1. Système embarqué
Un système électronique autonome, spécialisé dans une tâche précise. Composé de :
- Microcontrôleur (cerveau)
- Capteurs (mesurer l'environnement)
- Actionneurs (agir sur l'environnement)
- Mémoire + interface de communication
Exemples : ABS de voiture, pacemaker, machine à laver, box Internet.
2. Capteurs et actionneurs
| Capteurs |
Grandeur mesurée |
| Thermomètre |
Température |
| Photorésistance (LDR) |
Luminosité |
| Accéléromètre |
Accélération, inclinaison |
| GPS |
Position géographique |
| Microphone |
Son |
| Actionneurs |
Action |
| LED |
Lumière |
| Moteur |
Mouvement |
| Buzzer |
Son |
| Servomoteur |
Mouvement angulaire |
| Écran |
Affichage |
3. Objets connectés et IoT
- Objet connecté = système embarqué + connectivité réseau
- IoT (Internet of Things) = extension d'Internet au monde physique
Trois catégories d'objets numériques :
| Catégorie |
Autonomie |
Exemple |
| Périphérique |
Relié à un ordinateur |
Clavier, souris |
| Interface connectée |
Autonome, avec écran |
Smartphone, tablette |
| Objet IoT |
Autonome, sans intervention |
Capteur de température, ampoule connectée |
4. Arduino
Plateforme de prototypage avec microcontrôleur, ports d'entrée/sortie, alimentation USB.
void setup() { pinMode(13, OUTPUT); }
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH); // Allumer
delay(1000);
digitalWrite(13, LOW); // Eteindre
delay(1000);
}
5. Interface homme-machine (IHM)
| IHM physique |
IHM logicielle |
| Boutons, voyants, curseurs |
Application mobile, menus, notifications |
| Tangible |
Affichée sur écran |
6. Protocole MQTT
Communication légère pour les objets IoT : publication / abonnement.
| Rôle |
Fonction |
| Publisher |
Publie des données |
| Subscriber |
S'abonne pour recevoir |
| Broker |
Redistribue les messages |
Messages organisés par topics hiérarchiques : maison/salon/temperature.
7. Enjeux et risques
| Avantages |
Risques |
| Confort, santé, sécurité |
Données personnelles collectées |
| Économie d'énergie |
Piratage d'objets mal sécurisés |
| Automatisation |
Obsolescence, dépendance |
8. Dates clés
| Date |
Événement |
| 1967 |
Ordinateur embarqué Apollo (mission lunaire) |
| 1971 |
Premier microprocesseur (Intel 4004) |
| 1999 |
Terme "Internet des Objets" (Kevin Ashton) |
| 2007 |
Premier iPhone |
Vocabulaire essentiel
| Terme |
Définition rapide |
| Système embarqué |
Système autonome spécialisé dans une tâche |
| Capteur |
Mesure une grandeur physique |
| Actionneur |
Transforme un signal en action |
| Microcontrôleur |
Circuit intégré programmable |
| IoT |
Internet des Objets |
| IHM |
Interface homme-machine |
| MQTT |
Protocole de communication léger pour IoT |
| Broker |
Serveur relais des messages MQTT |
| Domotique |
Automatisation des équipements d'un bâtiment |