Après avoir un connu l’âge d’or au début de la première révolution industrielle, l’industrie textile, en particulier dans les pays où le coût du travail est élevé, a subi de plein fouet une concurrence mondiale effrénée. Pour survivre, Il lui a fallu investir dans des produits et des procédés à forte valeur ajoutée. Elle est aujourd’hui en pleine mutation et surfe sur un courant d’innovation qui touche de multiples secteurs comme la santé, la construction, le sport ou même la communication. Le développement des nanotechnologies et la manipulation de la matière à des niveaux subatomiques ont permis, particulièrement en France, de développer le secteur des textiles à usage technique. Depuis 15 ans, une nouvelle fenêtre s’est ouverte grâce à des acteurs puissants de l’internet et de l’électronique qui stimulent le marché des textiles dits “intelligents”.

L’association Eestel, s’intéresse de près à ce sujet qui ouvre la porte à de nouvelles sources de connectivité et d’échanges de données. Nos experts se sont réunis le 20 novembre dernier pour une journée de travail. Ensemble ils ont fait état des attentes de ces nouveaux marchés, de leurs enjeux, de leurs perspectives d’avenir mais également des nouveaux problèmes auxquels ils sont confrontés. Notamment en matière de sécurité et de protection des données personnelles.

 

1 – Introduction aux textiles et accessoires intelligents et connectés

1.1 – Qu’est-ce que l’on entend par “textiles intelligents” ?

Une matière est dite “intelligente” quand elle est capable d’entrer en interaction avec son environnement. En captant un son, un signal, une température, une intensité de lumière, un taux d’humidité, etc. Elle est capable d’analyser et de réagir, par exemple, en transmettant une information, en stockant des données, ou en produisant de l’énergie susceptible d’allumer des “LEDs” ou même de recharger un portable.

Pour ces textiles innovants, les appellations sont nombreuses et génèrent des confusions. Il faut cependant distinguer 2 grandes catégories :

  • Les textiles intelligents par eux-mêmes grâce, notamment, à des propriétés spécifiques apportées par le matériau, sa composition, sa construction ou sa finition.
  • Les textiles connectés, qui sont dotés d’un dispositif extérieur à la fibre comme une puce, une IOT dans le vêtement, la doublure, les boutons, etc.

Nous distinguerons encore ces textiles du “wearable”, qui regroupe l’ensemble des vêtements et des objets que l’on porte.

 

1.2 – Quelques définitions résultant des travaux de normalisation du CEN.

Le Comité Européen de Normalisation (CEN) s’est penché sur quelques définitions utiles quand on parle de “smart textiles”. On distingue les catégories suivantes :

Matière textile : fibres textiles destinées à être utilisées seules ou avec d’autres matériaux dans le but de produire des articles textiles.

Matière textile fonctionnelle : fibre textile à laquelle on a ajouté une ou plusieurs fonctions spécifiques par le biais de sa composition ou de sa fabrication.

Matière textile intelligente : fibre qui interagit de manière active avec son environnement (changement température, humidité, etc.) et dont l’interaction n’est pas qu’électronique.

Système textile : assemblage de composants textiles et non textiles (caoutchouc, métal, verre, résine, etc.) mais qui garde des propriétés textiles.

Système textile intelligent : système textile capable d’une réponse exploitable à un changement d’environnement.

 

1.3 – Bien-être et santé, deux marchés aux réglementations différentes

Surfant sur la vague des objets connectés et de l’hyper-connectivité, les secteurs de la santé et du bien-être s’entremêlent notamment aux yeux du consommateur. Pour ce dernier, y a une sorte corrélation entre une hygiène de vie saine (alimentation, activité sportive, sommeil) et les prescriptions médicales.

