Thèse Interopérabilité des Systèmes de Supervision Vers une Architecture Générique Décentralisée Fédérée et Libre pour la Supervision d'Infrastructures Hétérogènes H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Pau et des Pays de l'Adour École doctorale : Sciences Exactes et leurs Applications Laboratoire de recherche : Laboratoire des Sciences pour l'Ingénieur Appliquées à la Mécanique et au génie électrique Direction de la thèse : BENOIT LARROQUE ORCID 0000000199898698 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-29T23:59:59 Cette thèse vise à développer une approche innovante d'interopérabilité entre systèmes de supervision (SCADA, EWS, DCS) dans un contexte de multiplication des objets connectés et de diversification des infrastructures surveillées. Les travaux s'appuieront sur la plateforme libre PyScada afin de concevoir une architecture générique permettant l'échange de données, de configurations, d'algorithmes et d'interfaces au sein de réseaux fédérés de supervision.

L'objectif est de proposer un standard ouvert favorisant la communication entre systèmes hétérogènes tout en respectant les principes FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) et les valeurs du logiciel libre. La recherche couvrira l'ensemble de la chaîne de supervision : acquisition de données, stockage, analyse, visualisation et échanges inter-systèmes.

Les développements seront validés sur des cas d'usage concrets liés à la gestion des risques côtiers (submersion marine, érosion) dans le cadre du laboratoire commun KOSTARISK, ainsi qu'à la supervision énergétique des bâtiments. Les résultats attendus contribueront à la mise en place de solutions de supervision résilientes, évolutives et durables pour les infrastructures critiques. La transformation numérique des infrastructures s'accompagne d'une multiplication des capteurs connectés, des systèmes cyber-physiques et des moyens de communication permettant l'acquisition et l'exploitation de données en temps réel. Dans de nombreux domaines tels que l'environnement, l'énergie, les transports ou la gestion des risques naturels, les systèmes de supervision constituent désormais un élément central pour le suivi, l'analyse et l'aide à la décision. Ces systèmes reposent généralement sur des solutions de type SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), DCS (Distributed Control System) ou EWS (Early Warning System).

Cependant, l'hétérogénéité croissante des équipements, des protocoles de communication, des formats de données et des interfaces logicielles limite fortement l'interopérabilité entre les différentes solutions de supervision. Les systèmes sont souvent développés pour des domaines d'application spécifiques et restent difficiles à connecter ou à faire évoluer dans des environnements distribués et multi-acteurs. Cette situation constitue un frein à la mutualisation des données, à la réutilisation des développements logiciels et à la mise en oeuvre d'approches transversales pour la gestion des infrastructures critiques.

Afin de répondre à ces enjeux, plusieurs travaux menés au laboratoire SIAME ont permis le développement d'une approche générique de la supervision, notamment à travers la plateforme open source PyScada. Cette solution vise à couvrir l'ensemble de la chaîne de supervision, depuis l'acquisition des données jusqu'à leur visualisation, en passant par leur stockage et leur traitement.

Dans ce contexte, l'émergence des réseaux fédérés ouvre de nouvelles perspectives pour l'interconnexion de systèmes de supervision autonomes. Inspirés des architectures décentralisées du Fediverse, ces réseaux permettent à des systèmes indépendants de collaborer tout en conservant leur gouvernance propre. Ils offrent ainsi des garanties en matière d'interopérabilité, de résilience, de souveraineté des données et d'évolutivité.

Les défis scientifiques associés concernent la définition de standards ouverts d'échange, la gestion de données hétérogènes et multidimensionnelles, l'intégration d'algorithmes de traitement distribués, ainsi que l'adaptation des interfaces aux différents profils d'utilisateurs. Ces problématiques s'inscrivent également dans le cadre des principes FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) et des démarches de science ouverte favorisant la réutilisation des données et des logiciels.

La thèse s'inscrit ainsi au croisement des systèmes distribués, de l'ingénierie logicielle, des architectures de supervision, de l'interopérabilité des données et des technologies open source. Elle vise à contribuer au développement d'une nouvelle génération de plateformes de supervision fédérées capables de répondre aux besoins des infrastructures critiques de demain.

Master 2 ou diplôme d'ingénieur en informatique
Solides compétences en développement logiciel (Python apprécié).
Connaissances en architectures distribuées, réseaux informatiques, protocoles de communication ou systèmes de supervision.
Intérêt pour les logiciels libres, les standards ouverts et l'interopérabilité des systèmes.
Aptitudes à la recherche, à l'autonomie et au travail collaboratif dans un contexte pluridisciplinaire.
Une expérience avec les bases de données, les technologies web, l'IoT ou les systèmes SCADA constituera un atout.