” Cities. Sixty-one (61) projects were submitted to the jury by a selection committee made up of personalities from around the world, experts in urban change: elected officials, researchers, business and foundation managers, architects, urban planners, etc.
It is made up of journalists from Le Monde who monitor the fields covered by these prizes daily, the jury, chaired by Jérôme Fenoglio, director of Le Monde, rewarded innovations developed on the initiative of municipalities, businesses, start-ups and others, Associations, NGOs, foundations, citizens or groups of citizens, in five categories: mobility, energy, housing, town planning, citizen participation.
When the winds come from the Sahara, loaded with dust and sand, the levels of pollution with fine particles explode in Cartagena. In normal times, PM10 and PM2.5 fine particles already tend to proliferate in this arid Spanish city surrounded by hills, located in the south-east of the country, on the Mediterranean, known as much for the ruins of its old Roman theatre, its important naval and petrochemical port.
The gases emitted by industry, mobility/traffic, together with the high heat and sunshine, also cause pikes in ozone (O3) pollution. Added to this, in recent times, the multiplication of extreme weather events. “In one year, we suffered Storm Gloria and two episodes of “cold drop” [repeated thunderstorms, continuous rain and, in more severe cases, floods],” said the city councillor in charge of the city. sustainability and European projects, Cristina Mora. “Desertification is progressing, Mar Menor is suffering, and the number of tropical nights is also increasing …”, she continues.
The observation is clear. The solution is less obvious. To mitigate climate change, the city has therefore decided to join forces with a local technology company, called HOPU (Human Oriented Products for Urbanism). “In general, not only do cities lack valid scientific data, which prevents them from correctly quantifying their objectives, but they also do not know where to start to launch monitoring of their city”, underlines Antonio Jara, president and founder from HOPU. Over a year ago, he began extensive surveillance of Cartagena, in order to collect all kinds of data using systems based on artificial intelligence and the Internet of Things.
Data contextualization and analysis
Temperature, humidity, solar radiation, soil transpiration, wind direction and speed, but also noise, crowd-monitoring, traffic jams, energy consumption, and of course NO2, CO, O3, H2S, nanoparticles or pollen emissions… 7 sensors record the city’s sustainable and healthy status. They are cross-referenced with data obtained via satellite, such as the vegetation index or the existence of urban heat islands (UHI). All this information provided by the sensors makes it possible to understand, monitor and support action plans to mitigate these urban challenges.
The more relevant data sources, offering high data quality and relevant hyperlocal information, it makes possible more refined analysis to guide the authorities in their decisions and investments.
Socio-economic information, such as the unemployment rate, the level of wealth or poverty, or health, such as the presence of mosquitoes, killer bees or sleep disorders linked to the heat of tropical nights, public lighting, they have then contextualized thanks to the European open-source data management platform FIWARE.
For the city, it is, first of all, a necessity. “European regional development [ERDF], EU Green Deal, and transition funds are becoming more and more demanding with cities,” continues Dr Jara. To have access to all the funds, they must demonstrate that the objectives have been achieved. This forces cities to equip themselves with tools… ”
HOPU made a bet that seems obvious: the right amount of data, with the proper data quality, integrated with multiple data sources enable to make it possible to guide the administration in its decisions and investments. But if the amount of information that can be extracted from a city is almost infinite, you still need to know how to read and use it correctly. For that reason, HOPU is creating intuitive dashboards to facilitate its use (https://opendata.hopu.eu/).
Urban planning consultancy
When Antonio Jara started defining HOPU, this Spanish computer scientist decided to equip cities with intelligent sensors, made-in Spain, more easily managed (device management), thanks to the Internet of Things paradigm; at the same time that enabling remote maintenance and high robustness to be deployed permanently outdoors. “It was the topic of my PhD thesis at the University of Murcia, and HOPU was putting it into practice and elaborating the different gaps and challenges identified during my research career…”, sums up this 33-year-old entrepreneur.
