Catégorie : Sobriété des applications

Introduction

Cette étude a été réalisée par Greenspector, société spécialisée dans l’impact du numérique, et EVEA, spécialisée dans les analyses de l’impact environnemental de produit. Cette étude se base sur :

• une méthodologie de calcul initiée dans le cadre du projet CONVINcE sur la consommation d’énergie de la vidéo. Projet ayant impliqué plusieurs acteurs tels que Orange, Sony…
• des mesures d’énergie et de consommation de ressource réalisée sur l’application myCANAL pour étayer des hypothèses
• une collecte de données sur l’usage et l’infrastructure de Canal+
• une étude bibliographique pour identifier et corréler des facteurs d’émission et des consommations d’énergie
  

Sommaire de l’étude :
– Méthodologie
– Résultats : consommations, impact global et projection
– Axes d’améliorations
– Conclusion – points à retenir
– Témoignage du Chief Digital Officer de Canal+

Définition de la visualisation

La qualité de visualisation influence la consommation d’énergie de bout en bout. Nous avons pris les 3 principales définitions suivantes :

• SD (Simple Définition)
• HD (Haute Définition)
• UHD/4K (Ultra Haute Définition)

La définition dépend de 3 facteurs :

• la disponibilité de programme compatible
• la compatibilité du matériel en termes de qualité
• la qualité de la connexion (la qualité des vidéos myCANAL est adaptée en fonction de la vitesse de connexion).

Les mesures exploratoires de Greenspector sur myCanal permettent de montrer l’impact de la consommation d’une vidéo SD, HD ou UHD sur smartphone puis sur PC portable :

Des sources bibliographiques ont été utilisées pour les consommations des autres plateformes comme les Consoles (Source 1), les TV (Sources 1 et 2), les Set-Top-Box (Sources 1 et 2). Les consommations des décodeurs Canal+ fournies par Canal+ ont été aussi utilisées.

Selon les différentes configurations d’équipement, nous obtenons des consommations d’énergie qui varient de 1,3 à 108 Wh/h soit un ratio de 1 à 80 :

Moyens de connexion au réseau

Pour accéder aux services, l’infrastructure considérée prend en compte : le matériel chez l’utilisateur (Box entre autres), l’accès aux réseaux (GSM, Fibre…) et le cœur du réseau IP.

Nous avons utilisé des méthodes de calculs répandues dans la littérature scientifique et standardisées par l’ETSI. Le principe est de prendre un ratio « énergie/usage type » en Wh/Go. Bien que l’infrastructure du réseau ait une consommation assez fixe et ne dépendant pas de l’usage, ce mode de calcul permet d’affecter un impact global à un usage (ici une heure de vidéo). De plus, il permet d’étudier l’amélioration des réseaux en termes d’efficience. Au-delà de la recherche d’amélioration de l’efficacité énergétique, il permet aussi d’évaluer une pression sur le réseau et de prendre en compte l’amélioration capacitaire de l’infrastructure.

Ainsi expliqué dans le rapport CONVINcE :

« As we are looking for an order of magnitude in energy saving, we suppose that decreasing by 30% the traffic volume in the core network induces a decrease of same ratio in network dimensioning and consequently a decrease of 30% in energy consumption in the core IP network. »

Nous avons étudié la littérature et répertorié des métriques allant de 1,3Wh/Go (chiffre pour la fibre FTTH) à 600Wh/Go. Ces facteurs fluctuent en fonction de la date d’évaluation de l’infrastructure, de la méthode (Top Down ou Bottom Up) et de la technologie. Il est clair cependant que l’efficacité s’améliore au cours des années.

Nous avons pris :

• 13 Wh/Go pour le cœur réseau (source CONVINcE)
• 30 à 40 Wh/Go pour le réseau Fixe
• 150 Wh/Go pour le réseau GSM (source CONVINcE)

Pour la TNT et le satellite, il existe peu de données. Nous nous sommes cependant basés sur une étude BBC pour la TNT.

Content Delivery Network

Les Content Delivery Network (CDN) sont des serveurs utilisés pour limiter la charge des serveurs « Haut de Têtes » (servant les vidéos) et pour fournir un flux au plus proche de l’utilisateur. Canal+ passe par des fournisseurs CDN du marché mais utilise aussi ses propres infrastructures.

La méthodologie pour estimer l’intensité d’énergie par GB est de ramener la consommation estimée du data center au débit en période de pics. Canal+ connaît en effet le nombre de serveurs physiques, leurs types ainsi que leurs débits. Les serveurs étant hébergés chez un hébergeur, certaines hypothèses ont été faites pour estimer la consommation réelle : entre autres, une hypothèse de PUE (Power Usage Effectiveness) de 2, une consommation par serveur de 250W, une charge serveur de 50%. La consommation des routeurs et du stockage sont considérées négligeables par rapport à la consommation des serveurs. (Sources 1, 2 et 3)

L’intensité d’énergie obtenue est de 0,13 Wh/Go, avec une valeur différente entre la VOD et le Live. A noter que cette valeur est calculée en cas de pic (match de foot par exemple). Elle peut être plus faible (usage de la capacité totale du datacenter) ou plus forte (en période de faible affluence).

Faute de données, l’hypothèse d’une même intensité d’énergie (Wh/Go) a été prise pour les CDN extérieurs à Canal+ (50%). Pour comparaison et vérification, les études listées affichent des valeurs de 0,04 à 1 Wh/Go. Ces différences s’expliquent par différents facteurs :

– Amélioration de l’efficience des data centers, les études anciennes amènent donc à des chiffres plus élevés,

– Approches Top-Down qui ont une estimation plus élevée que les études Bottom-Up (comme la présente estimation sur les CDN).

Serveurs applicatifs AWS Hors vidéo : l’utilisation Mycanal (présentation du catalogue, authentification…) et le visionnage des vidéos impliquent la sollicitation de services hébergés sur des serveurs (gestion des droits, etc). Les API utilisées sont hébergées sur des instances AWS.

Canal+ loue des instances AWS et connaît le nombre de VMs. Une partie de ces VMs est purement dédiée à fournir les services annexes à la vidéo.

Il est difficile de connaître la consommation d’énergie des instances AWS car aucune communication ou information n’est fournie par Amazon. À dire d’expert, nous avons pris une valeur de 20W (en prenant en compte un PUE de 2) (Source : Interview des experts sur la virtualisation de la société Easyvirt).

