Concevoir et intégrer des systèmes analogiques et numériques complexes pour des applications autonomes novatrices
Les systèmes embarqués sont des systèmes électroniques autonomes, souvent temps réel, spécialisés dans une tâche précise. Cette option permet d’acquérir les compétences sur la conception et la programmation des architectures à microcontrôleurs, sur les systèmes d’exploitation temps réel et le développement des logiciels embarqués avec intégration de l’intelligence artificielle.
Elle permet également de maitriser les diverses interfaces et protocoles de communication entre les systèmes et leur environnement (capteurs et actionneurs). Elle apporte l’acquisition de la maitrise du développement des architectures analogiques et numériques low-power et de leur intégration sur silicium (conception des circuits intégrés, gestion des alimentations et de la consommation, génération des horloges, sécurité logicielle et matérielle). Les applications systèmes embarqués adressent un secteur d’activités étendu et multidisciplinaire.
Niveau d'admission
Bac+2
Campus
Toulon
Durée
3 ans (6 semestres)
Diplôme ciblé
Ingénieur
→ RNCP38412
Le plus de la formation
Le programme européen Reschip4EU permet aux élèves de l’option systèmes embarqués d’étudier dans des universités partenaires.
Une reconnaissance académique et professionnelle complète du Diplôme, en France et à l’International.
Cette formation est éligible à des bourses d’études prenant en charge tout ou partie des frais de scolarité.
La mobilité internationale
Ce cycle propose un semestre d’études à l’international en 4e année, ainsi qu’un double-diplôme avec une université partenaire en 5e année.
Programme de l'option systèmes embarqués
Le cycle ingénieur est composé de 3 années. La 1e année est une charnière en terme d’acquisition de compétences. Les étudiants y préparent le socle commun du cycle ingénieur et font en fin d’année leur choix d’option.
| Année 4 (ECTS) | Année 5 (ECTS) | |
|---|---|---|
| Intelligence artificielle | 5 | - |
| Microcontrôleur et interfaces | 5 | - |
| Développement système | 5 | - |
| Ingénierie des systèmes IoT | 5 | - |
| Projet Technique | 10 | - |
| SHES | 6 | 3 |
| Anglais | 4 | 2 |
| Physique et Sécurité | 5 | - |
| Électronique digitale & analog avancée | 5 | - |
| Design analog microélectronique | 5 | - |
| Stage d'application ingénieur | 5 | - |
| Microélectronique et fabrication | - | 5 |
| Systems design & vérifications | - | 5 |
| Électronique embarquée | - | 5 |
| Bureau d'études | - | 10 |
| Projet de fin d'études ou contrat pro | - | 30 |
Full english
100% des cours
dispensés en anglais
Contrat pro
ou d'apprentissage possible en 5e année (1 an)
12 000
ingénieurs ISEN
Le Système européen de transfert et d’accumulation de crédits ou ECTS pour European Credit Transfer and Accumulation System, est un système de points développé par l’Union européenne dans le cadre du processus de Bologne et de l’espace européen de l’enseignement supérieur(EHEA). Les crédits sont répartis en unités d’enseignements (UE).
Il a pour objectif de faciliter la lecture et la comparaison des programmes d’études au sein d’un pays et dans les différents pays européens. Le système ECTS s’applique principalement à la formation universitaire. Il s’applique en France et a remplacé le système des unités de valeur (UV) jusque-là utilisé.
Admission
Ce cursus est accessible après un bac+3, à l’ISEN, ou en admission parallèle aux candidats issus de bac+3, université, BUT (GEII, Mesures Physiques réseaux et Télécoms, Informatique), BTS (Systèmes numériques, électrotechnique) ou d’une autre école d’ingénieurs.
Et après ?
Des débouchés en pleine croissance
Les débouchés dans le domaine des systèmes embarqués sont vastes et en constante croissance, grâce à la montée en puissance des technologies connectées et automatisées. Les ingénieurs spécialisés peuvent travailler dans divers secteurs, notamment :
- Automobile : Développement des systèmes d’aide à la conduite, véhicules autonomes, et gestion des motorisations électriques.
- Aérospatiale et défense : Conception de systèmes embarqués critiques pour l’aviation, les satellites et les équipements militaires.
- Objets connectés (IoT) : Création de dispositifs pour la domotique, la santé connectée, et toutes les technologies portables (montres, capteurs…).
- Énergie et industrie : Automatisation industrielle, gestion des énergies renouvelables et maintenance prédictive.
Avec des compétences en programmation, électronique et optimisation, les ingénieurs peuvent occuper des postes tels qu’architecte systèmes, développeur embarqué ou chef de projet technique.
Une rémunération attractive
Les salaires dans le domaine des systèmes embarqués sont globalement attractifs, reflétant la forte demande pour des ingénieurs spécialisés et la technicité requise. En début de carrière, un ingénieur en systèmes embarqués peut espérer un salaire annuel brut compris entre 40 000 et 45 000 € en France, en fonction de l’entreprise, de la région et du niveau d’études (école d’ingénieurs ou master spécialisé).
