Offre de stage : Conception d'un analyseur d'impédance embarqué pour l’agriculture connectée – 4 à 6 mois

Rejoindre Mines Saint-Étienne, c’est s’engager dans une institution où la science et l’innovation bâtissent un avenir plus durable. Une école d’excellence où chacun a l’opportunité de révéler son plein potentiel et de contribuer à relever les défis de demain.

Classée parmi les meilleures écoles d’ingénieurs en France et reconnue mondialement, notre école, membre de l’Institut Mines-Télécom, forme les talents de demain tout en contribuant activement à relever les grands défis industriels, numériques et environnementaux. Avec nous, vous intégrez une communauté de 500 collaborateurs, 2500 étudiants, et participez à un projet ambitieux : conjuguer excellence académique, recherche d’avant-garde et impact sociétal positif.

L’Institut Mines-Télécom fédère les grandes écoles françaises autour des défis industriels majeurs, numériques, énergétiques et écologiques. Avec ses 8 Grandes Écoles publiques et 2 écoles filiales, il est le premier institut public dédié aux ingénieurs et managers. Ensemble, nous imaginons et construisons un avenir durable, en formant les acteurs qui façonneront les transitions de demain.

Centre Microélectronique de Provence (CMP) : Vous avez dit innovation embarquée ? Le CMP est LE lieu où se croisent microélectronique, sûreté et objets connectés.

Ancré au cœur d’un écosystème d’excellence – grands groupes, PME, startups, partenaires académiques – notre centre conjugue l’électronique du futur (flexible, bioélectronique), sécurité des systèmes et modélisations numériques pour la chaine logistique.

Ici, on conçoit, on teste, on sécurise : des systèmes embarqués aux composants critiques.

Contexte :

L'agriculture de précision est un enjeu majeur pour optimiser les ressources (eau, engrais) et améliorer les rendements tout en respectant l'environnement. Dans ce cadre, département d’Electronique Flexible (FEL), situé sur le Campus Aix-Marseille Provence de Mines Saint Etienne à Gardanne s'intéresse au développement de capteurs connectés (IoT) innovants pour le monitoring environnemental. Ce projet est mené en partenariat avec la startup HSTI-France, spécialisée dans la fabrication de capteurs d'humidité du sol. Il s'inscrit en parallèle d'une thèse de doctorat dont l'objectif est la caractérisation par impédancemétrie des sols.

En mesurant l'impédance complexe d'un échantillon de sol sur une large plage de fréquences (plage visée : 1Hz - 10MHz), il est possible d'extraire simultanément des informations cruciales telles que l'humidité, la salinité (conductivité), la porosité et la texture. Dans le cadre de ce stage, il est donc proposé de développer à partir des capteurs déjà existant une version améliorée du « cœur » de ce futur capteur intelligent : un prototype de carte électronique (PCB), capable de réaliser ces mesures d'impédance in situ et d'exécuter des modèles d'IA embarqués pour interpréter les données. Le défi est de passer d'une mesure de laboratoire à un dispositif in situ autonome et connecté, en prenant en compte les contraintes de consommation d'énergie et de coût de fabrication.

Missions :

L’objectif global du stage est de concevoir, réaliser et valider un premier prototype fonctionnel de spectromètre d'impédance embarqué, première brique d'un futur capteur IoT pour l'Agriculture de précision. Le/la stagiaire devra relever le défi de l'adaptabilité à une large bande de fréquence (plage visée : 1Hz-10MHz) et de l'intégration de l'IA embarquée, tout en gardant à l'esprit les contraintes de coût et de consommation. Les actions programmées sont donc les suivantes :

·         Étude bibliographique préalable des techniques de spectroscopie Analyse des architectures permettant de couvrir la plage de fréquence (1Hz - 10MHz), afin de garantir l'adaptabilité du design à la bande d'intérêt qui sera définie par les travaux de thèse.

·         Conception architecturale du système (choix du microcontrôleur en fonction des besoins de génération de signal et d’acquisition)

·         Définition de la stratégie de détection synchrone logicielle (via bibliothèques) ou matérielle.

·         Conception et simulation du circuit analogique de la chaîne de mesure (amplification, filtrage etc.).

·         Développement du logiciel embarqué (Firmware C++) pour le pilotage des composants et l'implémentation de l'algorithme de mesure.

·         Conception et routage du PCB (sous KiCad).

·         Ebauche du protocole de test et d’évaluation de performance afin de quantifier la perte de précision liée au passage à un système embarqué (par rapport à un analyseur d'impédance de laboratoire).

·         Réalisation des premières mesures sur les échantillons de sol et le banc de test fournis par l'équipe de thèse.

·         (Optionnel) Exploration de l'intégration d'un modèle de Réseau de Neurones embarqué (pré-entraîné) sur le microcontrôleur pour corréler le spectre aux paramètres du sol.

Profil recherché :

Pour ce stage, nous recherchons une personne de niveau Master 1 ou 2 en école d’ingénieur, à dominante électronique embarqué fortement attirée par l’expérimentation et le prototypage de solution innovantes (esprit Maker). Un attrait pour la recherche et un sens de de l’initiative sont également attendus.

Conditions de recrutement :

·         Date de démarrage souhaitée : à partir d’Avril 2026

·         Durée : 4 à 6 mois

·         Rémunération au taux horaire de 4,50€

·         Stage basé à Gardanne (13) Campus Aix-Marseille Provence

Des expérimentations pourront avoir lieu au sein de la startup HSTI – Aix en Provence

Modalités de candidature :

Les candidatures doivent être déposées sur la plateforme RECRUITEE, au plus tard le 1er février 2025 (CV, lettre de motivation) :

https://institutminestelecom.recruitee.com/o/offre-de-stage-conception-dun-analyseur-dimpedance-embarque-pour-lagriculture-connectee-4-a-6-mois

Pour plus d’informations :

 Pour plus d’informations sur le stage, veuillez contacter Sylvain BLAYAC : Email : Blayac@emse.fr
ou Mario NOHRA : Email: mario.nohra@emse.fr

Pour les informations administratives, veuillez contacter

François CENTLIVRE – Dir Général de HSTI France :

Email: f.centlivre@hsti.co  

Tel: + 33 (0)6 60 66 80 33 

 Encadrement du Stage :

 Ce stage sera effectué sous la supervision du Responsable de la R&D de HSTI-France.

Le travail sera mené en collaboration étroite avec Mr Sylvain BLAYAC et Mr Mario NOHRA, dans le cadre d’un partenariat ad-hoc entre HSTI-France et l’ID-Fab de l’EMSE.

 Il s’inscrit dans la dynamique de collaboration entre HSTI-France et l’EMSE qui sous-tend le projet Hydra-Démo.

Liens utiles:

https://www.hydrascout.co/

https://www.mines-stetienne.fr/

https://www.imt.fr/