Nous avons pris l’hypothèse d’une répartition uniforme de la consommation par rapport au nombre d’heures visualisées et nous obtenons une valeur de 0,14 Wh/h.

Serveurs d’encodage Vidéo

Les serveurs « Tête de réseau » permettent de mettre en forme les vidéos, de les « paquetiser » au format de l’utilisateur… Pour l’OTT, jusqu’à 150 paquets peuvent être disponibles pour une même vidéo. Voici le workflow pour l’OTT.

Les parties les plus consommatrices sont l’encodage et le décodage vidéo. Le workflow se répartit sur des serveurs spécifiques (pour l’encodage) et des serveurs classiques (pour la mise en forme et le packaging).

Nous avons pris les chiffres issus du projet CONVINcE (considérant des serveurs Harmony identiques à ceux utilisés par Canal+) pour estimer l’énergie, ainsi que les données serveurs de Canal+ :

• Pour l’IPTV : 0,09 Wh pour une heure de vidéo
• Pour l’OTT: 0,30 Wh pour une heure de vidéo

Cette différence s’explique par le fait que l’OTT est encodé en plusieurs formats contrairement à l’IPTV qui est encodé en un format haute définition.

Résultats – projection globale

L’alimentation en énergie renouvelable des infrastructures AWS et des CDN Canal+ hébergées par Interxion n’a pas été prise en compte.

En une heure, en moyenne, voici les flux qui transitent sur le réseau :

500 000 heures de vidéo

900 To de données

3,6 Go/h de débit moyen

Le nombre d’heures de visualisation des abonnés Canal+ a été réparti en fonction des paramètres listés précédemment.

Les données unitaires obtenues précédemment sont alors projetées sur ces usages pour avoir la consommation globale. En prenant ces résultats, nous pouvons obtenir des intensités d’usage de chaque partie (Terminal, Réseau, Serveur) pour vérifier la cohérence de la consommation globale.

Analyse des intensités

Les intensités d’usage obtenues peuvent être comparées aux études Shift Project et IEA. Cette intensité est calculée en prenant la répartition des devices, l’usage de Canal+ et en ne gardant que la partie transfert IP (sans Satellite ni TNT).

Il est clair (et partagé par l’IEA) que l’étude du Shift Project surestime la consommation du réseau. Pour les serveurs, nous avons une valeur assez faible mais sommes assez confiants compte tenu du fait qu’elle se base sur les données d’une infrastructure connue (avec l’incertitude issue des serveurs Amazon et des CDN tiers). L’estimation de la partie terminale du Shift Project nous semble avoir été sous-estimée (partagé par IEA). Il semble que l’IEA ait aussi sous-estimé de nombreux paramètres et semble ne pas avoir été pris en compte l’influence de la définition sur la consommation du terminal, certains éléments comme les box et la consommation des nouvelles TV plus consommatrices. L’étude CONVINcE et l’analyse Sauber/Koomey permettent aussi de valider la cohérence de notre étude.

Impact de la lecture d’une heure de vidéo

Sur l’ensemble du parc Canal+, la moyenne de consommation de bout en bout est de 214 Wh par heure de vidéo. Pour comparaison, l’étude IEA annonce une consommation entre 120 et 240Wh par heure. La répartition est la suivante :

L’impact en équivalent CO₂ moyen par type d’accès est le suivant (avec les hypothèses précisées dans le paragraphe Facteurs d’émission CO₂ où la fabrication des infrastructures Satellite, TNT, réseau et d’hébergement des serveurs n’a pas été prise en compte)

En prenant le type de connexion :

L‘impact va de 20 à 66g EqCO₂, il dépend de plusieurs paramètres :

• la consommation plus ou moins importante en énergie du device (par exemple Smartphone vs TV),
• l’énergie grise et la durée de vie du matériel,
• le moyen d’accès au réseau (par exemple un accès GSM est plus impactant qu’un accès filaire),
• la qualité de visionnage qui va influer surtout sur la part du réseau (fonction d’un coût au Wh/Go),
• le nombre de matériels pour accéder au service.

En prenant les usages réels (voir fin du document), on arrive à une moyenne de 28g CO₂eq. Si l’on prend uniquement la partie IP, nous arrivons à une valeur moyenne de 37g CO₂eq.

Pour comparaison, l’étude IEA (2020) annonce 8g CO₂eq pour la France (sur la phase d’usage uniquement). Une autre étude pour les US (2014) annonce 360g CO₂eq sur la phase d’usage (et 420g CO₂eq avec la fabrication). Si l’on prend un mix énergétique US, nous obtenons 202g ce qui nous rapproche de cette étude. La valeur plus faible peut s’expliquer par les différences d’hypothèses, en particulier sur l’intensité énergétique du réseau. Par exemple, si on prend pour notre étude une TV avec réception 4K, IEA annonce 20g CO₂eq alors que nous estimons plutôt 14g (37g avec la phase de fabrication).

Si on regarde le ratio usage/fabrication, dans certains cas, l’usage a plus d’impact (UHD en particulier), alors que dans d’autres c’est la fabrication (TV IP ou PC en HD par exemple).

Sur cette même étude, l’estimation de l’achat d’un DVD est de 400g EqCO₂, ce qui amène donc à l’impact d’un visionnage d’une vidéo de 2 heures. 5 fois moindre que celle de l’achat d’un DVD en France et équivalent aux US.

Consommation et impact global

Le résultat de la consommation totale d’énergie du visionnage des vidéos Canal+ par IP est de 900 GWh par an avec un impact en gaz à effet de serre de 159000 tonnes CO₂eq.

Pour comparaison, la consommation annuelle française est de 473 TWh par an (Source RTE) et l’empreinte carbone 2017 de la France (émissions nationales + imports) de 749 Mt eq CO₂ (source : Haut Conseil pour le Climat – rapport 2019). La consommation du parc Canal+ par IP est donc de 0,18% de la consommation d’énergie et 0,016% de l’empreinte carbone française.

La répartition de bout en bout est la suivante :

Le plus gros de la consommation est chez l’utilisateur (terminal et une partie de l’accès réseau). En effet, il est nécessaire d’avoir du matériel (TV, Box, Smartphone…) qui n’est pas mutualisé comme les serveurs.