However, in 2017, HOPU decided to extend his field of activity and offer cities the capacity to collect data intensively, analyze, propose/prescribe solutions, and monitor results via KPIs/indicators over Dashboards. The motivation to extend our market to data analytics and urban planning is that “We were creating very relevant and high quality sensors but we realized that the obtained data, was not exploited and used at all the potential and capabilities for what we designed them…”, he recalls.
In the port of Cartagena, HOPU sensors measure air quality and nanoparticles pollution, as well as crowd monitoring and noise. HOPU
Depending on pollution, heat islands, car traffic or the flow of pedestrians (crowd monitoring), HOPU advised Cartagena in the location of low-emission zones (where the circulation of the most polluting vehicles is prohibited) and the creation of a green corridor. But its role can also consist in indicating the best place to install shaded areas. Or simply benches, so that fragile people can rest. Depending on the situation, reforestation will be more useful than the construction of rental stations for electric bicycles or a dissuasive car park.
Economy and informed decisions
“Planting a tree can be used to fight global warming (climate change), but you still have to know where it really works and its efficiency,” says Pedro Yepes, municipal manager of the plan to fight global warming. Environmental monitoring is fundamental to planning our actions against climate change”
“All the decisions the city makes can, therefore, be based on scientific information, i.e. data-driven and evidence-based” Antonio Jara, president and founder of HOPU
Thanks to continuous, monitoring and periodical reviews, HOPU measures the impact of the solutions chosen and corrects any errors. “All the decisions the city makes can, therefore, be based on scientific evidence,” said Jara. HOPU is a team of 23 people, provides services to around 20 cities, including Madrid and Helsinki. Investments can become optimal, which also generates savings and our knowledge can then be used in other cities … “
How many airports without planes, roads without cars, Olympic swimming pools built in small villages or golf courses in deserts could have been avoided in Spain with such tools? For a long time, cities have invested in projects without worrying about the real impact of their urban planning interventions. Some mayors favoured the idea of leaving their “legacy” to the usefulness and efficiency of public investment. When others have directly taken advantage of it to embezzle funds … “It is difficult to prevent corruption, but our sensors can limit abuse of office,” said Jara. In short: finished the arbitrary …
The five “Le Monde” urban innovation awards -Cities
Here are the projects awarded around the world in five categories:
- Habitat Grand Prix : Au Burkina Faso, l’association La Voûte nubienne ressuscite une technique de construction ancestrale et écologique.
- Energie : A Saint-Etienne, l’algorithmique d’Imope aide à réaliser des économies d’énergie.
- Mobilité : A Nantes, Nielsen Concept mise sur un abri-vélo intelligent, solidaire et 100 % écolo.
- Participation citoyenne : A Agbogbloshie, une plate-forme collaborative pour promouvoir le « up-recycling ».
- Urbanisme : A Carthagène, HOPU prend le pouls de la ville espagnole pour lutter contre le changement climatique.
French
A Carthagène, HOPU prend le pouls de la ville espagnole pour lutter contre le changement climatique
La collecte et le croisement d’une multitude de données telles que les émissions de particules, les îlots de chaleur, permettent à l’entreprise HOPU de dresser un tableau complet des problématiques de la ville et aider les élus à prendre des décisions éclairées. Elle remporte le prix de l’innovation urbaine 2020 du « Monde »-Cities dans la catégorie « Urbanisme ».
Pour la cinquième année consécutive, Le Monde décerne ses Prix de l’innovation urbaine-« Le Monde » Cities. Soixante et un projets ont été soumis au jury par un comité de sélection composé de personnalités du monde entier, experts des mutations urbaines : élus, chercheurs, dirigeants d’entreprise ou de fondations, architectes, urbanistes…
Formé des journalistes du Monde qui suivent au quotidien les champs couverts par ces prix, le jury, présidé par Jérôme Fenoglio, directeur du Monde, a récompensé des innovations développées à l’initiative de municipalités, d’entreprises, de start-up comme d’associations, d’ONG, de fondations, de citoyens ou groupes de citoyens, dans cinq catégories : mobilité, énergie, habitat, urbanisme, participation citoyenne. Le Grand Prix, doté de 20 000 euros, a été décerné, parmi ces cinq projets, à celui qui se distingue particulièrement par son approche innovante, l’ampleur de son impact potentiel et sa possibilité de reproduction.
