Alternant Systèmes IoT et IA appliqués aux bâtiments intelligents H/F

Résumé

L'accélération de l'industrialisation et la croissance démographique mondiale ont entraîné des crises liées à la demande énergétique et au réchauffement climatique. Le secteur du bâtiment, qui figure parmi les plus grands consommateurs d'énergie, joue un rôle important dans cette inflation énergétique. Les progrès technologiques dans le domaine des technologies de capteurs et des techniques de « soft-computing » peuvent jouer un rôle important pour relever ce défi. L'intégration de capteurs et la mise en place de systèmes de régulation avancés dans les bâtiments peuvent améliorer leurs performances et réduire leurs impacts négatifs tout en préservant le confort des occupants. Dans le cadre de cet apprentissage, nous découvrirons comment cela peut se concrétiser à petite échelle et comment un laboratoire de recherche contribue à ce domaine de recherche.

Travaux de recherche

Aujourd’hui, face aux crises énergétiques et au réchauffement climatique, nous sommes entrés dans une nouvelle ère de la civilisation humaine. La population des pays augmente progressivement, ce qui a entraîné une hausse de la demande énergétique. L’industrialisation galopante aggrave ce défi : non seulement elle accroît la demande énergétique, mais elle nous conduit également à une situation environnementale catastrophique. Partout dans le monde, ainsi qu’en Europe, les pays s’efforcent de relever ce défi. En France, par exemple, dans le cadre d’un plan énergétique national, de multiples objectifs ont été fixés pour faire face à ce problème. Ainsi, d’ici 2030, les émissions de gaz à effet de serre devraient être réduites de 40 % par rapport à 1990, et la consommation d’énergie finale devrait baisser de 20 % en 2030 par rapport à 2012.

En Europe, les bâtiments sont responsables de 40 % de la consommation d’énergie finale et de 35 % des émissions de gaz à effet de serre. Comptant parmi les secteurs les plus gourmands en énergie, ils peuvent jouer un rôle décisif dans la réalisation de ces objectifs.

Les avancées technologiques et les innovations dans le domaine de l’Internet des objets ainsi que les techniques de « soft computing » (telles que l’intelligence artificielle et les techniques d’optimisation) peuvent nous permettre d’atteindre plus rapidement nos objectifs en la matière. Jour après jour, de plus en plus de bâtiments intègrent ce type de technologies susceptibles d’améliorer leurs performances. Dans le cadre de ce stage, nous découvrirons étape par étape comment l’installation de capteurs dans les espaces peut améliorer les performances des bâtiments grâce à l’IA et aux techniques d’intelligence ambiante. Les travaux porteront principalement sur l’amélioration de la consommation énergétique et le maintien du confort des utilisateurs. Au sein du laboratoire LINEACT, plusieurs travaux antérieurs ont déjà été menés sur cet aspect. Ils portent sur différents domaines liés aux bâtiments intelligents, tels que la prévision de la consommation énergétique, la qualité de l’air dans les bâtiments, la prévision de l’occupation et les applications de contrôle des systèmes CVC.

L'apprentissage s'étend sur trois ans, et certains objectifs doivent être atteints chaque année. Au cours de ces trois années, le candidat développera des compétences en programmation Python, en analyse de données, en techniques d'intelligence artificielle et en systèmes embarqués, etc., dans le cadre des systèmes de gestion énergétique des bâtiments.

Résultats scientifiques et techniques attendus

• Première année :

  • Se familiariser avec l’Internet des objets et le domaine des systèmes embarqués

  • Découvrir différents types de capteurs, d’actionneurs et de microcontrôleurs

  • Explorer les systèmes de gestion énergétique des bâtiments et les bâtiments intelligents

  • Améliorer ses compétences en programmation Python et se familiariser avec différents modules Python, notamment ceux liés à l’intelligence artificielle

  • Maîtriser les protocoles de communication

  • Rédiger un rapport

• Deuxième année :

  • Prise en charge de l'installation d'un petit réseau de capteurs

  • Définition de scénarios de collecte de données

  • Exploration de l'analyse des données

  • Réalisation d'un état de l'art dans ce domaine

  • Rédaction d'un rapport

• Troisième année :

  • Traitement des données collectées

  • Développement de modèles simples d'IA

  • Analyse des résultats

  • Rédaction d'un article scientifique

  • Rédaction d'un rapport

Compétences

Compétences scientifiques et techniques : Programmation en C ou C++, Python, notions de base en électronique et en réseaux, bonne maîtrise de l'anglais

Compétences relationnelles : autonome, organisé, sérieux, passionné par les sciences et motivé par la recherche

Conditions & avantages

Contrat : Apprentissage, date de début à partir d’Octobre 2026

Localisation : Arras

• Poste uniquement en alternance

• Rémunération Brute Annuelle sur 12 mois selon le niveau de diplôme préparé

• Mutuelle pris en charge à 90% ;

• Participation et intéressement ;

• Télétravail 4 jours par mois (après 3 mois d’ancienneté);

• Ticket restaurant 100% pris en charge par CESI.