Pour validation de la cohérence de cette projection, nous avons pris la consommation des CDN propres à CANAL ainsi que des fournisseurs. Nous avons une consommation des CDN Canal+ de 2,6 GWh (et estimée à 7GWh pour les fournisseurs) hors head-end vidéo qui ne sont pas chez Interxion. Nous obtenons 12 GWh avec la projection, ce qui valide le modèle.

Si on regarde la répartition de l’impact en gaz à effet de serre, nous avons la répartition suivante :

Une grosse partie de l’impact provient de la fabrication des terminaux utilisateurs. Sur la partie réseau, la fabrication des Box (FAI, Satellite…) a, elle aussi, un impact non négligeable.

Axes d’améliorations pour limiter l’impact des services

Renforcer le downsizing du bitrate

À date, hormis en Afrique, ou en réseau cellulaire (pour ne pas vider l’abonnement du client), la qualité de la vidéo est adaptée. Sur PC, l’adaptation de la qualité est possible mais l’accès n’est pas forcément simple.

Rendre plus accessible la possibilité de réduire la taille par différents moyens (amélioration de l’interface, communication…) permettrait de rediriger une partie des utilisateurs vers une qualité moindre mais suffisante.

Compte tenu de l’augmentation des qualités vidéo et de celle de la performance des réseaux, le caping de la qualité par les utilisateurs des services Canal+ devrait représenter dans 3 ans un gain de 20% du débit moyen par rapport à celui qui est généré par un usage déplafonné.

Dans cet axe, plusieurs éléments n’ont pas été mis dans la projection de gain mais sont possibles pour aider l’utilisateur dans son impact. Par exemple les mesures Greenspector sur mobile montrent qu’il est préférable (dans des conditions favorables comme le wifi) d’utiliser le téléchargement plutôt que le streaming. En effet, voici la comparaison pour une vidéo de 45mn (avec 5mn de téléchargement) :

Ceci s’explique en partie par le fait que lors de la visualisation de la vidéo téléchargée, la cellule radio n’est pas sollicitée alors qu’elle l’est beaucoup plus lors du streaming.

Améliorer l’interface et la couche logicielle

Une partie de l’impact de la visualisation d’une heure de vidéo provient de l’interface. En effet, visualiser le catalogue, gérer les abonnements (via des API), traiter les playlists… sont des fonctions nécessaires. Les mesures Greenspector ont montrées que cela pouvait représenter 10% de la consommation des terminaux :

Améliorer l’interface sur toutes les plateformes (smartphone, PC…) permettrait donc d’obtenir des gains non négligeables. Il permettrait aussi au-delà de la réduction de l’impact de limiter l’exclusion de certaines personnes ainsi que l’obsolescence des plateformes.

Parmi les actions identifiées :

• Passage en dark mode
• Réduire l’impact globalement de la couche logicielle
• Améliorer l’UX
• Limiter l’intégration de librairies tierces

Résultats

Voici la projection des différents gains sur l’énergie :

Les améliorations compensent l’augmentation de la consommation d’énergie et permettent même un gain de 14% par rapport à la situation actuelle.

Pour l’impact en gaz à effet de serre, nous obtenons un gain de 8%.

Pour réduire de 30% l’impact Carbone des activités de streaming pour Canal+, les pistes sont nombreuses, ainsi les actions mises en place permettront de faire un gain de 26% sur l’empreinte environnementale des services et en particulier -31% pour la consommation en OTT seule.

Pierre-Emmanuel Ferrand, Chief Digital Officer chez CANAL+

Témoignage

– Comment cette démarche d’évaluation et d’amélioration s’inscrit-elle dans la stratégie du Groupe ?
CANAL+ est ancré dans son époque. Nous avons décidé de nous engager davantage sur un enjeu majeur de notre époque, cher à nos abonné·es et utilisateur·rices de myCANAL : la protection de notre environnement.CANAL+ a très tôt été précurseur dans des démarches écoresponsables.Au niveau des décodeurs tout d’abord. En plus du modèle locatif des décodeurs très vertueux du point de vue de l’économie circulaire, Canal+ a organisé dès 1988 la récupération des anciens décodeurs afin d’assurer leur remise en service ou leur recyclage.Par ailleurs, en tant qu’éditeur, nous avons réalisé des productions éco-responsables dont des séries qui ont été exemplaires sur ce sujet, Baron Noir, L’Effondrement et plus récemment OVNI(S).

– Quels principaux enseignements/apports tire-t-on de ces travaux (sur la conception des services) ?
Ces travaux nous permettent tout d’abord d’identifier les projets techniques à prioriser pour minimiser le plus fortement le bilan carbone de la consommation vidéo de myCANAL. En parallèle, les enseignements nous orientent sur les messages de sensibilisation à relayer auprès de nos utilisateur·rices, au long de nos prochaines évolutions. Cet engagement de coopération entre nos développements techniques et nos utilisateur·rices est la clé pour une consommation moins impactante pour l’environnement.

– Quel rôle tiennent les utilisateurs et utilisatrices ?
La protection de l’environnement est pour elles et eux une priorité. Leur rôle est central dans notre approche. Notre enjeu est de leur proposer une plateforme offrant les meilleurs contenus et la meilleure qualité vidéo, adaptée à leur matériel et leurs capacités de réception afin de réduire les effets sur l’environnement. En les sensibilisant et les accompagnant dans les gestes responsables, ils pourront eux aussi s’engager, comme ils le font dans d’autres domaines pour une société plus éco-responsable.

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Introduction

Chez Greenspector, nous aimons nous poser la question de l’impact de consommation en ressources et énergie de certains sites, certaines applications, certaines fonctionnalités ou widgets sur le web. Cette fois-ci, ce sont les Doodles de Google qui ont retenu notre attention. Nous avons automatisé des mesures de consommation sur mobile sur la page d’accueil française Google afin que celle-ci soit mesurée tous les jours depuis Avril 2020. Dans cet article, nous tenterons de répondre aux questions suivantes :

• Quel est l’impact comparé des différents types de Doodles ?
• Quelles consommations de données et d’énergie et quel impact environnemental occasionnent-ils par rapport à la page standard ?
• Quel impact carbone projeté approché à l’échelle mondiale ?

