Embarquer l’informatique dans les objets a beaucoup d’avantages : simplifier leur fonctionnement, leur donner plus de possibilités d’usage et de sûreté, et leur permettre d’intégrer de nouvelles possibilités à matériel constant par simple modification de leur logiciel. Après avoir transformé les chaîne de montage des automobiles et les avions dans les années 1990, l’informatique intervient maintenant dans des domaines toujours plus nombreux : automobile, réseau ferroviaire et transports urbains, domotique, robotique, loisirs, etc., conduisant à un nouvel internet des objets.[…]
Les objets informatisés avaient autrefois des interfaces homme-machine (IHM) dédiées, souvent dépendantes d’une liaison filaire directe. Mais les technologies du Web intégrées au téléphone portable permettent maintenant d’y rassembler les interfaces des objets du quotidien, ce qui en simplifie et uniformise l’usage. Les objets informatisés deviennent ainsi connectés.

Il s’agit de capter l’état du système, de le contrôler et, vis-à-vis de l’utilisateur, de lui rendre compte du système et de répondre à ses ordres.

5 parties composent le système :

• • une unité de traitement

  Il s’agit de coordonner l’ensemble du système et d’effectuer les calculs. Muni d’un logiciel embarqué, c’est un microcontrôleur, avec un coeur, une horloge, de la Flash, de la RAM, des périphériques d’entreées/sorties, des convertisseurs analogiques, des ports de communication. Et tout ceci peut tenir sur un carré de 4 mm de côté.

  • une interface homme-machine (IHM)

  On peut citer : un interrupteur, un bouton poussoir, une led (allumage/extinction, clignotement, changement de couleur), un afficheur LCD, un clavier, un écran tactile.

  • des capteurs

  Les capteurs peuvent porter sur différents domaines :

• • • la mécanique (distance, vitesse, accélération, mouvement, vibration, …)
    • l’ambiance (température, pression atmosphérique, bruit, luminosité, C0₂…
    • l’électricité (tension, intensité…)
    • l’optique (caméra, couleur, UV, InfraRouge…)
    • la santé (rythme cardiaque, poids, pression artérielle, taux d’oxygène dans le sang…)
    • l’eau (niveau, pression, débit, pH, turbidité, concentration en nitrate…)
    • position GPS, empreinte digitale, champ magnétique…

Ils peuvent effectuer des mesures directes ou donner des mesures indirectes (exemple : via un accéléromètre, on comptabilise le nombre de pas d’une personne, ou autre exemple, la mesure du couple d’un moteur).

• • des actionneurs

Il s’agit de dispositifs qui agissent sur le système : haut-parleur, électro-aimant, moteur, ampoule (à led), …

• • une source d’énergie

Dans quel environnement ? Autonome ou pas ? Sans fil ? Suivant les réponses à ces questions, la source d’énergie pourra provenir d’une prise secteur avec convertisseur, ou bien de piles, de batteries. Pour éviter les fils ou l’usage de batterie, il y a aussi l’ « energy harvesting » : l’énergie pourra être d’origine éolienne, solaire, d’un mouvement (d’un coureur, d’amortisseurs de voitures,…), électromagnétique, d’une différence de température (effet seebeck).

Entraînement

Parcours de France-IOI

Enjeux

Travail personnel : réaliser un document PDF d’une page mettant en avant :

• soit les avantages que procurent les objets connectés (ou systèmes embarqués),
• soit les inconvénients et risques qu’ils génèrent.

Cette affiche devra contenir au moins 4 arguments et s’appuyer sur au moins un exemple concret d’objet.

Ce travail est évalué sur 10 points selon le barème suivant :

• 4 points pour la présence de 4 arguments (1 point par argument),
• 1 point pour la présence d’un exemple concret d’objet,
• 2 points pour la mise en forme (attractivité visuelle du document, lisibilité, couleurs, …),
• 1 point pour la présence d’une illustration (photo, dessin, …),
• 1 point pour l’orthographe
• 1 point sur la qualité globale du document : est-il convaincant, pertinent ? Autrement dit, arriverait-il à faire changer d’avis une personne sur ce sujet ?

Je vous envoie un code de la forme : lettre de votre classe suivi de nombre*une ou deux lettres*.

Si le nombre de ce code est pair, alors vous devez présenter des avantages, et s’il est impair, des inconvénients.

Exemple de code reçu par un élève : A29*B*. Ce code signifie que l’élève est en 2de A et qu’il doit présenter des inconvénients (puisque le nombre est 29, impair). Il devra m’envoyer par mail son document PDF en le nommant « A29.pdf ».

Quant à la lettre entre astérisques, elle servira plus tard. Je vous en reparlerai.

Pour aller plus loin, on pourra regarder la conférence de David Filliat « Les robots, bientôt nos égaux ? »

On pourra aussi s’interroger sur la nécessité de lois de la robotique.

Métiers

• Domoticien
• Ingénieur informatique embarquée R&D
• Ergonome IHM