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Bilan (Page 114 à 115 du livre).

• Repères historiques

  • 1967 : premier système embarqué de guidage lors de la mission lunaire Apollo ;

  • 1971 : premier processeur produit par Intel ;

  • 1984 : sortie de l’Airbus 320, premier avion équipé de commandes électriques informatisées ;

  • 1998 : mise en service du métro informatisé sans conducteur Météor (ligne 14 à Paris) ;

  • 1999 : introduction de l’expression « internet des objets » par Kevin Ashton ;

  • 2007 : arrivée du smartphone.

  • On estime à 50 milliards le nombre d’objets connectés en 2020.

• Les données et l’information

  • Dans les systèmes informatiques embarqués, l’information provient soit des IHM soit des capteurs, pour contrôler automatiquement ou manuellement le fonctionnement physique par des actionneurs et transmettre des informations aux utilisateurs. Le flux d’informations à travers les IHM permet ainsi une interaction continue entre l’homme et la machine.

• Les algorithmes et les programmes

  • Le développement des logiciels embarqués est délicat, car il pose souvent des questions de temps-réel, c’est-à-dire de respect de temps de réponse imposé. Ceci conduit à des méthodes de programmation spécifiques.

• Les machines

  • Les microprocesseurs sont beaucoup plus nombreux dans les objets que dans les ordinateurs et téléphones, mais ils sont souvent plus petits, moins chers et moins rapides.

  • Les capteurs et actionneurs reposent sur des technologies physiques et électroniques variées, allant quelquefois vers l’électronique de puissance. Un problème essentiel est la réduction de la consommation électrique, surtout pour les appareils sur pile.

• Impacts sur les pratiques humaines

  • L’impact de l’informatisation des objets devient considérable, surtout depuis que leurs interfaces s’unifient. Le but est de fabriquer des machines d’utilisation facile permettant des fonctionnalités améliorées, voire complètement nouvelles comme la voiture autonome. Celle-ci utilise à la fois des techniques de systèmes embarqués pour son fonctionnement et sa navigation et de l’intelligence artificielle pour l’analyse en temps-réel de l’environnement à l’aide de capteurs variés (caméras, radars, lidars, etc.).

  • Comme l’informatique embarquée interagit avec le monde physique en exposant quelquefois des vies humaines ou des équipements critiques (réseaux électriques par exemple), elle est soumise à de fortes contraintes de sûreté (absence d’erreurs) et de sécurité (résistance aux attaques). En avionique, ferroviaire ou autres applications critiques, des processus lourds de certification externe sont utilisés. Cependant, dans beaucoup de systèmes embarqués moins critiques, la sécurité reste souvent un point faible, et les objets connectés sont de plus en plus utilisés comme robots pour lancer des attaques sur internet

  • Systèmes informatiques embarqués
    Identifier des algorithmes de contrôle des comportements physiques à travers les données des capteurs, l’IHM et les actions des actionneurs dans des systèmes courants.

  • Interface homme-machine (IHM)
    Réaliser une IHM simple d’un objet connecté.

  • Commande d’un actionneur, acquisition des données d’un capteur
    Écrire des programmes simples d’acquisition de données ou de commande d’un actionneur.

  • Identifier les évolutions apportées par les algorithmes au contrôle des freins et du moteur d’une automobile
    Identifier les évolutions apportées par les algorithmes au contrôle des freins et du moteur d’une automobile, ou à l’assistance au pédalage d’un vélo électrique.

  • Réaliser une IHM pouvant piloter deux ou trois actionneurs et acquérir les données d’un ou deux capteurs.

  • Gérer des entrées/sorties à travers les ports utilisés par le système.

  • Utiliser un tableau de correspondance entre caractères envoyés ou reçus et commandes physiques
    Utiliser un tableau de correspondance entre caractères envoyés ou reçus et commandes physiques (exemple : le moteur A est piloté à 50 % de sa vitesse maximale lorsque le robot reçoit la chaîne de caractères « A50 »).