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H/F Conception d'un système antennaire reconfigurable dédié à l'IIoT – Industrial Iot -pour le suivi de flux de matières

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Informations générales

Référence : UMR7248-FRATRU-011
Lieu de travail : SOPHIA ANTIPOLIS
Date de publication : lundi 20 juillet 2020
Nom du responsable scientifique : Fabien FERRERO
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Cette thèse, effectuée dans le cadre du projet LEANPOD, aura pour objectif la conception de systèmes antennaires miniatures reconfigurables dédiées à des solutions IIoT (Industrial Internet of Things) devant fonctionner dans des conditions environnementales complexes, mais également capables d'opérer dans plusieurs bandes de fréquence et plusieurs standards de communications sans fils afin d'assurer une multiplicité de fonctions dans un seul et même objet (multistandard, transmission ou récupération d'énergie, ...). La solution proposée dédiée in fine à une intégration dans des modules IIoT commercialisables doit satisfaire différents critères techniques, industriels et économiques, définis par leur application finale qui est la réalisation de capteurs IoT pouvant prendre place sur des objets de formes et de natures (métal, diélectrique, corps humain, ...) multiples et de très petites dimensions. Pour cela, le système doit présenter un encombrement réduit permettant une intégration simple et efficace dans le capteur et la pièce ou le contenant à monitorer, mais aussi une bonne efficacité, un faible coût de fabrication, une certaine robustesse mécanique, une large plage de températures de fonctionnement. Idéalement, la reconfiguration en fréquence sera envisagée. En effet, l'environnement variable de ces éléments rayonnants, aussi bien conçus soient-ils, peut entrainer des glissements de fréquence. La reconfigurabilité en fréquence permettrait également de compenser ces phénomènes mais aussi, d'adapter la fréquence de travail aux différents standards dédiées à l'IoT (Internet of Things) en bande UHF (868 et 915 MHz) de manière opportuniste. La reconfiguration antennaire pourra également permettre le basculement sur d'autres fonctions (récupération d'énergie) du système. En parallèle, il faudra également examiner les solutions antennaires dédiées à la localisation. Les premiers développements se feront sur la base d'un standard UWB travaillant entre 3 et 5 GHz. Dans un second temps, des solutions spécifiques au standard LoRA pourront être envisagées.

Contexte de travail

Le travail de recherche effectué dans le cadre de cette thèse d'une durée de 3 ans, s'articulera autour du plan de travail suivant :
▪ Recherche bibliographique sur les différentes solutions existantes en termes d'antennes reconfigurables et sur les standards LoRA et UWB.
▪ Proposition de solutions antennaires compactes et reconfigurables, qui intègrent les différentes contraintes de fonctionnement (containeur métallique, panneau solaire sur le boitier, ...).
▪ Réalisations des différents prototypes.
▪ Tests et mesures des solutions antennaires.
Le doctorant pourra bénéficier pour cette étude des différents moyens du LEAT tant en matière de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) pour la conception d'antennes (ANSYS HFSS, CST Microwave Studio), que de réalisation de prototypes et de mesures d'antennes.

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