Qu’est-ce qu’un Doodle ?

Le Google Doodle est une modification temporaire du logo Google sur la page d’accueil du moteur de recherche liée à une journée ou thématique particulière. Créés pour célébrer des évènements particuliers tels que des fêtes nationales, anniversaires de célébrités ou autres hommages, le premier Doodle a fait son apparition en 1998 pour le festival Burning Man. Il est généralement visible soit simultanément dans un grand nombre de pays soit dans un pays en particulier.

Consulter la méthodologie

Vue d’ensemble de la consommation d’énergie (mAh)

Nous avons mesuré la page d’accueil française de Google du 9 avril 2020 au 28 septembre 2020. Les points noirs représentent les Doodles visibles en France autres que le logo natif, ces derniers sont conservés chronologiquement dans un historique visible sur le site Doodle de Google. Le bleu correspond à l’étape de chargement et le jaune à l’étape d’inactivité en premier-plan de la page. On le voit de nouveaux Doodles reviennent assez souvent et compte tenu de la popularité de Google, va impliquer un impact sur l’ensemble des devices utilisateurs et sur les réseaux.

Consommation moyenne d’énergie (mAh) par type de Doodle

On remarque que le format Youtube (fenêtre de vidéo dont la lecture n’est pas automatique) est le type de Doodle le moins consommateur en moyenne en énergie (2,09 mAh) soit +15% par rapport au logo natif Google (1.76 mAh).

Nous retrouvons ensuite le format JPEG, deuxième du classement avec une consommation moyenne de 2,21 mAh, soit +20% par rapport au logo natif.

Sur nos 40 secondes de test et sans surprise, le format de Doodle le plus consommateur en énergie est celui de la vidéo native + jeu interactif (3,14 mAh) soit +43% de consommation que le logo Google, quasiment le double.

Le type de Doodle le plus plébiscité par Google est le GIF, celui-ci revient 17 fois sur notre benchmark de 29 Doodles. Il arrive en 5ème position du classement avec une consommation moyenne de 2,59 mAh soit +32% par rapport à notre référence du logo Google. De plus, on observe que les dimensions et le poids des Doodles ne sont pas constants pour un même format (JPEG, PNG ou GIF).

Projections carbone

Projections de l’impact carbone par type de Doodles

Les pages sans Doodle affichant uniquement le logo natif de Google consomment en moyenne 0,074 gEqCO2 soit 0,66 mètres effectués en véhicule léger. Tandis que les Doodles consomment (tous format confondus) en moyenne 0,082 gEqCO2 soit 11% plus et 0,76 mètres effectués en véhicule léger.

Le type de Doodle le moins consommateur est le format PNG (0,079 gEqCO2) avec un impact plus élevé que la référence du Logo de 6%. Suivi par le format de la vidéo Youtube (lecture non automatique) avec 0,080 gEqCO2 soit 8% de plus que le logo Google. Le format le plus consommateur est celui de la vidéo native suivie du jeu intéractif : 0,101 gEqCO2 soit 26% de plus, juste après le format du slider de diapositives : 0,096 gEqCO2 (+23%).

Projections en fonction du nombre d’utilisateurs et recherches

D’après notre récente étude sur les moteurs de recherches, chaque seconde, se sont près de 80 000 recherches qui sont réalisées sur le moteur de recherche Google par les internautes du monde entier. Pour chaque seconde de recherche, l’impact carbone sans Doodle est de : 5 920 gEqCO2 soit l’équivalent d’impact carbone de 52 km effectués en véhicule léger contre 6 560 gEqCO2 pour une recherche moyenne avec Doodle soit 58 km effectués en véhicule léger.

En une journée, on estime le nombre de recherche à 6 – 9 milliards. En projetant l’impact carbone d’une recherche avec et sans Doodle sur une journée on obtient :

– Avec Doodle : 567 Tonnes EqCO2
– Sans Doodle : 511 Tonnes EqCO2

L’impact supplémentaire des Doodles dans le monde, sur la base d’une projection des Doodles Français, donc pour chaque journée d’un nouveau Doodle est de 56 Tonnes EqCO2, soit l’équivalent de 500 000 km d’un véhicule léger moyen, soit environ 12,5 fois le tour de la planète !

En tant que concepteur de site web et d’application, une bonne pratique en lien avec ce constat est de faire attention au contenu qui est poussé : vous pouvez avoir un système de base très efficient mais avoir un usage au final qui est beaucoup plus consommateur que ce que vous aviez estimé initialement…

Vous souhaitez évaluer la sobriété et la performance de votre site web ou application mobile ? Contactez-nous !

Les organisations publiques ont des enjeux particuliers en ce qui concerne l’éco-responsabilité numérique. Comme les organisations privées, elles répondent à un enjeu planétaire pour limiter les impacts environnementaux des services numériques qui croissent autant que les services publics se modernisent et s’informatisent à grand pas.

Ce sujet, comme l’accessibilité au plus grand nombre devient un sujet d’exemplarité des services publics qui on l’espère, auront une vocation à avoir une capacité d’entraînement des organisations privées et plus globalement de la société au sens large. L’éco-responsabilité s’est plusieurs fois invitée dans la sphère politique puisqu’on voit les élus qui se sont emparés de sujet en même temps que des mouvements dissidents politiques intégraient cette dimension de numérique éco-responsable. Signe de cette mise en valeur et des nouveaux discours/programmes politiques, nous avons désormais une élue au Numérique Responsable pour la ville de Nantes.

Au-delà de l’enjeu environnemental, la sobriété numérique permet également de réduire la fracture numérique, permettre l’égalité des chances devant les contenus et services en ligne puisque un service plus frugal sera aussi plus accessible à des citoyens ayant une connexion limitée ou un ordinateur/mobile old-tech, low tech ou bien encombré.

Une accélération est en train de s’opérer pour la prise en considération et va devenir encore plus visible puisque l’article 55 de la Loi n° 2020-105 du 10 février 2020 relative à la lutte contre le gaspillage et à l’économie circulaire » précise que les organisations doivent promouvoir dans les marchés les logiciels dont la consommation énergétique est limitée en phase d’usage.

