Programme de la formation
Formation e-learning : Robotique, Systèmes Embarqués et Internet des Objets

• Introduction à la robotique et aux systèmes embarqués

  - Définition et histoire de la robotique et des systèmes embarqués
  - Architectures matérielles et logicielles des systèmes embarqués
  - Panorama des applications et des secteurs d'activité
  - Outils et environnements de développement courants
  - Cas d'étude simple : capteurs et actionneurs de base

• Fondamentaux de l'Internet des Objets (IoT)

  - Qu'est-ce que l'IoT ? Concepts clés et écosystème
  - Acteurs et technologies fondamentales de l'IoT
  - Architectures IoT : Edge, Fog, Cloud Computing
  - Protocoles de communication IoT (MQTT, CoAP, HTTP)
  - Sécurité et vie privée dans l'IoT : défis et solutions

• Programmation embarquée : Bases et Langages

  - Introduction aux microcontrôleurs (Arduino, ESP32)
  - Langages de programmation : C/C++ pour l'embarqué
  - Manipulation des GPIO, interruptions, timers
  - Communication série (UART, SPI, I2C)
  - Gestion de la mémoire et optimisation du code

• Systèmes d'exploitation temps réel (RTOS)

  - Qu'est-ce qu'un RTOS ? Avantages et inconvénients
  - Concepts fondamentaux des RTOS : tâches, sémaphores, mutex
  - Exemples de RTOS : FreeRTOS, Zephyr
  - Implémentation d'applications avec un RTOS
  - Synchronisation et communication inter-tâches

• Capteurs et actionneurs en robotique et IoT

  - Types de capteurs : température, humidité, pression, luminosité
  - Capteurs de mouvement : accéléromètres, gyroscopes, magnétomètres
  - Actionneurs : moteurs (DC, servo, pas à pas), relais
  - Acquisition et traitement des données capteurs
  - Contrôle des actionneurs : PWM, boucles de rétroaction

• Connectivité IoT : Réseaux locaux et LPWAN

  - Réseaux sans fil locaux : Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE)
  - Protocoles de communication : Zigbee, Z-Wave
  - Réseaux LPWAN : LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT
  - Choix du bon protocole selon l'application
  - Mise en œuvre de la connectivité réseau

• Plateformes Cloud IoT et services associés

  - Présentation des plateformes Cloud IoT (AWS IoT, Azure IoT Hub, Google Cloud IoT Core)
  - Enregistrement des appareils et ingestion de données
  - Gestion des alertes et des notifications
  - Stockage et analyse des données IoT
  - Utilisation des services Cloud pour le contrôle à distance

• Traitement et analyse de données IoT

  - Nettoyage et pré-traitement des données IoT
  - Visualisation des données (dashboards, temps réel)
  - Introduction à l'analyse de données : statistiques de base
  - Détection d'anomalies et prédiction simple
  - Outils de visualisation et de dashboards IoT (Grafana, ThingsBoard)

• Sécurité des systèmes embarqués et IoT

  - Vulnérabilités courantes des systèmes embarqués et IoT
  - Mécanismes de protection : chiffrement, authentification
  - Sécurité au niveau du firmware et du hardware
  - Mises à jour OTA (Over-The-Air) sécurisées
  - Bonnes pratiques de conception pour la sécurité IoT

• Conception de systèmes robotiques embarqués autonomes

  - Architectures de contrôle robotique (perception, décision, action)
  - Navigation et localisation (SLAM : concepts de base)
  - Planification de trajectoire simple
  - Fusion de capteurs pour la perception environnementale
  - Approche par composants et modularité

• Prototypage et développement de projets IoT

  - Cycle de vie d'un projet IoT : de l'idée au déploiement
  - Outils et kits de développement (Raspberry Pi, BeagleBone)
  - Intégration matérielle-logicielle pratique
  - Débogage et tests unitaires/d'intégration
  - Bonnes pratiques de développement et documentation

• Applications avancées et perspectives de l'IoT

  - Edge AI et Machine Learning embarqué
  - IoT industriel (IIoT) : cas d'usage et défis
  - Smart Cities et smart home
  - Aspects éthiques et réglementaires de l'IoT
  - Tendances émergentes et opportunités futures