Quand soufflent les vents venus du Sahara, chargés de poussière et de sable, les niveaux de pollution aux particules fines explosent à Carthagène. En temps normal, les particules fines PM10 et PM2,5 ont déjà tendance à proliférer dans cette ville espagnole aride et entourée de collines, située dans le sud-est du pays, sur la Méditerranée, autant connue pour les ruines de son théâtre romain vieux de deux mille ans que pour son important port naval et pétrochimique.
Les gaz émis par l’industrie et le trafic automobile, associés aux fortes chaleurs et à l’ensoleillement, provoquent également des pics de pollution à l’ozone (O3). A cela s’ajoute, ces derniers temps, la multiplication des événements météorologiques extrêmes. « En un an, nous avons subi la tempête Gloria et deux épisodes de “goutte froide” [des orages à répétition, des pluies continues et, dans des cas plus graves, des inondations] », souligne la conseillère municipale en charge de la ville durable et des projets européens, Cristina Mora. « La désertification avance, la Mer mineure [réserve d’eau salée reliée à la Méditerranée] souffre et le nombre de nuits tropicales augmente… », poursuit-elle.
Le constat est clair. La solution beaucoup moins. Pour lutter contre les effets du changement climatique, la ville a donc décidé de faire appel à une société technologique locale, baptisée HOPU (Human Oriented Products for Urbanism). « En général, non seulement les villes manquent de données scientifiques valides, ce qui les empêche de chiffrer correctement leurs objectifs, mais elles ne savent pas non plus par où commencer pour lancer le monitorage de leur ville », souligne Antonio Jara, président et fondateur d’HOPU. Il a commencé il y a plus d’un an une ample surveillance de Carthagène, afin de récolter, grâce à des systèmes basés sur l’intelligence artificielle et l’Internet des objets, toutes sortes de données.
Croisement et analyse de données
Température, humidité, radiation solaire, transpiration du sol, direction et vitesse du vent, mais aussi bruit, affluence, embouteillages, consommation d’énergie, et bien sûr émissions de NO2, CO, O3, soufre, microparticules ou pollen… Sept capteurs enregistrent ce que sont en quelque sorte les constances vitales de la ville. Croisées avec des données obtenues via satellite, telles que l’indice de végétation ou l’existence d’îlots de chaleur (ICU), les informations fournies par les capteurs permettent de dresser un tableau des différentes problématiques de la cité.
Plus la quantité et le choix des informations croisées sont pertinents, plus l’analyse sera affinée et permettra de guider les autorités dans leurs décisions et leurs investissements
Confrontées ensuite à des informations socio-économiques, telles que le taux de chômage, le niveau de richesse ou de pauvreté, ou sanitaires, comme la présence de moustiques ou d’abeilles tueuses ou encore les troubles du sommeil liés à la chaleur des nuits tropicales ou l’illumination publique, elles sont ensuite contextualisées grâce à la plate-forme européenne de gestion des données open source Fiware.
Pour la ville, c’est d’abord une nécessité. « Les Fonds européens de développement régional [FEDER] ou de transition verte sont de plus en plus exigeants avec les villes, poursuit M. Jara. Pour disposer de la totalité des fonds, elles doivent démontrer scientifiquement que les objectifs fixés ont été accomplis. Ce qui oblige les villes à se doter d’outils… »
HOPU a fait un pari qui semble évident : plus la quantité et le choix des informations croisées sont pertinents, plus l’analyse sera affinée et permettra de guider l’administration dans ses prises de décision et ses investissements. Mais si la quantité d’informations que l’on peut extirper d’une ville est presque infinie, encore faut-il savoir les lire et les exploiter correctement.
Conseil en aménagement urbain
Quand Antonio Jara crée sa société à la fin de l’année 2013, cet informaticien espagnol est décidé à doter les villes de capteurs intelligents, construits en Espagne, plus facilement gérables à distance grâce à des systèmes « machine to machine », et suffisamment robustes pour être installés durablement en extérieur. « C’était le sujet de ma thèse à l’université de Murcie, et HOPU était sa mise en pratique… », résume ce chef d’entreprise de 33 ans.
