Développement d’une plate-forme matérielle expérimentale (devboard) pour un smart- phone frugal

Dans le cadre d’un partenariat. Ce poste d’ingénieur CDD de 24 mois s’inscrit dans le cadre d’une action exploratoire financée par l’Inria.

Contexte. Le projet SmolPhone est une recherche-action dans le domaine de l’informatique frugale. En pratique, il vise à concevoir une sorte de smartphone low tech doté d’une semaine d’autonomie. L’objectif n’est pas d’optimiser un smartphone classique, mais plutôt de reconsidérer les choix de design habituels en informatique mobile. Le projet vise à servir de terrain de recherches vers une informatique low tech et frugale.

Pour plus d’informations, voir https://inria.hal.science/hal-04156447  et https://inria.hal.science/hal-04589322 

Objectif du poste. L’objectif à la fin du contrat est d’avoir une devboard matérielle ouverte et modifiable d’un smartphone frugal construit autour d’un micro-contrôleur et de périphériques très basse consommation pour l’écran, le modem 4G et la connectivité Wi-Fi. Un co-processeur Cortex-A64 permettra ponctuellement d’effectuer les tâches gourmandes en calcul. Pour ce faire, la personne recrutée devra concevoir plusieurs générations de PCB pour intégrer les composants nécessaires, en commençant avec une devboard de test et en terminant si possible avec un démonstrateur complet.

Mission. La première année sera dédiée à la conception d’un smartphone des années 2000 autour d’un microcontrôleur. Le résultat devra être open source et facile à bricoler : les pins de tous les composants seront facile- ment accessibles pour permettre d’éventuelles extensions matérielles, la carte offrira tous les points de mesure nécessaires comme une devboard classique ainsi que des fonctions d’auto-diagnostique, et l’ensemble sera correctement documenté pour être accessible à des amateurs éclairés.

La seconde année sera dédiée à la modularité et à l’optimisation du matériel. Les chipsets 4G sont nombreux et mal documentés. Si l’on peut se contenter d’une référence convenable la première année, une étude comparative plus poussée sera nécessaire la seconde année pour trouver la référence la mieux adaptée à nos besoins. De même, d’autres microcon- trôleurs devront être évalués une fois que les besoins des logiciels seront mieux compris. Le form factor du PCB devra également être amélioré en fin de contrat si possible.

La personne recrutée devra également participer à la rédaction d’articles scientifiques présentant la plateforme réalisée en collaboration.

Collaborations. Le/la candidat.e travaillera sous la responsabilité de Martin Quinson (enseignant-chercheur dans l’équipe MAGELLAN, ex- pert en systèmes distribués et en informatique frugale) et Simon Rokicki (enseignant-chercheur dans l’équipe TARAN, expert en micro-architecture et compilation), en équipe avec un.e ingénieur.e concevant le système logiciel destiné à s’exécuter sur ce matériel. Il/elle collaborera de plus avec Joseph Paturel et Mickaël Le Gentil (ingénieurs de recherche dans les équipes TARAN et GRANIT, experts en systèmes embarqués).

Activités principales.

• Conception en lien avec les membres du projet et réalisation.
• Développer le PCB (KiCad) et piloter le processus de fabrication.
• Tester et modifier jusqu’à valider le design.
• Rédiger une documentation pour les futurs contributeurs.
• Comparer les différents composants à intégrer au design (modem 4G, écran, connectique Wi-Fi, clavier, co-processeur applicatif)
• Participer à la veille technologique en lien avec ce sujet.
• Optimiser le form factor et l’alimentation électrique.

Activités complémentaires.

• Rédiger le compte rendu hebdomadaire d’avancement. • Participer aux réunions de groupe hebdomadaire.
• Participer à la rédaction d’articles scientifiques.

Le niveau d’expérience attendu est celui d’un.e ingénieur.e nouvellement diplômé.e, sans expérience professionnelle particulière.

Compétences techniques et niveau requis

• Conception de systèmes embarqués: bon niveau
• Réalisation de PCB avec KiCad: bon niveau
• Pratique de l’électronique (assemblage, soudure, test, modification): bon niveau
• Familiarité avec les outils de laboratoire électronique souhaitée
• Participer à un environnement de recherche ouvert: expérience appréciée

Langues.

• Français ou anglais comme langue de travail à l’oral (au choix du/de la candidat.e).
• Anglais écrit pour lire la bibliographie et rédiger la documentation et les articles scientifiques.

Compétences relationnelles.

• Autonome et réactif
• Bonne communication avec les collègues pour collaborer, trouver de l’aide et exposer les avancées du projet