Cependant, sur le plan de la réglementation, ces deux secteurs sont encadrés différemment. Les objets connectés de santé avec des allégations médicales (lecteurs de glycémie, gilet et bonnet permettant le suivi de l’épilepsie, etc.) relèvent de la réglementation relative aux dispositifs médicaux et du Code de la Santé. Les autres objets connectés sans allégations médicales tels que les bracelets ou T-Shirt connectés sont dispensés d’agréments médicaux et dépendent du code de la sécurité générale des produits.

 

1.4 – Mise en oeuvre de technologies variées

Les innovations du secteur répondent à deux objectifs. Tout d’abord, celui d’améliorer l’intelligence intrinsèque de la fibre en elle-même et ensuite de tisser une sorte de seconde peau capable de capter et de remonter des informations.

A ces fins, les différentes solutions mettent en œuvre des technologies variées comprenant :

  • Capteurs,
  • Antennes / connectivité,
  • Production et stockage de l’énergie,
  • Microélectronique (processeurs, led, etc.),
  • Transfert de données,
  • Stockage et traitement données dans le cloud.

Néanmoins, elles sont soumises à des enjeux communs notamment en matière de tenu au lavage, de recyclage, d’agrément ou de protection des données.

 

1.5 – Champs d’application

Les textiles intelligents trouvent leurs applications dans des domaines variés. Mais 3 secteurs intéressent plus particulièrement les concepteurs des textiles de demain.

  • La protection des personnes. Notamment dans le vêtement professionnel comme par exemple les projets concernant la protection des sapeurs-pompiers. Une étude vise à la réalisation d’une cagoule intelligente dotées de minuscules capteurs pouvant mesurer la température de la peau, le rythme cardiaque ou encore les mouvements. Dans le même esprit, des vestes intelligentes seraient capables de déclencher des alarmes sonores et visuelles en cas de températures élevées. Il existe une forte demande de matériaux légers, résistants et interactifs, aussi bien sur les marchés civils que militaires.
  • Le sport : La montée du sport d’entretien et l’engouement pour le “quantified self” conduisent à la mesure des performances dans le but de les améliorer. Les vêtements seraient capables de fournir des données sur l’entraînement physique, la qualité du sommeil et de l’activité au quotidien.
  • La santé : De nombreuses applications peuvent être envisagées notamment pour le maintien des personnes âgées à domicile, avec des textiles permettant d’analyser le rythme cardiaque, le taux d’insuline, etc. ou bien même capables de délivrer des médicaments au patient.

 

2 – Marché du textile intelligent

2.1 – Un secteur en plein essor

Le secteur textile représente aujourd’hui plus de 60 000 salariés pour un chiffre d’affaires mondial de plus de 13,5 milliards d’euros. Il serait à l’origine de plus de 2000 créations nettes d’emploi en 2017 sur de nouveaux métiers. Il accuse une croissance de 30 à 40% par an notamment dans les plus gros secteurs comme le sport ou les loisirs.

L’activité se partage pour une moitié sur les textiles techniques : santé, aéronautique, construction et pour l’autre moitié sur le secteur de la mode et de l’ameublement : groupe de luxe (soie, laine, dentelle).

 

2.2 – Le livre blanc de l’UIT

Le syndicat de l’Union des Industries Textiles (UIT) observe une augmentation des innovations depuis 5 ans avec deux grands pôles de compétitivité textile UPTEX et TECHTERA.

Dans ce contexte de croissance des marchés, le syndicat a pris l’initiative de constituer un groupe de travail comprenant des entreprises et des experts travaillant dans des secteurs variés :

  • Petit Bateau : Protection des enfants,
  • Damart : Séniors, santé,
  • Innothera : Bas de contention, capteurs,
  • BioSerenity : Textiles connectés pour les personnes épileptiques, investissements sur troubles du sommeil,
  • Inoware : Collant,
  • Dim : Brassière de sport connectée, qui n’a pas remporté le succès commercial anticipé,
  • Eminence (Athena) : Marché public armée française, protection des soldats
  • TDD (Laval) : Entreprise intégré filature, tissage, traitement de surface,

Le groupe de travail a produit un livre blanc dont l’objectif est de dresser un état des lieux, et de décrire le plus précisément possible les facteurs-clés de succès pour le développement d’une industrie française conquérante en matière de textiles intelligents.