Une démarche d’éco-responsabilité numérique est une démarche de qualité qui a un coût

Mais comment intégrer ces exigences dans les clauses des marchés, comment les piloter et comment les vérifier ?

On peut lire certaines exigences du type :

Souvent maladroites ou superficielles, les exigences d’éco-responsabilité numérique doivent être plus précises et être orientées vers des objectifs de résultats plutôt que des exigences de moyen.

Quel type d’exigence ?

Des exigences de résultats ont plusieurs avantages par rapport aux bonnes pratiques (exigences de moyen) car elles valident de manière absolue que le résultat est bon ou n’est pas bon sans débat d’expert, sans débat d’applicabilité d’une règle, d’application partielle ou pas, de mise en œuvre correcte ou pas.

Elles sont surtout peu dépendantes des évolutions des technologies et on comme avantage de rester sur des indicateurs intermédiaires faciles à collecter et sont facilement vérifiables, mesurables.

Néanmoins, elles doivent être accompagnées d’un référentiel de bonnes pratiques, en annexe, pour éviter de mettre en place des actions correctives pour optimiser après-coup. C’est aussi une bonne manière d’embarquer les équipes de conception et de dévelopement dans la démarche. Ces documents en annexe ne doivent pas être trop lourds et se concentrer sur des référentiels générique, pas orientés techno ou langage.

Elles ont 2 complexités : elles doivent être étalonnées pour fixer des seuils et elles ne renvoient pas toute la responsabilité du résultat vers celui qui « fabrique » (MOE).

Quelles métriques mesurer pour couvrir les impacts majeurs d’un service numérique ? 

Un indicateur haut niveau comparable à d’autres domaines est l’impact Carbone exprimé en  g eqCO2. L’avantage de cet indicateur est qu’il est universel et partageable par tous dans l’entreprise, avec ses clients, comparables avec ses concurrents, dans son écosystème, avec tout service/produit.

L’impact Carbone n’étant pas un indicateur mesurable mais « projetable » sur la base d’indicateurs de flux ou intermédiaires. On peut citer la consommation d’énergie, la consommation de données sur le réseau, la performance d’affichage ou le nombre de requêtes vers les serveurs internes ou externes à l’organisation.

Quoi qu’il en soit, la projection Carbone sera d’autant plus fiable si on part de mesures réelles sur des appareils réels que d’estimation ou de mesure sur émulateur. Cette projection peut être améliorée par la connaissance des parcours ou du type de matériel sur lequel on utilise le service ou le contenu..

Comment fixer des seuils d’une exigence de résultat ? 

Fixer des seuils nécessite tout d’abord de préciser dans quelles conditions on effectue les mesures telles que :

Fixer des seuils demande aussi de benchmarker son domaine ou son existant pour appréhender les valeurs. En fixant telle valeur, on répond aux 2 questions, suis-je bien dans des valeurs de bonnes qualités et sont –elles atteignables ?

Des objectifs de moyens peuvent être ajoutés en annexes des exigences de résultats. Un référentiel de bonnes pratiques aura un impact positif  et permet d’embarquer les équipes de MOE à faire bien du premier coup sans surcoût de correction mais attention ces référentiels de bonnes pratiques ou Green Patterns devront être instanciées par technologie ou par langages et donc évoluer au rythme des changements technologiques ou rester très génériques.

Valider la conformité à une exigence dans un projet

Une fois les exigences posées, il faut alors les piloter durant le projet via des points intermédiaires qui permettent de sonder un résultat partiel at ainsi éviter l’effet tunnel. Toutes ces revues intermédiaires permettent de développer les scripts automatiques qui vont permettre la réalisation de mesure de manière fiable et comparable et de pouvoir consolider au fil de l’eau le patrimoine de test. Ces vues permettent aussi d’ajuster si besoin et discuter sur du sur-fonctionnel ou d’un sur-contenu ou de surcoût d’intelligence embarquée entre MOA et MOA.

C’est bien dans cette phase de validation que l’exigence de résultat trouve tout son sens puisque nous n’avons pas besoin d’audité tous les écrans/pages sur un référentiel de bonnes pratiques mais juste des scripts automatisés durant le projet qui sont rejoués sur le produit fini.

Accéder au classement global

117 sites web dans 6 catégories ont été mesurés pour qualifier le niveau de maturité des sites web publics sur la sobriété numérique :

La méthodologie projection Carbone utilisée :

Les chiffres globaux de l’impact Carbone

L’impact moyen d’une page sur les 100 sites mesurés est de 0,63 g eqCO2 avec des valeurs extrêmes de 0,09 et 2,77 g eqCO2 soit un facteur de x32 entre le meilleur et le pire site. En moyenne, on peut comparer l’impact d’une page web sur un smartphone à l’impact carbone d’un véhicule léger sur 5,6 mètres. Avec des valeurs extrêmes comprises entre 76 cm et 25 mètres d’un véhicule léger moyen. 1 page sur un smartphone = 5.6 mètres en véhicule léger.

Impact Carbone moyen par catégorie pour une page

On remarque des écarts significatifs entre les différentes catégories analysées, puisqu’en en moyenne les sites des ministères et des agences sont 50% moins impactantes que celles des villes, départements et régions. La palme revient aux sites des agences de l’état avec 0,4 geqCO2 en moyenne. Agences et Ministères sont au même niveau que les sites e-commerce en terme d’impacts carbone. En moyenne des sites publics (0,56 gEqCO2) les sites publics sont environ 30% plus impactants que les sites e-commerce (0,42 gEqCO2).

Répartition des impacts carbone moyens sur la chaîne

Ces impacts sont concentrés à 77% sur la partie réseau mais avec des différences notables entre les sites web. Certains pouvant consommer jusque plus de la moitié sur la partie device utilisateur.

Répartition des sites selon leur impact Carbone

La plupart des sites mesurés ont un impact inférieur ou égal à la moyenne mais quelques 15 % des sites ont un impact plus de 2 fois supérieur à la moyenne. La palme du site le moins impactant revient à la ville de Bordeaux. Voir classement détaillé des 100 sites.

