Objectifs
Au terme de ce cours, la personne étudiante sera en mesure d’/de :
• Analyser la composition des systèmes Cyber-physiques ;
• Maîtriser des techniques avancées pour la conception de dispositifs matériels cyber-physiques, leur connectivité et leur sécurité ;
• Intégrer des fonctionnalités de dispositifs matériels cyber-physiques ;
• Explorer les tendances émergentes liées aux CPS.
Contenu
Introduction aux systèmes cyber-physiques (CPSs) : concepts fondamentaux, rôle clé dans l’Industrie 4.0 et l’IoT, caractéristiques principales. Capteurs, actionneurs et contrôle: intégration des capteurs et actionneurs, traitement des données en temps réel, études de cas sur les systèmes intelligents. Jumeaux numériques : Concept et applications des jumeaux numériques, optimisation des performances des CPSs via la simulation, couplage avec l’IA pour la maintenance prédictive. Sécurité et résilience : identification des vulnérabilités, mécanismes de cybersécurité, intégration des PUF (Physical Unclonable Function) et cryptographie. Conception et simulation des CPSs : méthodologies basées sur la modélisation, vérification et validation, outils de simulation comme MATLAB/Simulink. Systèmes de contrôle et acquisition de données (SCADA) : Intégration avec le cloud, Internet industriel des objets (IIoT) et outils de programmation avancés pour le traitement en temps réel de flux de données sur des infrastructures distribuées. Intelligence artificielle dans les CPSs : utilisation de l’apprentissage automatique pour leur optimisation, études de cas sur la maintenance prédictive. Communication et réseaux: protocoles spécifiques aux CPSs, rôle des réseaux 5G dans leur performance, intégration avec le cloud. Aspects éthiques et légaux des CPSs : confidentialité, impact social, normes et régulations appliquées aux systèmes physiques. Perspectives et tendances futures: blockchain pour la sécurisation des données, nanotechnologies appliquées aux systèmes physiques. Pratique et études de cas : Automatisation industrielle, santé connectée basée sur les systèmes physiques, transport intelligent optimisé, surveillance des infrastructures énergétiques, etc.