Proposition de thèse : Etude et réalisation de solutions de communications en lumière visible en milieux industriels et professionnels. Développement d’une bibliothèque VLC open source pour la radio logicielle.


L’ED SISMI propose le sujet de thèse suivant :

Intitulé du sujet : Etude et réalisation de solutions de communications en lumière visible en milieux industriels et professionnels. Développement d’une bibliothèque VLC open source pour la radio logicielle.

Ce projet serait sous la direction de Hervé BOEGLEN (UP)/ Anne JULIEN-VERGONJANNE (UL) du laboratoire XLIM

Co-directeurs renseignés : Hervé BOEGLEN (UP)/ Anne JULIEN-VERGONJANNE (UL)

Les financement sont : 50% financement équipe (acquis) 50% projet région 2021 (non acquis)

Le début de la thèse est prévu pour : 10/21

Mots clés du sujet : Communications en lumière visible, VLC, Radio logicielle SDR, Eclairage professionnel

Présentation du sujet : Ce travail de thèse va consister à étudier et réaliser des solutions de communication en lumière visible (VLC) en milieux industriels (industrie 4.0) et professionnels. A partir de l’identification de cas d’usage représentatifs de communications VLC en environnements industriels, il s’agira de concevoir une structure électronique d’émission et de réception (front- ends) en lumière visible pour des dispositifs de radio logicielle. L’étape suivante consistera à développer des solutions de communications efficaces à l’aide de quadriciel GNU Radio ce qui se traduire par la production d’un bibliothèque open source pour les VLC. Enfin, les solutions retenues seront validées par une campagne de mesures en environnements réels.

Objectifs : – Identifier des cas d’usage représentatifs de situations de communication VLC bas débit en environnements industriels.
– Concevoir et mettre en oeuvre une structure électronique d’émission et de réception en lumière visible.
– Concevoir et mettre en oeuvre des solutions de communication en lumière visible à l’aide du quadriciel GNU Radio.
– Produire un bibliothèque GNU Radio open source pour les VLC.
– Conduire une campagne de mesures en environnements réel pour valider les choix fait en laboratoire.

Description du sujet : L’objectif de ce travail de thèse est de concevoir et de réaliser des solutions de communication bas débit en lumière visible pour l’éclairage industriel et professionnel. Dans un premier temps nous identifierons avec la société HOLIGHT (spécialiste de l’éclairage et partenaire de l’équipe SYCOMOR) des cas d’usage représentatifs de situations de communications en lumière visible bas débit (< 1 Mbit/s) dans des environnements industriels. Ensuite, il s’agira de concevoir et de mettre en œuvre une structure électronique d’émission et de réception (front-ends optiques) en lumière visible qui répondra aux contraintes des cas d’usage retenus. Ces front-ends optiques équiperont une plateforme de radio logicielle sur laquelle sera implémentée des solutions de communications VLC grâce au quadriciel open source GNU Radio qui dispose en standard de nombreuses fonctions permettant de réaliser l’ensemble des modulations numériques classiques qui seront adaptées à l’optique sans fil (OOK, CAP, DCO-OFDM etc.). De plus, les communications VLC étant sensibles aux phénomènes d’ombrage ou de blocage, des solutions à base de codes correcteurs d’erreurs pour lutter contre les erreurs en rafales (e.g. codes RS et entrelacement des données) seront étudiées. Les différentes solutions seront évaluées à l’aide de modèles de canaux optiques sans fil issus du logiciel de simulation RaPSor de l’équipe SYCOMOR. Ce dernier travail conduira à la production d’une bibliothèque GNU Radio à code source ouvert pour les VLC qui sera mise à la disposition de la communauté scientifique. Enfin, la dernière étape de ce travail de thèse consistera en une campagne de mesure en environnement réel afin de valider les choix faits en laboratoire.

Compétences acquises à l’issue de la thèse : – Compétences concernant les structures hardware et software pour les communications en lumière visible.
– Compétences en développement de solutions de communication à l’aide de la radio logicielle (développement logiciel temps réel pour les communications).
– Compétences en simulation et mise en oeuvre de solutions de communications en lumière visible (campagne de mesures).

Présentation de l’équipe d’accueil : L’équipe SYCOMOR (resp. A. Julien-Vergonjanne) fait partie de l’axe « Systèmes et réseaux intelligents (SRI) » (resp. J-P Cances) du pôle Electronique de l’institut de recherche XLIM UMR7252 de l’Université de Limoges. De 2016 à 2019 l’axe SRI a été structuré en deux équipes (RESYST et REMIX) puis RESYST a été partagé en deux équipes (SYCOMOR, RUBIH) à partir de janvier 2019.

L’équipe SYCOMOR (Systèmes de Communication Optique et Radio), de l’axe Systèmes et Réseaux Intelligents (SRI), axe multi-sites (Université de Limoges et Université de Poitiers) du laboratoire XLIM, fort de son expérience dans le domaine des communications radio, a initié en 2009 une nouvelle activité de recherche autour de l’optique sans fil. Cette activité de recherche n’a cessé de se développer et de croitre à la fois sur les aspects modélisation et simulation à l’aide du logiciel RaPSor mais également sur des aspects plus expérimentaux à travers plusieurs projets d’envergure et notamment le projet H2020 Cleansky 2 «Aircraft Light Communication », qui a pour utilisateur final la société Airbus et dont l’objectif est de dimensionner un système de casque audio communicant en optique sans fil infrarouge à destination des pilotes d’avion de ligne.

Compétences souhaitées pour les candidats : – Bonnes connaissances du domaine des télécommunications (communications numériques et traitement du signal).
– Bonnes connaissances en programmation C et C++ et de l’environnement Linux.
– Bon niveau d’Anglais.
– Capacités d’adaptation et curiosité.

Pour plus d’informations et pour candidater, merci de contacter :

Date de dépôt : 02/21/2021 à  19 h 06 min




ED SISMI