Contrat Doctoral F/H : IoT autonome pour la surveillance de la qualité de l'eau en Amazonie F/H

Une mission attractive

Sous la direction de votre encadrant votre mission sera le développement d’un IoT intrinsèquement autonome pour la surveillance de la qualité de l’eau en Amazonie.

Le changement climatique impose une transition énergétique et socio-écologique fondée sur une gestion intégrée de l’eau, de la biomasse et de l’énergie. En Amazonie, la station SEAS Guyane coordonne la surveillance environnementale par satellite au service du développement durable (État, CTG, Université de Guyane, IRD, partenaires).

Cependant, sous canopée dense, l’imagerie satellitaire reste limitée et ne fournit ni mesures locales en temps réel ni détection fine de polluants. Pour compléter ces observations, l’équipe SySAA (UMR Espace-Dev, IRD Guyane/Université de Guyane) développe une plateforme IoT autonome dédiée à la qualité de l’eau : capteurs multi-paramètres, objets frugaux, et mise en réseau [1–5]. La plateforme s’appuie sur des relais mobiles (drones, véhicules de surface/USV, ballons aérostatiques) et des liaisons longue portée (LPWAN, LEO/nanosatellites) pour constituer un maillage adaptatif.

La thèse vise la co-conception d’une architecture capteur–réseau optimisée en sobriété énergétique, maintenabilité et robustesse radio, en intégrant détection d’événements et planification adaptative des activités afin de maximiser la durée de vie des nœuds tout en garantissant la continuité et la qualité des données malgré une connectivité intermittente. Les défis clés sont : pertes de propagation sous canopée, multi-trajets, absence d’Internet cellulaire, variabilité des apports énergétiques.

Vos activités seront les suivantes :
 

• Objet IoT frugal et maintenable : concevoir un nœud multi-paramètres robuste, adapté à l’Amazonie (humidité, isolement) et fonctionnant sur de longues durées sans maintenance.
• Autonomie énergétique multi-sources : développer une chaîne de récupération/gestion ultra-basse puissance avec allocation adaptative et co-optimisation énergie–communication.
• Auto-adaptation intelligente : mettre en œuvre une architecture logicielle sobre pilotée par événements (IA embarquée légère), ajustant mesure/traitement/transmission, avec veille profonde et auto-étalonnage pour garantir qualité et continuité des données.
• Mise en place d’outils d’évaluation et de valorisation.
• Diffusion scientifique et transfert.

 Votre future équipe

Vous rejoindrez l’équipe SySAA au sein du campus Bois Chaudat à Kourou.

Descriptif de l'employeur

L'IRD est un organisme de recherche public français pluridisciplinaire qui, depuis près de 80 ans, s'engage dans des partenariats équitables avec les pays du Sud et dans les Outre-mer français.

Acteur de l'agenda international pour le développement, ses priorités s'inscrivent dans la mise en œuvre des Objectifs de développement durable (ODD).

Ensemble, scientifiques et partenaires de l'Institut proposent des solutions concrètes pour répondre aux défis globaux auxquels les sociétés et la planète font face. Cette relation gagnante-gagnante fait de la science et de l'innovation des leviers majeurs du développement.

L'Institut est placé sous la double tutelle du ministère chargé de l'Enseignement supérieur et de la Recherche et de celui chargé des Affaires Étrangères.

Descriptif de la structure

L’unité Espace-Dev est une unité pluridisciplinaire, nous adressons des enjeux méthodologiques liés à l’intégration de données multi-sources et multi-échelles vers une croissance et un partage ouvert d’information et de connaissances. Les données mises en lien sont principalement des données d’observation satellitaire, in situ et d’enquêtes de terrain ou sociétales. Un objectif premier est de favoriser le traitement de ces données de manière interopérable et FAIR. Ces travaux s’associent à des recherches thématiques dans un objectif global de vivre une recherche interdisciplinaire. Le développement d’infrastructures de support et de partage de données est valorisé et au cœur de nos objectifs de recherche et développement.

L’unité adresse les enjeux de recherche au sein de quatre groupes de recherche méthodologiques principaux : 1) partage et intégration de données, 2) Modélisation de systèmes complexes, 3) Satellites d'Observation optique et Radar, Chaine de Traitements Génériques, et 4) go-indicateurs, et d’une cellule science ouverte. 

Vous avez développé les compétences suivantes :

• C/C++ embarqué.
• Électronique analogique, électronique numérique.
• Réseaux LPWAN,
• IA/ML embarquée.
• Anglais niveau C1-C2.

Vous faites preuves des qualités humaines suivantes : 

• Autonomie, rigueur, esprit d’analyse.
• Travail en équipe et aisance en anglais ; goût du terrain.
• Vous êtes titulaire d’un diplôme de niveau 7 (Master ou diplôme d’ingénieur) dans les domaines suivants : électronique, réseau et télécommunication ou informatique.