Système embarqué : qu'est-ce que c'est ?

Définition simple de système embarqué : On qualifie de « système embarqué » un système électronique et informatique autonome dédié à une tâche précise, souvent en temps réel, possédant une taille limitée et ayant une consommation énergétiqueconsommation énergétique restreinte.

Les systèmes embarqués : aéronautique, téléphonie mobile...

Les termes de « système embarqué » désignent aussi bien le matériel que le logiciel utilisés.

Pour concevoir un système embarqué, il faut généralement combiner des compétences en électronique, en informatique industrielle et en automatique. De tels systèmes sont nombreux dans des secteurs aussi variés que l'aéronautique, l'électroménager, le matériel médical, la téléphonie mobile, etc.

Contraintes des systèmes embarqués

Les cahiers des charges des systèmes embarqués comportent plusieurs contraintes ; on peut citer :

• une puissance de calcul définie au plus juste afin de répondre aux besoins tout en respectant les contraintes temporelles et spatiales - l'objectif étant d'éviter les surcoûts et les éventuelles surconsommations d'énergieénergie ;
• une sûreté de fonctionnement qui demande aux systèmes dits critiques de fournir des résultats exacts et pertinents ;
• une sécurité indispensable pour assurer la confidentialité des données utilisées, notamment pour les systèmes employés au service de la santé.

Exemples de systèmes embarqués

Les systèmes embarqués les plus basiques ne disposent, pour seule interface utilisateur, que de simples boutons ou LedLed. D'autres peuvent présenter un écran tactile ou un « joystick » qui permet de naviguer sur l'écran. D'autres enfin, sont connectés au réseau. Il en existe par exemple plusieurs types dans les avions.

Un système embarqué c’est quoi ?

Un système embarqué est un système électronique et informatique autonome dédié à une tâche précise. © Futura

Il travaille avec une précision d'horlogerhorloger et, rassurez-vous, il n'est jamais mal embarqué. Vu de près, il ressemble souvent à une carte rectangulaire avec fond vert, truffé de composants de toutes les formes et de petits fils. Le système embarqué est à la fois un matériel et un logiciel utilisé en informatique et en électronique, avec des applicationsapplications dans de nombreux domaines.

Logé à l'intérieur d'une machine, d'un appareil ou d'un véhicule, il se voit assigner une tâche précise qu'il se doit d'exécuter. Il s'agit d'un système autonome qui doit réaliser son travail en tenant compte de plusieurs contraintes : sa taille (il dispose d'un espace mémoire très limité), le temps d'exécution dont il dispose et l'énergie (on cherchera toujours le meilleur ratio fonctionnement / consommation d'énergie).

Quand sont apparus les premiers systèmes embarqués ? Entre les années 1960 et 1970. Un des premiers spécimens a d'ailleurs été conçu pour la mission ApolloApollo dans le cadre de la conquête spatiale.

A quoi sert un système embarqué ?

A exécuter des tâches au sein d'une machine. Quelles tâches, exactement ? Cela dépend de la machine dans laquelle il se trouve. Les systèmes embarqués électriques sont très utilisés en aéronautique et dans l'industrie automobileautomobile (avions, fuséesfusées, voitures).

On les trouve également dans le domaine militaire à l'intérieur des missilesmissiles, dans les distributeurs automatiques de billets, dans les consoles de jeux, dans certains matériels médicaux, dans les appareils électroménagers (lave-vaisselle, télévision, four à micro-ondesfour à micro-ondes), dans les imprimantes... Et bien entendu, dans les ordinateurs, les téléphones portables, les disques dursdisques durs et les lecteurs de disquettesdisquettes.

Vous souvenez-vous de vos expériences en cours de technologie avec les fersfers à souder ? Ces accessoires qui vous semblaient inutiles à l'époque sont indispensables pour confectionner des systèmes embarqués. La fabrication des systèmes embarqués nécessite aussi de nombreux composants comme un microprocesseurmicroprocesseur, un compilateur croisé, des résistancesrésistances (celles que vous brisiez par erreur pendant les cours) et un programmateur in-situ.

Comment fonctionne un système embarqué ?

Un système embarqué doit être capable d'exécuter des tâches en temps réel. Pour ce faire, il est équipé de capteurscapteurs, d'actionneurs et d'une interface. Imaginez par exemple le système embarqué du portail électrique d'une maison. Le capteur intégré détecte les contacts, un signal qui entraîne l'ouverture ou la fermeture du portail par un moteur.

Les systèmes embarqués appartiennent à la grande famille de l'intelligence artificielleintelligence artificielle faible. Cette intelligence est dite « faible » car le système n'est pas capable de ressentir des émotions ni de communiquer avec les êtres humains, contrairement à l'intelligence artificielle forte. Le système embarqué se contente de réaliser des tâches prédéfinies (ce qui n'est déjà pas mal, reconnaissons-le).

Les robots aspirateurs fonctionnent de la même façon que les portails automatiques. Les capteurs détectent les objets et les différents obstacles qui altèrent son bon fonctionnement. Le système embarqué perçoit l'anomalieanomalie et ordonne alors au moteur de changer de direction, tandis que la machine continue d'aspirer le sol. Vous l'aurez compris : nous sommes constamment entourés de systèmes embarqués.