La plateforme Sport Mouvement Ambition Recherche et Technologie (SMART), gymnase « intelligent » dédié à la recherche, à la formation et à l’innovation dans le domaine des pratiques sportives, a été inaugurée fin avril, à temps pour être Centre de préparation olympique.
Entrant dans le cadre de l’opération Campus Bordeaux porté par l’Université, la plateforme Smart est édifiée sur la commune de Pessac, dans la plaine de Roquencourt, en face de la faculté des Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives (Staps) dont elle est l’un des terrain de jeux. Le bâtiment totalise 4900 m2, surface déployée sur deux niveaux avec deux halles de sport dont la particularité est d’être instrumentées et connectées, ainsi que des espaces de préparation physique, de danse, de fitness, des salles d’enseignement et de séminaires. Smart est un lieu ouvert, abritant des pratiques sportives universitaires, fédérales, et professionnelles.
Il accueille aussi industriels et chercheurs travaillant à mieux comprendre les mécanismes de la performance et de la motricité humaine, dans les pratiques physiques traditionnelles jusqu’à l’e-sport. Smart est aussi associé à Cap Sciences, le Centre de Culture Scientifique, Technique & Industrielle, structure dépendante de l’Académie de Bordeaux qui œuvre en partenariat pour faire appréhender au plus grand nombre les mécanismes du mouvement dans le sport, le spectacle vivant et la danse. L’investissement représente un budget de plus de 13 M€ auquel ont contribué l’Etat, l’Université et les collectivités locales et régionales.
BIM et bois
L’université de Bordeaux a confié à GPAA Architecture la maîtrise d’œuvre du programme Smart qui a donné lieu, en amont du processus de construction, à la création d’une maquette numérique selon le principe du Building Information Modeling (BIM). Tous les partenaires de l’université dans le domaine du sport, de la santé et des technologies immersives ont également été associés à la conception du projet. Le parti pris architectural est celui de la simplicité : Smart est un imposant parallélépipède qui permet de jouer, à l’intérieur, sur les pleins et les vides, avec des façades largement vitrées ouvrant sur les terrains de sport environnants.
Seule la salle de recherche et quelques volumes internes sont en béton. L’enveloppe du bâtiment, fortement isolée par un complexe double peau, est structurée à l’aide de grandes poutres de bois posées en treillis, consolidées par des éléments métalliques qui libèrent les volumes intérieurs, explique Thierry Mechineau, co-gérant de GPAA Architecture. Les lignes directrices de la structure se reportent en façade avec des diagonales qui se suivent et se recoupent pour former carrés et losanges sur le bardage en composite et tôle d’aluminium anodisée de type Larson.
Vitrage occultant
Soixante-quatre baies à double vitrage forment un mur transparent éclairant la grande salle de sport équipée de gradins. Chacune d’elle est équipée d’un système de contrôle solaire avec une occultation prodiguée par un film de cristaux liquides pilotables à la demande. Ce principe permet d’atténuer grandement la luminosité, jusqu’au noir complet indique-t-on, en particulier lorsqu’il s’agit de filmer en vidéo. De plus, il participe aussi à la réduction de l’effet de serre dans le grand gymnase de 1600 m2 avec tribune de 280 places. S’ajoutent des salles de préparation physique (200 m2), de recherche (440 m2) et de danse, un simulateur de golf, un mur d’escalade, un open lab de 160 m2 et des espaces réservés aux médecins et aux kinés. La toiture accueille des panneaux photovoltaïques dont la surface peut être augmentée dans le futur.
Six extracteurs sont chargés de renouveler l’air selon les normes propres aux salles de sport sans qu’il soit précisé si des capteurs de qualité d’air sont installés dans les circuits pour activer la ventilation en fonction du taux de CO2 relevé, ou qu’il soit possible de récupérer les calories. Le chauffage est assuré par le biais d’un raccordement à la centrale voisine existante qui alimente en eau chaude les panneaux rayonnants situés notamment dans les plafonds. Le type de régulation n’est pas précisé mais il est évident que des prises de température et d’hygrométrie sont effectués par des capteurs disséminés un peu partout.
AMO Smart
C’est l’entreprise Urban Practices, membre de la Smart Buildings Alliance qui est intervenue en tant qu’AMO Smart Building sur ce projet. « Nous avons piloté les volets »usages numériques » du bâtiment et coordonné leur interfaçage avec l’infrastructure, indique Solenn Tardivel, associée et consultante senior. Notre travail a débuté très en amont, avec l’animation d’ateliers de co-construction réunissant les représentants académiques de l’Université de Bordeaux et les partenaires sportifs. Il s’agissait d’identifier les différents types d’expériences et d’usages qu’imaginaient les futurs utilisateurs et de déterminer, sur la base des services plébiscités, les équipements à installer et les lots innovants à définir. Par la suite, nous avons piloté les consultations avec les spécialistes et les fournisseurs identifiés, puis suivi leur mise en œuvre jusqu’à la réception ».
Deux espaces sont au cœur du dispositif technico scientifique du bâtiment : le gymnase dont les onze caméras filment les joueurs pour en analyser les vidéos et la salle de recherche équipée de nombreux capteurs : systèmes d’analyse du mouvement utilisant des plateformes de force intégrées au sol, caméras de « motion capture » et divers moyens de mesure associés à une IA intégrée par la société Trinoma. D’autres appareillages comme un simulateur de golf Addon, des moyens de préparation physique M-Training et de kinésithérapie Swims (Winback) sont installés sur site et connectés pour analyser performances d’entraînement et de récupération.