 

2.3 – Design et technologies

Un des principaux enjeux est de mixer deux mondes bien différents. Il faut rapprocher un secteur électronique, où les matières sont plutôt froides, lisses, dures et souvent noires ou grises, du domaine du textile où l’on est plus dans la douceur, les couleurs variés et des matériaux souples. En effet, le design est déterminant dans le succès d’un textile ou d’un vêtement.

 

2.4 – Impact sur les consommateurs

Même si le secteur des objets connectés est en plein essor, les consommateurs s’interrogent sur la protection des données à caractère personnel, les formations et les réglementations dans ce domaine n’ont pas eu de succès. Cela impacte fortement la confiance des consommateurs car de nombreuses personnes s’interrogent sur l’action des ondes sur le cerveau ou les organes reproducteurs.

D’après une étude réalisée, sur les réseaux sociaux, auprès des consommateurs, les principaux freins à l’achat seraient par ordre d’importance :

  • Le prix
  • L’impact sur la santé
  • L’entretien
  • L’esthétique des produits.

Les résultats de cette enquête confirment que les consommateurs ont besoin d’être rassurés sur les conditions d’utilisation et les effets sur la santé de ces nouveaux biens de consommation.

Parmi les solutions, on peut envisager la création d’un label français de l’Internet des objets ou des textiles intelligents. Il garantirait l’autonomie, la gestion des données, l’entretien ainsi que l’innocuité. Il serait perçu comme un gage de sécurité et de qualité.

21.5% des répondants à l’enquête sont favorables à la réalisation d’une étude par une autorité indépendante, dans le but de mesurer les effets sur la santé, notamment sur le corps humain en cas d’utilisation ou d’exposition prolongée. 

 

3 – Enjeux et perspectives

Les textiles intelligents sont proches du monde l’Internet des Objets (IOT) mais ils ne doivent pas être confondus avec ces derniers ni avec le wearable et les accessoires connectés.

 

3.1 – Domaines de recherches

Ces textiles innovants progressent particulièrement dans des secteurs comme :

La mode : Lacoste, Levi’s ou encore Parrot Sport / fitness, travaillent sur des t-shirts capables de mesurer le rythme cardiaque

Dans le médical :

  • Recherche de ROI par la réduction des dépenses de santé.
  • Chaînes de traitement complètes à mettre en place du capteur à l’application dans le cloud.
  • Sécurité de bout en bout
    • Exemple : traitement épilepsie, troubles du sommeil (Somnonaute), cardiologie.
  • Vers la seconde peau permettant la remontée d’informations physiologiques ou médicales.
    • Électrocardiogramme avec capteurs auto-positionnables
    • Mesure de pénibilité au travail.

Le social care : surveillance personnes âgées à domicile.

Les EPI (Equipements de Protection Individuels) : demande liée à la réglementation du travail.

 

3.2- Pistes d’implémentation

Les textiles intelligents offrent des perspectives, au carrefour de divers champs d’action technologiques : nanotechnologies, biotechnologies, électronique organique, connexion à travers le corps humain (IBC IntraBody Communications).

On peut envisager une large variété de projets, aujourd’hui au stade du R&D :

  • Fil enduit de graphène
  • Nanofibre
  • Fibres pour l’automobile
  • Récupération d’énergie par la fibre elle-même.

Toutefois, il reste encore nombre de questions à traiter pour atteindre la maturité sur le marché des textiles intelligents. Parmi celles-ci, on peut citer :

Niveaux de sécurité :

  • Conditions d’adoption par le public,
  • Faiblesse structurelle d’une architecture distribuée,
  • Démarche classique d’élaboration d’une cible de sécurité,
  • Plusieurs niveaux de sécurité possibles allant jusqu’à la mise en œuvre de secure element.

