Ingénieur technique équipements marins f / h

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Directeur de la Technologie • Bagnolet

Dernière mise à jour: il y a 12 heures

Description de poste

Contexte

Au cours de la dernière décennie, la connectivité, l’automatisation et l’électrification des véhicules ont conduit à une révolution du secteur de l’automobile et une softwarisation grandissante de la voiture. De ce fait, la voiture de demain embarquera une multitude d’applications (de nature diverse : sécurité routière, gestion du Traffic, infotainment) et sera équipée de plusieurs technologies de communication : ITS-G5, C-V2X, 4G / 5G, WiFi, Satellite.

Ce nouvel écosystème dénommé Internet des Véhicules (IoV) ressemble à bien des égards à l’Internet des Objets (IoT), mais en diffère par la forte mobilité des véhicules, la levée des contraintes liées à la puissance de calcul et la gestion d’énergie, la diversité et la multiplicité des applications, et par le support de multiples technologies de communication. Le principal défi étant d’assurer la continuité de service principalement pour les applications de type V2N – du Véhicule vers le Réseau Internet. A cette fin il convient de garantir une communication de bout-en-bout et performante. Le lien radio représente le maillon faible dans la chaine de transmission car dans l’état actuel des technologies sans fil, cellulaires (e.g. 5G), WiFi ou Satellite, les connexions sont sujets aux pertes et aux déconnexions (e.g. forte mobilité ou absence de couverture). Dès lors, afin d’assurer la continuité de service des applications embarquées il convient de sélectionner de façon dynamique et autonome la technologie de communication sans fil qui répond aux mieux au contexte véhiculaire et aux besoins applicatifs.

Problématique

La sélection de la technologie de communication n’est pas un sujet nouveau, néanmoins son application dans le domaine du véhiculaire est récente, et continue d’évoluer aux fils des approches évaluées : Aide à la décision multicritère, Algorithmes bio-inspirés et plus récemment Intelligence Artificielle. De plus, cette procédure peut être faite de manière totalement autonome / décentralisée ou alors assistée par le réseau. Enfin, cette sélection sous-entend un basculement vers une autre technologie, procédure communément appelé qui a pour conséquence une interruption de la connectivité dont il faut minimiser l’impact et la latence.

L’optimisation de la technologie de communication fait référence principalement aux avancées faites dans le domaine des réseaux cellulaires comme la nouvelle norme 5G et le support des paradigmes émergents des Tranches de Réseaux (Network Slicing), la QoS Predictive ou encore la Double Connectivité (Dual Connectivity). Avec le Network Slicing, il est possible de définir plusieurs réseaux cellulaires virtuels pour assurer différents niveaux de services et de performances, en lien avec les besoins applicatifs. S’agissant du Predictive QoS, il permet d’anticiper les variations de la qualité du réseau en amont afin d’adapter le trafic. Enfin, le Dual Connectivity permet à un même équipement réseau d’être connecté à plusieurs réseaux cellulaires en même temps. L’ensemble de ces solutions liés à la 5G font référence ou s’assimile au concept de Horizontal Handover.

Dans ce contexte, les réseaux cellulaires jouent un rôle de plus en plus important, à travers la 5G et les futures normes et fonctionnalités allant au-delà de la 5G (Beyond 5G, 6G). En effet, ces normes visent une intégration harmonieuse avec les autres technologies sans fil, par le biais d’un Handover transparent et capable d’assurer la continuité de service des applications embarquées, notamment celles à faible latence. Pour cela, au-delà des approches permettant la sélection ou l’optimisation de la technologie, qui viennent en complément, il est nécessaire d’envisager de nouvelles solutions techniques et protocoles permettant ou facilitant ce Handover et en mesure d’assurer un minimum d’interopérabilité. Appliqués au domaine des réseaux véhiculaires, ces protocoles permettront de répondre aux besoins importants des applications véhiculaires, tout en considérant les changements de condition de connectivité.

Méthodologie

Cette thèse vise dans un premier temps à établir l’étude de l’existant en se concentrant principalement sur les techniques et protocoles permettant ce Handover, avec comme approche de base : le Machine Learning. En effet, cette approche est une des plus récentes appliquées à ce genre de problématique et est confortée par la capacité du véhicule à analyser son environnement, à construire un historique et une cartographie des liens radios existants et enfin à collaborer avec d’autres véhicules. Pour rappel, l’objectif de ce Handover est de garantir la continuité de service des applications véhiculaires de type V2N, applications qui suscitent l’intérêt grandissant des constructeurs automobiles (OEMs), afin de fournir de nouveaux services (ex : Firmware Update Over the Air, Remote Diagnostic & Assistance, etc…), et du entre autres à la softwarisation grandissante des véhicules. Pour ce faire, il est nécessaire d’identifier les critères applicatifs à optimiser (ex : Fiabilité, Latence, Coût, Sécurité) qui varient d’une application à une autre et qui peuvent entrer en concurrence. Par la suite, il s’agira d’implémenter les protocoles et les techniques les plus pertinentes afin de les évaluer par le biais de simulations réseaux (ex : SUMO, Omnet++, NS3) et de tests sur bancs d’essai et / ou expérimentations réelles sur piste. Enfin, cette thèse aura la charge de proposer et d’implémenter de nouveaux protocoles et techniques, afin de garantir une meilleure continuité de service au regard des critères applicatifs à améliorer et des performances offertes par les protocoles préexistants.

Mots clés : Internet des Véhicules (IoV), Communication véhiculaires (V2X : V2N, V2V, V2I…), 5G, WiFi, Context-based Selection, Horizontal & Vertical Handover, Beyond 5G / 6G.

Starting date

* 10-02

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Funding further details

50% contral doctoral de l'USPN - 50% contrat VEDECOM

#J-18808-Ljbffr