Exemple sur 2 sites

Exemple 1 : Ministère de L’Europe et des Affaires Etrangères – https://www.diplomatie.gouv.fr/

Ce site du Ministère de L’Europe et des Affaires Etrangères obtient le meilleur écoscore et un impact Carbone parmi les meilleurs. Ce site utilise peu de données (moins de 1 Mo) et consomme 30% de moins que la moyenne sur le device mobile de l’utilisateur malgré une richesse fonctionnelle qu’on retrouve sur d’autres sites et des plusieurs contenus riches. L’impact serveur est faible également avec peu de requêtes émises depuis la page (27).

Exemple 2 : Département de l’Isère –  https://www.isere.fr/

Ce site du Département de l’Isère obtient un écoscore moyen et un impact Carbone parmi les pires, 4 fois supérieur à la moyenne des 100 sites. Ce site utilise beaucoup de données (plus de 25 Mo). Des échanges de données et des traitements sont aussi réalisés alors que la page est chargée ce qui occasionne une surconsommation d’énergie sur la plateforme, dans la moyenne des sites.

Quantité de données échangées par catégorie

Le chargement des données suffit à expliquer dans les grandes lignes les disparités entre les sites en terme d’impact carbone puisque Ministères (3,64 Mo) et Agences (3,44 Mo) consomment presque moitié moins de données que les villes (6,85 Mo), les départements (6,78 Mo) et régions (6,48 Mo). En moyenne et au global, les sites publics (5,6 Mo) consomment presque 2 fois plus de données que les sites e-commerce (2,91 Mo). Le meilleur site consomme 60 fois moins de données que le plus datavore !

Quantité de requêtes lancées par catégorie

Le nombre de requêtes moyens lances par les pages est élevé à 96,7. Les villes et les régions sont en moyenne 40% plus consommateurs de requêtes que les agences. Les sites les plus gourmands peuvent utiliser jusqu’à 243 requêtes sur une page d’accueil.

Énergie consommée sur le device par catégorie

La consommation d’énergie qui agit à la fois sur l’impact carbone de l’utilisateur mais aussi sur son autonomie est très variable également d’un site à l’autre puisqu’il existe un rapport de 1 pour 5 entre les sites les moins énergivores et les plus énergivores. A nouveau les ministères et agences consomment moins d’énergie que les sites des villes notamment. La consommation d’énergie des sites publics (5,1 mAh/s)  est comparable à celle des sites e-commerce (5,24 mAh/s)

Mémoire consommée sur le device par catégorie

Des grandes différences sur la consommation de mémoire, un rapport de 1 pour 3 existe entre les sites publics. Les agences de l’état consomment 16 % de moins que les régions.

Greenspector Ecoscore par catégorie de site

L’Ecoscore de Greenspector qui intègre à la fois des facteurs de mémoire, CPU, Données, énergie et des bonnes pratiques permet d’intégrer des volumétries que nous ne pouvons pas modéliser sous la forme d’impact Carbone (mémoire, …). Les constats sont les mêmes puisque les ministères et agences obtiennent les meilleurs Ecoscores.

Relation Impact Carbone / Ecoscore

Une corrélation existe entre Impact Carbone et Ecoscore mais quelques valeurs extrêmes portant notamment sur l’impact du transfert des données sortent de cette corrélation.

Classement de l’impact carbone du Top 100 des sites web publiques

Vous souhaitez accéder au détail de votre mesure ? Votre site n’est pas dans ce classement ? Contactez-nous pour réaliser une mesure, apparaître dans ce classement ou connaître le détail de consommation de votre site web.

Le contexte du confinement a augmenté mécaniquement l’usage des applications mobiles de type réseau social afin de garder du lien entre les personnes. Tout comme l’usage professionnel des outils de visioconférence, ces usages ont apporté une pression supplémentaire sur le réseau et sur les serveurs de ces solutions.

Quels sont les impacts de nos activités sur les réseaux sociaux ? Quelles sont les solutions les plus/moins impactantes pour l’environnement, l’encombrement des réseaux et l’autonomie de nos smartphones ?

Pour cette étude, nous avons choisi de mesurer le fil d’actualité des 10 applications réseaux sociaux les plus populaires : Facebook, Instagram, LinkedIn, Pinterest, Reddit, Snapchat, TikTok, Twitch, Twitter, Youtube. Bien que ces applications soient différentes en termes de fonctionnalités, nous avons choisi de les comparer en termes d’impact carbone, de consommation d’énergie et de données échangées.

Pour chacune de ses applications, mesurées sur un smartphone S7 (Android 8), le scénario utilisateur d’une durée de 1 minute a été réalisé au travers de notre GREENSPECTOR Test Runner, permettant la réalisation de tests manuels. Pour chacune de ses applications, le scénario utilisateur correspond à un défilement des contenus du fil d’actualité d’un compte actif.

Chaque mesure est la moyenne de 3 mesures homogènes (avec un écart-type faible). Les consommations mesurées sur le smartphone donné selon un réseau de type wifi peuvent être différentes sur un PC portable avec un réseau filaire par exemple.

Pour évaluer les impacts des infrastructures (datacenter, réseau) dans les calculs de projections carbone , nous nous sommes appuyés sur la méthodologie OneByte basée sur des données réelles mesurées du volume de données échangées. Cette méthodologie d’évaluation tient compte de la consommation de ressources et d’énergie en usage pour les équipements sollicités. Comme c’est une approche très macroscopique, elle est soumise à une incertitude et pourrait être affinée pour s’adapter à un contexte, à un outil donné. Pour la projection Carbone, nous avons pris l’hypothèse d’une projection 50% via un réseau wifi et 50% via un réseau mobile.

Pour évaluer les impacts du mobile dans les calculs de projections carbone, nous mesurons sur device réel la consommation d’énergie du scénario utilisateur et afin d’intégrer la quote-part d’impact matériel, nous nous appuyons sur le taux d’usure théorique généré par le scénario utilisateur sur la batterie, première pièce d’usure d’un smartphone. 500 cycles de charges et de décharges complètes occasionnent donc dans notre modèle un changement de smartphone.

Projection des données mesurées en impact Carbone (gEqCO2)

Youtube (0,66 gEqCO2) est premier du classement, suivi de près par Facebook (0,73 gEqCO2) et LinkedIn (0,75 gEqCO2). Cela s’explique facilement, puisque les seules vidéos se lançant lors du fil d’actualité pour Youtube sont des miniatures et ce, après 2 secondes. Il est à noter que dans notre test, le balayage du fil d’actualité est suffisamment lent pour lancer des vidéos selon ce principe de tempo.