Peac2h & Catie
Toutes les données sportives et de monitoring physique sont collectées et agrégées au sein d’une plateforme développée par le Centre aquitain des technologies de l’information et électroniques (Catie), un Centre de Ressources Technologiques sous statut d’association 1901, créé à l’initiative de la Région Nouvelle-Aquitaine et des entreprises du territoire, et dont la vocation est le transfert de technologies et des résultats des recherches appliquées aux PME et ETI, de la région. « Notre mission est de développer des plateformes gratuites et open-source orientées vers plusieurs domaines d’application, explique Florian Larrue, responsable des systèmes centrés sur l’humain au Catie. Pour ce programme, nous avons adapté notre plateforme Peac2h, orientée vers l’accès aux facteurs humains pour faire de l’évaluation cognitive et comportementale ».
Avec cet outil, les équipes du Smart sont en capacité d’élaborer des protocoles, de définir des procédures d’expérimentation, d’analyser des résultats fournis par de nombreux dispositifs d’évaluation : capteurs physiologiques de type électrocardiogramme, électroencéphalogramme, objets connectés comme les montres et bracelets, tracking des yeux, etc. Seront également prises en compte les données environnementales relevées in situ – température, hygrométrie, pression atmosphérique, qualité de l’air qui influent directement sur les données physiologiques.
En Immersion
Dans le bâtiment Smart, une salle de 30 m2 surplombant le terrain de basket, est le « centre de décision » conçu par l’entreprise Immersion. Elle est équipée d’un grand mur horizontal de 3 écrans de 85 pouces et dispose, en son centre, d’une table Meetiiim (Immersion), dalle tactile autour de laquelle équipes techniques et sportifs partagent, en mode collaboratif, les informations transmises par les capteurs. Derrière cet écran, animé par une station de travail HP dotée d’une puissante carte graphique Nvidia, tourne Shariiing Advanced, une solution logicielle d’Immersion pour présenter photo, vidéo et documents, échanger, analyser, annoter et prendre des décisions.
Cet outil numérique, au cœur du fonctionnement technico-scientifique de l’établissement, donne aux utilisateurs une vision d’ensemble de leurs activités permettant l’analyse, prélude à l’élaboration de stratégies. L’enregistrement des sessions facilite aussi le suivi des décisions prises, de leur mise en pratique et de la définition de procédures d’évaluation. « Le projet porté par le professeur Julien Morlier, son initiateur et directeur, vise à mesurer la performance et ses améliorations mais aussi à mieux comprendre la motricité humaine », commente Julien Castet, directeur recherche et innovation chez Immersion.
Video live
La captation vidéo des rencontres sportives se déroulant dans le gymnase repose principalement sur un réseau de 11 caméras PTZ BirdDog fixées au plafond et connectées en Ethernet PoE à la régie installée par Videlio, indique Pierre Vrillon, chargé d’affaires chez l’intégrateur. La régie intègre un mélangeur NDI Tricaster de NewTec/Virtz utilisé pour sélectionner les sources à afficher en streaming sur le grand écran LED de la salle de sport. Les flux sont également enregistrés en parallèle dans un serveur d’enregistrement multicanal pour être visionnés à la demande dans la salle d’analyse conçue par Immersion. Les fonctions PTZ des caméras BirdDog sont activées depuis un clavier de commande dédié mais aussi grâce à des tablettes Crestron, système dans lequel sont programmés des pré-réglages de positionnement. Videlio a également fourni des lecteurs de médias LG qui servent à l’affichage dynamique sur ses écrans Iiyama.
Les caméras BirdDog sont utilisées pour filmer et retransmettre des épreuves sportives mais aussi pour capter des images à des fins d’analyse.
Infrastructure R2S
Urban Practices est également intervenu en support du bureau d’études Kypseli pour la mise en place de l’infrastructure numérique du bâtiment. « Elle est conforme aux principes R2S édictés par la Smart Buildings Alliance mais la labellisation n’a pas été demandée sur ce projet », commente Solenn Tardivel, associée et consultante senior. On ne connaît pas les détails de son architecture mais elle est constituée de 3 couches indépendantes – équipements / infra numérique / applications – et fonctionne évidemment sous protocole IP ce qui a facilité l’agrégation des équipements bâtimentaires et sportifs qui se caractérisent tous par leur « ouverture », leur interopérabilité s’appuyant sur le respect standard et à la mise à disposition d’API appropriées.
Le réseau et sa sécurisation sont placés sous la responsabilité de la DSI de l’Université. Constatant qu’il n’existait pas de solution pour mettre en œuvre un BOS (Building Operating System) agrégeant les données techniques du bâtiment et celles des processus sportifs (caméras et capteurs physiologiques), il a été décidé d’interfacer une GTB communicante Distech Controls à la plateforme d’agrégation des données sportives et cognitives dérivée de Peac2h (Catie) ce qui permet d’enregistrer la situation (température, niveau d’éclairage, de ventilation) lors des tests sportifs ou, a contrario, de demander des réglages particuliers (obscurcissement des vitrages électrochromes, consigne de température, niveau d’éclairage).
Cette réalisation hors du commun, une première mondiale pour ses promoteurs, est exemplaire à plus d’un titre mais se signale assurément par la conjonction entre une configuration de Smart Building (dont nous n’avons pu connaître hélas tous les paramètres, notamment les types de capteurs déployés) et une infrastructure de laboratoire, la seconde prenant en compte les informations fournies par la première pour évaluer leurs incidences sur les performances des sportifs. Rappelons aussi que ce lieu est ouvert aux entreprises qui peuvent y valider des concepts et faire en particulier le lien entre mobilité humaine et robotique.
L’article complet, avec description des matériels et logiciels déployés dans le gymnase SMART, est disponible dans le n°65 de SMART INTAGRATIONS MAG (daté juillet/août 2024).
