Télécommunications
5$/h – Prototypage rapide de systèmes embarqués
Description
Au terme de la formation, les participants et participantes seront en mesure de :
- Analyser un besoin technologique et proposer une architecture de système embarqué adaptée, en tenant compte des contraintes de performance, de fiabilité et d’intégration.
- Conception d’un agent codeur local, configuration, mise en œuvre (requête-planification-codage) multi-agents (sécurité, revue de code, documentation, audit).
- Ingénierie des invites (prompt) pour une conception assistée par agents codeurs et LLM (multi-agents).
- Ingénierie avec conception par automatisation agentique (conception par objectifs et par spécifications /loop)
- Conception d’un logiciel embarqué, incluant l’intégration de capteurs, de la vision et le traitement de données.
- Comparaison des paradigmes de conception avec les agents codeurs (collaboration, spécification).
- Intégrer des composantes matérielles et logicielles afin de réaliser un prototype fonctionnel, en s’appuyant sur des modules préconçus et des approches de développement rapide.
- Utiliser des outils de simulation, d’audition ou de révision de code, de test et de débogage pour valider le fonctionnement d’un système embarqué et corriger les anomalies.
- Appliquer les notions dans la conception des composantes 3D pour l’impression et les circuits électroniques.
- Prendre en compte les contraintes d’intégration physique dans la réalisation d’un prototype.
- Présenter et démontrer une solution technologique fonctionnelle, en justifiant les choix techniques effectués en lien avec un contexte d’application.
- différencier les rôles des processus, des personnes et des technologies dans une approche globale de sécurité;
- reconnaître les menaces numériques courantes (ex. : hameçonnage, rançongiciels, élévation de privilèges) et les pratiques de base pour s’en protéger;
- réaliser un autodiagnostic de maturité en sécurité de l’information à partir de critères simples et pertinents;
- ébaucher un plan d’action initial adapté à leur organisation pour améliorer la posture de sécurité globale.
Conception d’une tourelle deux axes qui détecte une classe cible par vision (YOLO) et la maintient centrée par asservissement visuel en boucle fermée, avec journalisation. Évitement de zone par détection visuelle. Localisation temps-réel sur l’imagerie satellite. Applications : recherche et sauvetage, surveillance de périmètre et détection en contexte de défense (sécurité de site).
Contenu
Module 1 Introduction aux systèmes embarqués et aux contextes d’application pour les drones (6 h)
- Définition et typologie des systèmes embarqués temps-réel
- Rôle des systèmes embarqués dans les environnements complexes et critiques
- Contraintes clés : temps réel, performance, consommation énergétique, fiabilité
- Panorama des applications :
systèmes autonomes (essaims de drones et de robots mobiles)
capteurs intelligents
équipements technologiques pour environnements complexes et critiques
- Agents codeurs, ingénierie des invites, ingénieur de la conception par automatisation agentique
- Mise en œuvre pratique :
Conception d’un système d’agent codeur local
Règle d’utilisation multi-agents pour le prototypage rapide
Gestion du contexte et de la mémoire de l’agent codeur
Limites et risques des agents codeurs (enjeu de sécurité)
Module 2 Architecture des systèmes autonomes et capteurs (6 h)
- Architecture logicielle
- Architecture des systèmes autonomes
- Système de gestion des comportements autonomes
- Intégration de capteurs et acquisition de données
- Traitement de données temporels
- Systèmes temps réels souples et critiques
- Invite de conception des architectures pour agent codeurs
- Utilisation de bibliothèques et modules préconçus
- Bonnes pratiques de développement rapide, configuration des agents
- Mise en œuvre pratique :
Spécification du système embarqué
Spécification du système de localisation
Revue multi-agents du logiciel embarqué et du système de localisation
Module 3 Co-conception matérielle : PCB (6 h)
- Conception de circuits imprimés par invites pour agents codeurs (KiCad : schéma et routage)
- Vérification des règles de conception (DRC) et génération des livrables (Gerber, nomenclature BOM)
- Sélection de composants et de modules préconçus (carte porteuse, drivers de servomoteurs)
- Conception mécanique pour impression 3D : supports, berceaux et boîtiers fonctionnels
- Contraintes d’intégration physique : encombrement, fixation et dissipation thermique
- Mise en œuvre :
Spécification électronique (carte porteuse STM32, alimentation, drivers de servomoteurs)
Schéma, routage, DRC, Gerber et nomenclature BOM
Note : La PCB est conçue mais peut-être fabriqué aux frais de l’apprenant.
Module 4 Co-Conception matérielle : impression 3D (6 h)
- Réglage de la boucle d’asservissement visuel (correcteur sur l’erreur de pixel)
- Contrainte d’impression 3D, exemple critique de capacité d’impression 3D
- Type d’impression, choix de la technologie de l’impression 3D
- Mise en œuvre :
Conception du berceau pan-tilt, support de caméra et boîtier imprimables
Intégration mécanique et assemblage
Validation fonctionnelle et outils de simulation et de test
Préparation d’une démonstration technique
Note : La mécanique est conçue mais peut-être fabriqué aux frais de l’apprenant.
Module 5 Vision numérique : segmentation et détection (6 h)
- Modèles de détection et de segmentation
- Méthode d’entraînement
- Suivi des modèles
- Évaluation de la performance
- Mise en œuvre pratique :
Annotation, réentraînement et intégration de modèles d’IA en vision
Spécification du système de vision et intégration du flux d’inférence
Note : Si l’apprenant possède un Jetson Orin, il pourra réaliser une intégration complète, autrement l’inférence YOLO s’exécute sur le GPU du poste; le livrable est le verrouillage visuel de la cible (aucun désignateur laser, ni enclenchement d’armement).
Préalables
L’approche pédagogique vise à vous rendre autonome dans la conception assistée par l’intelligence artificielle avec une souveraineté complète de vos données, de vos concepts et de la fabrication de vos prototypes. Vous devez donc avoir un accès à :
- Ordinateur avec GPU (idéalement 8Go ou plus) et 16Go de RAM disponible
- Droits d’accès administrateur pour certaines installations
- Recommandé : accès à une imprimante 3D, accès à un budget de fabrication de PCB