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Modélisation et Conception Systèmes d' Objets Communicants

Responsable: Alain Pegatoquet


MCSOC s’appuie sur les disciplines scientifiques des systèmes embarqués, de la modélisation et de l’optimisation des réseaux de capteurs sans fil, des SoC et des objets communicants.


L’ensemble des travaux de recherche de cette équipe est regroupé suivant trois axes :
  • Réseaux de capteurs intelligents ;
  • Modélisation système de SoC basse consommation ;
  • Conception Architectures reconfigurables hétérogènes, systèmes adaptatifs.
Un des objectifs est d’agréger les activités des différents axes de recherche dans le but de concevoir un environnement de modélisation et de simulation commun permettant de couvrir les objets terminaux (par exemple les noeuds avec capteurs) jusqu’à la gateway voire le cloud, où les données seraient classifiées par des algorithmes neuronaux implémentés de manière efficace sur un FPGA.

La mise en place de cette stratégie fédératrice sous-entend de proposer un environnement permettant la conception et la simulation d’objets et systèmes intelligents qui pourront intégrer des capteurs, actionneurs, unités de calcul performantes, mémoires embarquées, et différentes capacités de communication, tout en optimisant l’utilisation des sources d’énergie. Cette orientation scientifique s’inscrit dans la stratégie globale définie au niveau de l’unité.
L'intelligence de ces dispositifs est étudiée au sein de l'équipe à travers une activité forte et originale sur la conception d'architectures neuromorphiques bio-inspirées.

Les chercheurs suivent une approche interdisciplinaire pour explorer de nouveaux modèles venant des neurosciences et les confronter aux méthodes plus classiques de machine learning. Les modèles les plus prometteurs sont alors déployés sur des architectures matérielles optimisant l'efficacité énergétique pour permettre leur déploiement dans des environnements contraints tels que l'IoT, les véhicules autonomes ou la robotique autonome.




soc1     soc2
Conception de SoC basse consommation
Modélisation du Power/Clock Intent au niveau TLM : librairie PowClkARCH

archi1 archi2 archi3

Architecture neuromorphiques
Conception d’architectures matérielles impulsionnelles FPGA dédiées par approche bio-mimétique


Réalisations et produits de la recherche (2011-2016)
  • Dépôt d’une déclaration d’invention auprès de la SATT-SE (référence 09704-01) d’une librairie de modèles C++/SystemC-TLM pour la modélisation par simulation d'architectures contrôlées en puissance consommée. Egalement en cours d’évaluation par la société INTEL Munich.
  • Développement de différents prototypes matériels pour le déploiement de réseaux de capteurs (basé sur la plateforme PowWow), en collaboration avec l’IRISA de Lannion et l’ETHZ
  • Fortress : environnement logiciel pour la conception de systèmes multi-processeurs reconfigurables dynamiquement sous contraintes d’efficacité énergétique
  • Clem : environnement logiciel (développé avec l’INRIA Sophia) pour la spécification, le développement et la vérification symbolique d’applications temps-réels embarquées et de systèmes réactifs
  • Système de détection chute et des émotions en collaboration avec l’I3S et l’Université de Danang (Vietnam)
Publications (203) dont
  • 27 Articles dans des revues internationales avec comité de lecture (ACL)
  • 4 Articles dans des revues avec comité de lecture non répertoriées (ACLN)
  • 88 Communications avec actes dans un congrès international (ACTI)
  • 1 Communication avec actes dans un congrès national (ACTN)
  • 49 Communications sans actes (COM)
  • 3 Ouvrages scientifiques (OS)
  • 2 Brevets (BRE)
  • 1 Dépôt à l'Agence pour la Protection des Programmes (AAP)
  • 1 Déclaration d'Invention (DI)
  • 3 Habilitations à diriger des recherches (HDR)
  • 21 Thèses de doctorat (THE)
Publications et Productions majeures
  • Confronting machine-learning with neuroscience for neuromorphic architectures design, L. Khacef, N. Abderrahmane, B. Miramond, International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), 2018.
  • Improving Energy Efficiency of Mobile WSN Using Reconfigurable Directional Antennas, T.-N. Le, A. Pegatoquet, L. H. Trinh, L. Lizzi, F. Ferrero, IEEE Communications Letters, 20(6), 1243-1246, 06/2016, hal-01315335
  • Energy-Efficient Power Manager and MAC Protocol for Multi-Hop Wireless Sensor Networks Powered by Periodic Energy Harvesting Sources, T.-N. Le, A. Pegatoquet, O. Berder, O. Sentieys, IEEE Sensors Journal, 15(2), 7208-7220, 08/2015, hal-01197045
  • A Joint Duty-Cycle and Transmission Power Management for Energy Harvesting WSN, A. Castagnetti, A. Pegatoquet, T.-N. Le, M. Auguin, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 10(2), 928-936, 05/2014, hal-00987376
  • Effectiveness of Power Strategies for Video Applications: A Practical Study, S. Bilavarn, J. Khan, C. Belleudy, M. K. Bhatti, Journal of Real-Time Image Processing, Springer, 1, 01/2014, hal-00961508
  • A multichannel design for QoS awared energy efficient clustering and routing in wireless sensor networks, Z. Ali-Khan, M. Auguin, International Journal of Sensor Networks, 13(3), 145-161, 2013, hal-00779998
Congrès : organisation et distinctions
  • Organisation de l’école thématique COnception FAible Consommation pour les systèmes embarqués temps réels (EcoFac, 21-25 mai 2012)
  • Co-organisation et co-chair de la conférence internationale RTNS 2013
  • Participation à la création et au bureau du GDR BioComp (février 2015)
  • Organisation du 1er colloque du GDR BioComp à La Colle-sur-loup (4-8 octobre 2015)
  • 3 Best paper awards (SIMU2015, CENTRIC 2013, PATMOS 2011) et 1 Best University Booth (eSame 2015)
Environnement socio-économique ou culturel
  • Présidence de la plateforme conception de mutualisation d’outils de CAO pour les startup et PME de la région PACA (2014)
  • Participation au European Nanoelectronics Forum CATRENE 2014 et 2016
  • 8 contrats industriels en convention CIFRE
  • Fête de la Science des Alpes-Maritimes 2011-2013
  • Journée Portes ouvertes Polytech’Nice Sophia (annuelle)
Actions de formation
  • Direction du master ESTEL
  • Direction du département Electronique de l’UFR Science
  • Organisation des Journées des Doctorants du LEAT depuis 2011
  • Responsable de l’option Ingénierie des Systèmes Embarqués à Polytech’Nice Sophia
  • Conception d’un outil de synthèse de machines d’états utilisé par les étudiants du Master ESTEL et de Polytech’Nice Sophia
  • Participation à l’organisation d’un concours STM32 Nucleo IoT contest pour la conférence eSame 2015


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