Il reste également de nombreux aspects règlementaires à traiter :

  • Réglementation RF,
  • Exposition du corps humain au champs :
    • ICNIRP,
    • ANSES,
  • Réglementations concernant la santé,
  • Réglementations de liberté individuelles (données à caractère personnel),
  • Réglementations EPI,
  • Environnement et recyclage.

Aspects normatifs :

CEN : Comité Européen de Normalisation

  • TC 248/WG31 du CEN,
  • Le TC 124 de l’IEC (International Electrotechnical Commission).

 

4 – Retour d’expérience sur un cas d’usage par M. Stéphane BLONDEAU, Co-fondateur et CTO de IONOSYS

4.1 – le produit IONOSYS

Il s’agit d’un bracelet intelligent permettant :

  • Le contrôle d’accès physique et logique.
  • Le suivi du porteur de bracelet : capteurs physiologiques ou comportementaux.

L’activation du bracelet intelligent se fait après authentification biométrique de l’utilisateur. Il se désactive en cas d’anomalie ou d’usurpation du porteur. Il Intègre des mécanismes de surveillance type : pulsation sanguine, détection ouverture du bracelet, etc. Il permet d’ajouter une « strate » d’authentification biométrique sans modifier les contrôles d’accès existants.

 

4.2 – Les problématiques rencontrées

Au-delà de la problématique classique d’embarquement d’électronique complexe dans un bracelet se pose la question de la sécurisation des données collectées. L’entreprise a dû mettre en œuvre un “secure element”. En étant au plus près de la données, le bracelet garantit également que les données lues par le capteur soient les bonnes.

 

4.3 – Architecture du produit

Le produit d’Ionosys est constitué d’un microcontroleur, d’une batterie, de capteurs (pulsation sanguine et fermeture du bracelet), de leds et vibreurs, de dispositifs de communication en BLE, 3G/4G/5G, GPS (outdoor), UltraWide Band (indoor).

 

4.4 – Retours marchés

Le produit répond à des exigences de sécurisation sur des sites sensibles. Tels que :

  • Des sites de productions d’énergies (centrales nucléaires, installations pétrolières, etc.)
  • Des infrastructures aéroportuaires et portuaires.
  • Des dépôts de biens à haute valeur ajoutée (dans l’industrie du luxe, en pharmacologie, etc.)
  • Des centres de données, des laboratoires, des centres de Recherches et Développement, etc.
  • Des sites militaires et gouvernementaux.
  • Des prisons ou assimilés.
  • Des sites de construction et de maintenance aéronautique.
  • etc.

Le produit a notamment été commandé par ATOS pour Suez ou par des marques opérant dans l’industrie du luxe.

Ces textiles du futur offrent à l’industrie textile française des opportunités de croissance, en particulier pour les entreprises déjà présentes sur les marchés de la protection, de la santé et des sports et loisirs. Les nouvelles fonctionnalités apportées au support textile ou au produit fini sous forme de vêtement permettent un échange avec l’environnement, une réaction chimique, le stockage d’énergie, la captation ou l’émission d’un signal. Le développement de telles innovations suppose des investissements lourds en matière de recherches et de développement. Il appartient donc aux entreprises qui souhaitent se lancer de réfléchir à une réelle stratégie tout en mobilisant l’aide en région.

Les experts Eestel, travaillent en étroite collaboration avec l’UIT afin d’apporter une réponse aux questionnements liés à la réglementation notamment en matière de protection de la donnée personnelle. Ces nouveaux produits ouvrent de nouvelles fenêtres de connectivité qu’il est important de surveiller et de réguler.

Dominique Paret et Pierre Crégo, membres d’EESTEL viennent de publier le livre “Wearables : Smart Textiles and Smart Apparel” en anglais, aux éditions ISTE Press – Elsevier.

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