Côté Impact Environnemental des applications, le réseau social dont le fil d’actualité est le plus impactant est Tik Tok. Sans surprise puisque ce réseau social se base exclusivement sur le visionnage de vidéos et précharge les vidéos du fil d’actualité au démarrage. Le Shift Project présente d’ailleurs les plateformes de streaming telles que Netflix, Youtube et Tik Tok comme étant responsables de 80% de la consommation électrique du numérique. Nous avions déjà constaté cet impact important notamment au lancement de l’application dans une mesure de 2019.

Seulement 4 applications (Tik Tok, Reddit, Pinterest et Snapchat) se trouvent au-dessus de la moyenne de l’impact carbone (2.1 qEqCO2) observée pour ce comparatif de fil d’actualité. D’ailleurs, le fil d’actualité Tik Tok a un impact carbone de 7,4 fois plus important que celui de Youtube.

Et si nous projetions tout cela à l’échelle d’un utilisateur ?

Selon le Global Web Index 2019, nous passons en moyenne 2 heures et 22 minutes sur les réseaux sociaux. Si on projette la moyenne des impacts carbone des 10 applications mesurées (2,10 gEqCO2) sur 60 secondes au temps moyen passé par utilisateur, on obtient pour un utilisateur / jour : 280,5 gEqCO2. Soit l’équivalent de 2,50 km effectués en véhicule léger. Cela correspond également à 102 kgEqCO2 par utilisateur par an, soit l’équivalent de 914 km effectués en véhicule léger moyen en France. Ce qui équivaut à 1,5% de l’impact carbone d’un(e) français(e) (7 Tonnes).

Et à l’échelle mondiale ?

Les chiffres 2019 de LyfeMarketing et Emarsys annoncent 3,2 milliards d’utilisateurs des réseaux sociaux (42% de la population mondiale) dont 91% accèdent aux réseaux sociaux via un appareil mobile. 80% du temps passé (2 heures et 22 minutes) sur les réseaux sociaux se fait via un appareil mobile. Si l’on projette notre impact carbone / utilisateur à ces données, nous obtenons : 262 millions Tonnes EqCO2 par an pour les 3,2 milliards d’utilisateurs sur mobile soit l’équivalent de 56% des impacts EqCO2 en France.

Mesure de la consommation d’énergie (mAh)

En termes de consommation d’énergie, les mauvais élèves sont les fils d’actualités des applications Snapchat, Tik Tok et Pinterest. Les bons élèves côté énergie, sont Youtube, LinkedIn et Reddit. Le fil d’actualité Snapchat consomme ici 1,6 fois plus d’énergie que celui de Youtube.

La moyenne établie pour la consommation d’énergie est de 10,6 mAh, seulement 4 applications sont au-dessus.

Si l’on part du principe que l’application tourne en continu sur le smartphone, nous pouvons alors projeter le temps d’autonomie batterie restant (graphique ci-dessous). On constate alors que Snapchat décharge la batterie en 3,45 heures. Côté Youtube, l’application la décharge en 5,46 heures soit un rapport de 1,5 (ou une différence de 2 heures) entre la meilleure et la moins bonne application de ce classement. La moyenne étant de 4,8 heures pour l’ensemble de ces applications. La mesure de référence du smartphone de test étant de 1,32 mAh, sa capacité de batterie de 3000 mAh, on peut estimer son autonomie à 18 heures. L’usage des applications de réseaux sociaux impacte donc grandement l’autonomie de votre batterie.

Mesure des données échangées (Mo)

En termes de données échangées, les mauvais élèves sont les fils d’actualités des applications Tik Tok, Reddit et Pinterest. Les bons élèves côté données échangées, sont Youtube, Facebook et LinkedIn. Tik Tok consomme 9 fois plus de données que l’application Youtube.

La moyenne établie pour les donnés échangées est de 19,2 Mo pour cet usage. Attention à vos forfaits data ! Projection en 1 mois, vous aurez consommé 74 Go !

En prenant compte les réels temps moyens passés par réseau social selon le blog de Visionary Marketing : si vous utilisez uniquement Tik Tok en réseau social (à hauteur de 52 minutes par jour projeté), vous consommerez près de 71 Go par mois, tandis qu’Instagram (à hauteur de 53 minutes par jour) vous fera consommer 25.6 Go ! Vous êtes plutôt branché Facebook ? Celui-ci vous fera consommer près de 10 Go (à hauteur de 58 minutes par jour) par mois.

Pour ceux qui aiment les chiffres

Article mis à jour avec de nouvelles mesures sur StarLeaf, Rainbow, Circuit by Unify le 19 mai 2020.
Article mis à jour avec de nouvelles mesures sur Hangouts et Google Meet le 4 mai 2020.
Article mis à jour avec de nouvelles mesures sur Tixeo et Infomaniak Meet le 23 avril 2020.
Article mis à jour avec de nouvelles mesures sur JITSI et Teams le 15 avril 2020.

Le contexte de confinement actuel augmente mécaniquement l’usage d’outils de collaboration en ligne, en particulier les outils de visioconférence. Ce qui amène à une pression sur le réseau et plus particulièrement à une charge importante sur les serveurs de chaque solution. Il est donc important d’un point de vue efficience mais aussi impact environnemental de choisir la solution la plus sobre en ressources.

Pour cette étude, nous avons choisi de comparer 14 applications de visio-conférence : Whereby, Webex (by CISCO), Skype, Zoom, JITSI, Microsoft Teams, Tixeo, Infomaniak Meet, GoToMeeting, Hangouts, Google Meet, StarLeaf, Rainbow et Circuit by Unify.

Pour chacune de ses applications, mesurées sur un smartphone S7 (Android 8), les trois scénarios suivants ont été réalisés au travers de notre GREENSPECTOR Test Runner, permettant la réalisation de tests manuels sur une durée de 1 minute :

• Conférence audio uniquement en one-to-one
• Conférence audio et vidéo (caméra activée de chaque côté) en one-to-one
• Conférence audio et partage d’écran (screen sharing) en one-to-one

Chaque mesure est la moyenne de 3 mesures homogènes (avec un écart-type faible). Les consommations mesurées sur le smartphone donné selon un réseau de type wifi peuvent être différentes sur un PC portable avec un réseau filaire par exemple.

