Stage : Communication Iot Satellitaire Pour La Surveillance Environnementale

_63170 Aubière _

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**Présentation INRAE**:
L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

**Environnement de travail, missions et activités**:
Le stage s’effectuera au sein de l'Unité Technologies et Systèmes d'Information pour les Agrosystèmes (TSCF) sur le Campus des Cézeaux. Dans le cadre de l'agroécologie, ce laboratoire de recherche mobilise les sciences pour l’ingénieur et les sciences et technologies de l’information et de la communication pour conduire des recherches sur les méthodes et outils pour une ingénierie des systèmes agro-environnementaux.

Face aux enjeux du changement climatique et de l’anthropisation, il est essentiel de surveiller les écosystèmes à différentes échelles via des réseaux de capteurs sans fil collectant des données environnementales de manière autonome. Ces réseaux sont souvent déployés dans des zones blanches, non couvertes par le GSM ou difficiles d’accès (relief, végétation, catastrophes naturelles). Une solution consiste à utiliser des réseaux satellitaires, en transmettant les données à des nano-satellites en orbite basse (LEO, pour Low Earth Orbit). Cette technologie en pleine expansion permet de pallier les zones blanches, mais la communication peut être perturbée par des obstacles (relief, bâtiments).
La principale difficulté réside dans la transmission : même en utilisant le calendrier des passages et trajectoires des satellites qui orbitent à faible altitude (constellations LEO) la présence d’obstacles entre le capteur et le satellite peut compromettre l’envoi des données durant la fenêtre de connexion.

L’objectif du stage est d’intégrer la topographie d’une zone pour optimiser la transmission des données IoT via les satellites dans le cadre du projet CosmoNode, mené par les laboratoires TSCF et LPCA, où des noeuds utilisant la technologie Kinéis ont été développés et testés, mettant en évidence des problèmes de communication liés à la topographie.
- Vous devrez:

- identifier les périodes d’émission maximisant la probabilité de transmission sans perte pour un capteur donné, en éliminant les créneaux où la communication peut échouer en raison des obstacles ;
- étudier les emplacements optimaux pour le déploiement de capteurs dans une zone donnée, afin de maximiser la transmission des données vers une constellation de nano-satellites ;
- modéliser algorithmiquement et analyser les données pour résoudre ces deux problématiques ;
- implémenter le modèle afin de l’intégrer au projet CosmoNode.

Les données utilisées proviennent de l’IGN (topographie) et d’ARGOS (calendriers et trajectoires de satellites).

**Date de prise de fonctions sur le premier trimestre 2025.**

**Formations et compétences recherchées**:
**Licence (Bac+3)**

Cursus ingénieur / Master 2 en Informatique, Mathématiques, Sciences de l’Ingénieur ou Physique.
- **Modélisation algorithmique**:

- Compétences en algorithmes d’optimisation et simulation
- Connaissance des techniques de modélisation géospatiale pour intégrer la topographie

**Traitement et analyse de données**:

- Connaissance des bases de données et manipulation de formats spécifiques (SIG, données topographiques, etc.)
- Maîtrise d’outils pour analyser les données spatiales et temporelles (GeoDa, QGIS, GRASS...)

**Programmation et développement logiciel**:

- Compétences dans un langage de programmation efficace (C, C++, Rust...)
- Maîtrise de Git pour le suivi des versions de code, de documentation et de travail collaboratif

**Systèmes IoT**:

- Connaissance des concepts de communication IoT

**Qualités recherchées**:

- Curiosité scientifique et technologique
- Autonomie et initiative
- Compétences rédactionnelles
- Esprit d’équipe

**Votre qualité de vie à INRAE**:
En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée):

- 2,5 jours de congés par mois de présence effective ;
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

**Modalités pour postuler**:
**J'ENVOIE MON CV ET MA LETTRE DE MOTIVATION**
- Les personnes accueillies à INRAE, ét