Thèse Surveillance des Réseaux Câblés d'Énergie et de Communication Embarqués H/F - Université de Lille

Établissement : Université de Lille
École doctorale : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes
Laboratoire de recherche : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
Direction de la thèse : Virginie DEGARDIN ORCID 0000000287167940
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-06T23:59:59Les véhicules électriques, intelligents voire autonomes, sont en plein développement et nécessitent des systèmes de communications internes au véhicule, avec l'environnement extérieur et entre véhicules fiables et sécurisées.
Pour la partie interne aux véhicules, des calculateurs contrôlent et commandent les différents systèmes grâce à un ensemble de capteurs et d'actionneurs répartis dans le véhicule, et échangent des données entre eux grâce à des réseaux de communication. On aboutit ainsi à une grande complexité des réseaux d'énergie et de communication, se traduisant par un grand nombre de connexions et de conducteurs filaires.
Le déploiement de ces nouvelles technologies avancées d'assistance au conducteur (ADAS) nécessite de pouvoir garantir une sûreté de fonctionnement optimale en toute circonstance. Ceci nécessite de mettre en place un système de surveillance de l'état de santé du véhicule (détection, localisation, identification de défauts et pronostic de défaillance) et des procédures de reconfiguration ou d'adaptation en cas de défaillance détectée. De nombreux travaux ont été réalisés pour améliorer cette sûreté de fonctionnement, mais essentiellement pour détecter les défauts de composants tels que les capteurs et actionneurs. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la surveillance du support de communication et ainsi pour détecter et localiser les défauts naissants (ou soft faults) des câbles/réseaux filaires et connexions. Ces défauts dus à l'usure des câbles, à des contraintes mécaniques, à l'effet de températures excessives ou encore de l'humidité sont pourtant très présents. Ils n'ont pas d'effet immédiats car la communication ou le transfert d'énergie est maintenu, mais peuvent évoluer vers des défauts francs (hard faults - courts circuits ou circuits ouverts) qui eux vont venir impacter le fonctionnement de ces véhicules, et peuvent entraîner des atteintes à l'intégrité du véhicule et à la sécurité des passagers.
Des travaux ont été réalisés pour répondre à ces enjeux de diagnostic des réseaux câblés dans le cadre des projets du CPER ELSAT 2020 et RITMEA en région Hauts-de-France et on fait l'objet d'une première thèse soutenue en 2022 par Abdel Karim Abdel Karim co-dirigée par V. Cocquempot (CRIStAL) et V. Dégardin (IEMN). Une technologie de transférométrie est étudiée et des indicateurs d'état de santé sont générés en comparant les coefficients de transfert estimés en ligne par les calculateurs avec les coefficients de transfert de référence. Des résultats très intéressants ont été obtenus pour la détection dans le domaine fréquentiel de défauts non francs et publiés dans des conférences ou journaux. Une seconde thèse, menée par Ameer Ahmadie est actuellement en cours et a pour objectif de développer une méthode de détection, de localisation et d'estimation de la sévérité d'un défaut en s'appuyant sur des résidus dans le domaine temporel.
L'objectif de la thèse proposée est de poursuivre les travaux entamés dans le cadre des thèses précédentes. Plusieurs pistes sont envisagées :
- Développer une méthode de surveillance et de diagnostic en environnement complexe et perturbé (bruits en particulier) au moyen d'algorithmes d'IA et d'apprentissage profond.
- Adapter la méthode à des défauts multiples
- Utiliser la méthode pour détecter des données corrompues ou malveillantes voire des menaces d'attaques et d'intrusions sur les réseaux
- Réaliser une preuve de concept en implémentant la méthode sur un banc de test laboratoire à l'aide de cartes de génération et d'acquisition de signaux. Une attention particulière sera alors portée sur l'implémentabilité de la méthode, et sa frugalité en termes de données et de puissance de calcul.
- Mettre en oeuvre la méthode de surveillance sur le véhicule électrique autonome Zoé du CRIStAL (plateforme PRETIL : Plateforme de recherche Robotique et Transports Intelligents de Lille - plateforme labellisée par l'Université de Lille et l'Equipex Robotex

Fiabilité et sécurité des réseaux de communication et réseaux d'énergie embarqués

Etablir une méthode de surveillance des réseaux de communication ou d'énergie et ainsi détecter, estimer et localiser les défauts naissants (ou soft faults) dans les câbles/réseaux filaires et connexions.

Le candidat doit posséder une licence en sciences de l'Ingénieur ou Electronique, Energie, Automatique (EEA) ou équivalent.
Le candidat doit posséder un master dans une des spécialités des sciences de l'Ingénieur ou Electronique, Energie, Automatique (EEA) ou équivalent.
Le candidat doit posséder un bon niveau en mathématique et des connaissances en traitement du signal.
Des connaissances en machine learning/deep learning seront appréciées