Cependant, en 2017, il décide d’élargir son domaine d’activité et d’offrir à des villes facilement noyées sous les données la possibilité de les récolter mais aussi de les analyser et de proposer des solutions et un suivi des résultats. Et pour cause. « On créait des capteurs très performants mais nous nous rendions compte que nos clients ne parvenaient pas à exploiter pleinement leurs capacités… », se souvient-il.
En fonction de la pollution, des îlots de chaleur, de la circulation automobile ou encore du flux de piétons, HOPU a conseillé Carthagène dans l’emplacement d’une zone de basses émissions (où la circulation des véhicules les plus polluants est interdite) et la création d’un corridor vert. Mais son rôle peut consister aussi à indiquer le meilleur endroit où installer des zones d’ombre. Ou tout simplement des bancs, pour que les personnes fragiles puissent se reposer. En fonction des situations, la reforestation sera plus utile que la construction de bornes de location de bicyclettes électriques ou d’un parking dissuasif… Et vice versa.
Economies et décisions éclairées
« Planter un arbre peut servir à lutter contre le réchauffement climatique, mais encore faut-il savoir où cela est réellement efficace, résume Pedro Yepes, responsable municipal du plan de lutte contre le réchauffement de la planète. La surveillance de l’environnement est fondamentale pour planifier nos actions contre le changement climatique… »
« Toutes les décisions que la ville prend peuvent ainsi se baser sur des informations scientifiques » Antonio Jara, président et fondateur d’HOPU
Grâce à un suivi régulier et des bilans trimestriels, HOPU mesure ensuite l’impact des solutions choisies et en corrige les erreurs éventuelles. « Toutes les décisions que la ville prend peuvent ainsi se baser sur des informations scientifiques, souligne M. Jara, dont l’entreprise, qui compte à présent 23 employés, fournit ses services à une vingtaine de villes, dont Madrid ou Helsinki. Les investissements peuvent devenir optimaux, ce qui génère aussi des économies et nos connaissances peuvent ensuite servir à d’autres villes… »
Combien d’aéroports sans avion, de routes sans voiture, de piscines olympiques construites dans des petits villages ou de golfs dans des déserts auraient pu être évités en Espagne avec de tels outils ? Longtemps, les villes ont investi dans des projets sans s’inquiéter de l’impact réel de leurs interventions urbanistiques. Certains maires privilégiaient l’idée de laisser leur « legs » à l’utilité et l’efficacité des investissements publics. Quand d’autres en ont directement profité pour détourner des fonds… « Il est difficile d’empêcher la corruption, mais nos capteurs peuvent limiter l’abus de fonction », veut croire M. Jara. En somme : fini l’arbitraire…
Voici les projets récompensés à travers le monde dans cinq catégories :
- Habitat Grand Prix : Au Burkina Faso, l’association La Voûte nubienne ressuscite une technique de construction ancestrale et écologique.
- Energie : A Saint-Etienne, l’algorithmique d’Imope aide à réaliser des économies d’énergie.
- Mobilité : A Nantes, Nielsen Concept mise sur un abri-vélo intelligent, solidaire et 100 % écolo.
- Participation citoyenne : A Agbogbloshie, une plate-forme collaborative pour promouvoir le « up-recycling ».
- Urbanisme : A Carthagène, HOPU prend le pouls de la ville espagnole pour lutter contre le changement climatique.
Awards announcement https://www.lemonde.fr/smart-cities/article/2020/06/29/le-monde-a-decerne-ses-prix-de-l-innovation-urbaine-2020_6044603_4811534.html Le-Monde-a-décerné-ses-Prix-de-l’innovation-urbaine-2020 (Download)
Article in https://www.lemonde.fr/smart-cities/article/2020/06/25/a-carthagene-hopu-prend-le-pouls-de-la-ville-espagnole-pour-lutter-contre-le-changement-climatique_6044108_4811534.html Le Monde HOPU (Download)