Avec quelques années d’expérience, les rémunérations augmentent significativement, atteignant souvent 50 000 à 70 000 € brut annuel, notamment dans des secteurs comme l’aéronautique, l’automobile ou l’IoT. À l’international, les salaires sont généralement plus élevés, surtout en Amérique du Nord ou en Europe, avec des postes pouvant débuter à 60 000 € brut annuel.
Les profils expérimentés ou occupant des postes stratégiques, comme chef de projet ou expert technique, peuvent dépasser les 80 000 € brut annuel, voire davantage dans des niches hautement spécialisées.
Témoignages et avis d'anciens étudiants
Opportunités de carrière après la formation en systèmes embarqués
Un diplôme d’ingénieur en systèmes embarqués ouvre la voie à une large gamme d’opportunités de carrière dans des secteurs variés et compétitifs. Les systèmes embarqués jouent un rôle clé dans de nombreuses industries modernes, de l’automobile à l’Internet des objets (IoT). Voici une liste non exhaustive des opportunités de carrière accessibles avec ce type de spécialisation :
Ingénieur en développement de systèmes embarqués
- Description : Conception, développement et test de logiciels ou de matériel pour des systèmes embarqués.
- Compétences clés :
- Programmation en C/C++, RTOS, architecture de microcontrôleurs.
- Intégration de capteurs, gestion des protocoles de communication (SPI, UART, I2C).
- Domaines d’application :
- IoT, domotique, systèmes de contrôle industriel.
Ingénieur logiciel embarqué
- Description : Développement de logiciels pour les systèmes embarqués, notamment firmware et middleware.
- Compétences clés :
- Développement d’applications temps réel.
- Optimisation logicielle pour des contraintes de mémoire et de puissance.
- Exemples de projets :
- Logiciel pour drones, applications médicales, gestion de batteries.
Ingénieur matériel embarqué
- Description : Conception de circuits électroniques pour des systèmes embarqués.
- Compétences clés :
- Conception de PCB (Printed Circuit Boards), simulation de circuits, intégration de composants.
- Maîtrise des outils de CAO électronique comme KiCad, Altium Designer ou OrCAD.
- Exemples de projets :
- Conception de cartes électroniques pour appareils médicaux, objets connectés, équipements industriels.
Ingénieur en systèmes temps réel
- Description : Spécialiste des systèmes embarqués nécessitant des réponses rapides, fiables et déterministes.
- Compétences clés :
- Utilisation de RTOS (FreeRTOS, QNX, VxWorks).
- Gestion des contraintes de latence et de synchronisation.
- Applications typiques :
- Systèmes critiques dans l’automobile (ABS, airbags), aéronautique (autopilotes), robotique.
Ingénieur automobile
- Description : Développement de systèmes embarqués pour les véhicules modernes.
- Compétences clés :
- Systèmes embarqués spécifiques à l’automobile (CAN, LIN, AUTOSAR).
- Développement de systèmes ADAS (Advanced Driver Assistance Systems).
- Exemples de projets :
- Véhicules autonomes, gestion des batteries pour les voitures électriques.
Ingénieur aéronautique et spatial
- Description : Conception de systèmes embarqués pour l’aviation et le spatial.
- Compétences clés :
- Systèmes critiques, normes spécifiques (DO-178, ARINC 653).
- Développement pour environnements contraints (faibles ressources, haute fiabilité).
- Exemples :
- Avionique, satellites, systèmes de navigation.
Autres opportunités liées
- Chercheur ou ingénieur R&D :
- Participation à l’innovation technologique dans les systèmes embarqués, comme l’amélioration des algorithmes ou des architectures matérielles.
- Enseignement et formation :
- Transmission de connaissances techniques dans des écoles ou universités.
- Entrepreneur :
- Création de startups dans les domaines de l’IoT, de la robotique ou des objets connectés.
Devenez un expert des systèmes intelligents
Qu’est-ce qu’un système embarqué ?
Un système embarqué est un ensemble électronique et informatique intégré dans un dispositif, conçu pour accomplir une tâche spécifique. Contrairement aux systèmes informatiques généraux, les systèmes embarqués sont souvent optimisés pour des contraintes spécifiques comme la taille, la consommation d’énergie et la fiabilité. Quelques usages : voitures intelligentes, montres connectées, satellites, appareils médicaux.
Pourquoi étudier les systèmes embarqués à l'ISEN Méditerranée ?
L’ISEN est reconnue pour ses formations de qualité en électronique, informatique et télécommunications. La formation d’ingénieur spécialisé en systèmes embarqués permet aux étudiants de :
- Acquérir des compétences techniques avancées en programmation, électronique, et en conception de systèmes.
