Objets connectés

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Introduction

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 chaînes de montage des automobiles et les avions dans les années quatre-vingt-dix, 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.

Pour les avions par exemple, l’informatique gère le vol en commandant finement des servomoteurs électriques, plus légers et plus fiables que les vérins hydrauliques, les réacteurs, la navigation et le pilotage automatique, et permet l’atterrissage automatique par temps de brouillard. Elle a eu un impact décisif sur l’amélioration de la sécurité aérienne.

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.

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.

1) Les interfaces Homme-Machine

Les frères Poulain ont une chaîne Youtube parlant essentiellement de DIY et de domotique. Au tout début, ils ont essayé un format un peu différent, se rapprochant de la vulgarisation comme "C'est pas sorcier" ou "On n'est pas que des cobayes".
A cette occasion, ils ont réalisé cette vidéo expliquant ce que sont les Interfaces Homme-Machine, que vous utilisez tous plusieurs fois par jour.

  • Rédiger un résumé à l'aide de LibreOffice Writer de ce que sont les interfaces homme-machines.
    (minimum 10 lignes, taille de police 12)
  • M'envoyer le fichier par mail
  • 2) Les enjeux de l'internet des objets

    Arte vient de diffuser un reportage très intéressant portant sur les objets connectés et ce que l'on appelle l'internet des objet (IoT en anglais).
    Il y détaille de façon très claire ce que sont les objets connectés, mais également les enjeux, avantages et dérives de ce que l'on pressent comme l'aboutissement de la 3eme Révolution Industrielle.
    Je préfère modifier ce que j'avais prévu de faire dans ce chapitre afin de m'appuyer sur ce documentaire, que l'on étudiera en plusieurs parties, tant il y a à en dire !
    Dans cet extrait, qui correspond au début du documentaire, le journaliste va visiter le célèbre CES à Las Vegas, un des salons de présentation des toutes nouvelles innovations technologiques à usage domestique.
    A cette même édition, un Français avait réussi à présenter son produit : la POTATO, la première pomme de terre connectée.
    Un article détaillant cette merveilleuse invention : sur le site clubic.com.

    Travail à faire :
    • Préciser ce qu'est un objet connecté
    • Quel est l'objectif de Google et Amazon en produisant ce type d'objet ?
    • Pourquoi ces objets nous intéressent-ils ?
    • Imaginer vous aussi un objet de la vie quotidienne que vous pourriez "connecter". Préciser quel avantage vous en retireriez à le faire ?