Mesure de la consommation d’énergie (mAh)

L’application StarLeaf est la plus consommatrice de toutes sur l’ensemble des trois scénarios. Cela est dû au fait que la consommation d’énergie que l’on soit en mode audio seul, audio + partage d’écran ou audio + vidéo est la même. Ceci est un cas particulier de notre étude. L’application GoToMeeting est la moins énergivore, suivie de près par Hangouts, Zoom et Webex.

La consommation en énergie de l’ensemble de ces applications est en moyenne 2,1 fois plus importante quand on ajoute la vidéo à l’audio et à peine supérieure quand on ajoute le partage d’écran à l’audio (+14%). Ce n’est pas une surprise, évitez le partage avec caméra pour moins consommer d’énergie sur vos devices lors de vos visioconférences et économiser votre autonomie et la durée de vie de votre batterie !

Mesure des données échangées (Mo)

GoToMeeting et Webex sont les deux applications qui consomment le moins de données. JITSI et Infomaniak Meet est celle qui en consomme le plus. Globalement et sans surprise on remarque que le scénario audio est celui qui consomme le moins de données. Tandis que le scénario activant le flux audio + vidéo est le plus consommateur.

La consommation en data de l’ensemble de ces applications est en moyenne plus de 10 fois plus importante quand on ajoute la vidéo à l’audio et presque double quand on ajoute le partage d’écran à l’audio (+77%). Ce n’est toujours pas une surprise, évitez le partage de la vidéo et limiter vos partages d’écran pour moins consommer de data sur les réseaux dans le cadre de vos visioconférences ! Il est à noter que ces écarts importants sont dus essentiellement à la consommation importante en audio-video de l’application JITSI avec 35 Mo transférés en 1 minute comparés aux 1,13 Mo pour GoToMeeting ! Le mode optimisé de JITSI (qui permet d’activer une faible bande passante) ne permet pas de réduire cet impact données (33,4 Mo / minute). Infomaniak Meet basé sur le moteur JITSI rencontre la même anomalie de volumétrie en moyenne et principalement sur la partie audio + video sans amélioration avec le mode optimisé.

Projection des données mesurées en impact Carbone (gEqCO2)

Une visioconférence sur mobile est en moyenne 3 fois plus impactante pour l’environnement quand on ajoute la vidéo à l’audio.

La projection en terme d’impacts carbone de l’ensemble de ces applications est en moyenne 3 fois plus importante quand on ajoute la vidéo à l’audio et supérieure quand on ajoute le partage d’écran à l’audio (+35%). Évitez le partage de la vidéo et limiter vos partages d’écran pour moins impacter les infrastructures (réseau, datacenter) et vos devices dans le cadre de visioconférences !

Sans surprise, une grande partie des impacts Carbone se situent sur la partie réseau (63%) mais la partie impacts sur le device (28%) n’est pas à négliger !

Les applications JITSI et Infomaniak Meet tire même la moyenne à 5,8 fois plus d’impact pour l’ajout de la vidéo à l’audio et 40% de plus en ajoutant le partage d’écran.

Dans la battle Skype vs Teams chez Microsoft, les résultats globaux sont très proches (6%). L’Impact Carbone est plus faible pour Skype avec un impact data plus faible mais une consommation d’énergie plus forte sur le mobile que Teams.

Quelles applications permettent d’optimiser la consommation d’énergie et données ?

Seuls Whereby et Webex ont pu être testés sur des fonctionnalités d’optimisation pour la version mobile.

L’application Whereby avec son paramétrage « Mobile mode » permet de limiter la résolution du flux ainsi que d’autres optimisations de consommation de ressources. Quant à l’application Webex, un paramétrage permettant de désactiver la lecture Haute-définition de vidéos uniquement est disponible.

Whereby permet de réduire de 21% la consommation d’énergie côté audio, 15% côté audio et vidéo et 3% côté partage d’écran. Ces gains sont néanmoins faibles au regard des résultats obtenus par l’application la plus consommatrice en mode audio + vidéo de notre panel.

Côté Webex, les gains sont à peine visibles puisqu’uniquement sur la partie vidéo. C’est à peine 5% de gain lors du scénario audio et vidéo côté énergie et impact carbone seulement. Côté données échangées, l’impact est même légèrement supérieur en mode audio et vidéo.

L’application JITSI optimisée ne permet pas d’améliorer l’impact data ou énergie. La consommation en énergie est même supérieure en mode partage d’écran dans ce mode optimisé. On note néanmoins une réduction des données chargées dans ce mode optimisé mais mineur (11% en moyenne). Mêmes constats pour Infomaniak Meet.

L’optimisation des paramètres TIXEO permettent de réduire considérablement l’impact en mode audio + vidéo et lui permet d’être classé 2^ème application la moins impactante du panel.

Quant à l’application Zoom, une notification de surconsommation de batterie est apparue à plusieurs reprises lors des mesures. Bien que l’on puisse optimiser la qualité vidéo sur PC, il ne semble pas possible de paramétrer cela sur mobile. Sans cette optimisation, l’application devient l’application la moins sobre en énergie en mode audio+ vidéo.

Les conseils de GREENSPECTOR :

• Favoriser l’audio uniquement lors de vos conférences : le flux vidéo (caméra) aura tendance à consommer beaucoup plus. Une conférence sur mobile est en moyenne 3 fois plus impactante pour l’environnement en impact carbone quand on ajoute la vidéo à l’audio. Néanmoins il serait dommage de se priver du partage d’écran qui lui, consomme beaucoup moins que le partage vidéo.

• Nous préconisons aux éditeurs de fournir des options d’optimisation à l’utilisateur et de les rendre les plus accessibles possible voire par défaut.
• Préférez la visioconférence par rapport à un déplacement en voiture !
  • Comparaison pour 2 personnes qui se parlent pendant 3 heures en visio + vidéo (1 gEqCO2 en moyenne par minute) alors qu’un des deux a effectué 20 kms (112 g eqCO2 / km en France) aller-retour pour un face-to-face,
• En visioconférence : 180*1*2= 360 gEqCO2.
• En voiture : 112*20= 2,4 kg EqCO2. Soit 6,7 fois plus pour le one-to-one physique.