- Comprendre et appliquer des techniques d’optimisation pour des contraintes industrielles.
- Explorer des domaines d’application variés comme la robotique, l’IoT (Internet des Objets), et les systèmes industriels.
Compétences et prérequis pour suivre la formation
L’intégration d’une formation systèmes embarqués en école d’ingénieurs nécessite une combinaison de compétences fondamentales, couvrant plusieurs domaines liés à l’électronique et l’informatique. Ces compétences de base sont abordées lors des trois premières années d’études à l’ISEN Méditerranée mais peuvent aussi l’être dans d’autres formations scientifiques.
La liste des compétences ci-dessous constitue une recommandation et non une obligation, l’acquisition de celles-ci pendant votre formation est également possible :
Programmation
- Langages essentiels :
- C et C++ : incontournables pour le développement de firmware et d’applications embarquées.
- Python : utile pour le prototypage, les tests et l’analyse des données.
- Assembler : pour mieux comprendre les interactions avec le matériel.
- Principes fondamentaux :
- Compréhension des algorithmes et structures de données.
- Programmation bas niveau, incluant la gestion des interruptions et la manipulation des registres.
Electronique
- Bases de l’électronique :
- Compréhension des circuits analogiques et numériques.
- Analyse des composants de base : résistances, condensateurs, transistors, amplificateurs opérationnels, etc.
- Électronique numérique :
- Connaissance des portes logiques, des multiplexeurs, et des circuits séquentiels (flip-flops, registres, compteurs).
- Introduction aux FPGA et au langage VHDL ou Verilog (optionnel mais recommandé).
Microcontrôleurs et Microprocesseurs
- Connaissance des microcontrôleurs (par exemple : STM32, AVR, PIC, ESP32, ARM Cortex-M) :
- Architecture interne (registres, mémoire, bus de données, timers, etc.).
- Utilisation des environnements de développement intégrés (IDE) comme Keil, STM32CubeIDE, Arduino, etc.
- Interfaces de communication :
- Maîtrise des protocoles SPI, I2C, UART, CAN.
- Gestion des interruptions et des périphériques.
Systèmes d’exploitation embarqués
- Systèmes temps réel (RTOS) :
- Concepts clés : multitâche, gestion des priorités, interblocage.
- Introduction à des RTOS populaires (e.g. FreeRTOS, Zephyr).
- Connaissances basiques en systèmes Unix/Linux :
- Administration de base et programmation de scripts.
- Notions de compilation croisée (cross-compilation).
Mathématiques appliquées
- Signaux et systèmes :
- Analyse temporelle et fréquentielle (transformée de Fourier, filtres).
- Bases de traitement du signal.
- Automatique :
- Systèmes linéaires, modèles de commande (PID, régulation).
- Algèbre linéaire et mathématiques discrètes : essentielles pour la conception d’algorithmes embarqués.
Développement matériel et outils de simulation
- Utilisation de cartes de développement (Raspberry Pi, Arduino, STM32).
- Simulation de circuits
- Notions de conception de PCB avec des logiciels comme KiCad ou Altium Designer.
Soft Skills et méthodologies
- Résolution de problèmes complexes.
- Méthodologies de conception :
- Gestion de projets avec des approches comme Agile ou V-cycle.
- Documentation technique et écriture de cahiers des charges.
- Esprit analytique pour déboguer du code et diagnostiquer des problèmes matériels.
Technologies clés dans les systèmes embarqués
Microcontrôleurs et microprocesseurs : fonctionnalités et utilisation
Les microcontrôleurs (MCU) intègrent processeur, mémoire et périphériques pour exécuter des tâches spécifiques (objets connectés, automates). Les microprocesseurs (MPU), plus puissants mais sans mémoire intégrée, gèrent des systèmes complexes comme les smartphones. Ils sont essentiels pour contrôler les capteurs et actionneurs dans les systèmes embarqués.
Capteurs et actionneurs : rôle dans l'interaction avec l'environnement
Les capteurs captent des données physiques (température, lumière, etc.) et les convertissent en signaux électriques pour traitement. Les actionneurs traduisent les commandes en actions physiques (mouvements, ouverture de vannes). Ils permettent au système d’interagir avec son environnement.
Protocole de communication : communication entre systèmes embarqués (CAN, UART, SPI, etc.)
Les protocoles permettent l’échange de données entre composants. Le CAN est robuste pour l’automobile, le UART gère des connexions simples, et les SPI/I2C relient microcontrôleurs et capteurs. Le choix dépend des besoins en vitesse, distance et complexité.
Normes et certifications : importance des normes de sécurité et de qualité (ISO, IEC, etc.)
Les normes (e.g. ISO 26262 en automobile, IEC 61508 en industrie) garantissent sécurité et fiabilité, indispensables pour les applications critiques (automobile, aéronautique, médical). Elles imposent des processus rigoureux et facilitent l’accès aux marchés réglementés.
