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Calculateurs et systèmes embarqués : outils puissants pour un usage quotidien et plus encore

Apparus dans les années 60, les systèmes embarqués nous entourent constamment. Leur première apparition n’était pas des moindres. En effet, le système de guidage de la mission Apollo en est un. Puis, au fil des années, ils ont envahi notre quotidien. On les utilise chaque jour. Que ce soit dans le domaine informatique ou dans les transports en passant par de l’électroménager, ils sont présents dans la majorité de nos appareils. Concernant le calculateur embarqué, il fonctionne de façon globale comme un ordinateur. Son but est d’acquérir et de traiter des données. D’ailleurs, il s’intègre à divers dispositifs.

Les systèmes embarqués, qu’est-ce que c’est ?

Un système embarqué n’est pas un système mobile, que l’on déplace. Même si l’expression laisse sous-entendre cette idée, c’est la traduction de “embedded system”, expression qui signifie système intégré.  En France, Ecrin Systems est un fabricant de ces systèmes embarqués, dédiés à la Défense par exemple. Mais, quelle est sa définition et comment fonctionne-t-il ?

La définition de ce terme

Cette invention est un système informatique et électronique autonome. Son objectif est l’exécution d’une tâche précise au sein de l’appareil dont il fait partie. Majoritairement, celle-ci est réalisée en temps réel. 

Ce système possède généralement une taille restreinte ainsi qu’une consommation d’énergie limitée. Il travaille avec une grande précision et désigne autant le matériel que le logiciel utilisé, avec des applications dans beaucoup de domaines. Concernant son apparence, c’est en général une carte rectangulaire avec un fond vert. 

Il sert à exécuter des tâches dans une machine, qui peut être aéronautique comme de l’industrie automobile.

Comment fonctionne-t-il ? 

Un système embarqué effectue des tâches en temps réel. Pour y parvenir, il possède des capteurs, des actionneurs ainsi qu’une interface. Les capteurs détectent un mouvement, qui déclenche une action régie par l’interface. 

Par exemple, le capteur d’un lavabo automatique détecte vos mains, et c’est un signal qui entraîne le déclenchement de l’eau par un mécanisme. C’est une intelligence artificielle faible, c’est-à-dire que des tâches prédéfinies peuvent être réalisées, mais aucune connexion ni communication ne peut être faite avec les humains. 

Tout comprendre sur le calculateur embarqué

Le calculateur est un élément essentiel dans les systèmes embarqués. Caractérisé par sa grande puissance de calcul et sa précision, cet outil est très efficace. 

Qu’est-ce que c’est concrètement ? 

Le calculateur embarqué est un type d’ordinateur prévu pour un usage industriel. Cet appareil réalise des calculs précis, d’énergie, de trajectoire ou encore de masse de vapeur. 

Il peut être monofonctionnel ou multifonctionnel, mais son objectif reste dans les deux cas d’optimiser les processus de l’industrie. Ce sont des caractéristiques nécessaires dans le secteur militaire, l’aéronautique, l’automobile, ou encore la mécanique.

Souvent, le calculateur comporte différents éléments : 

  • Des unités de mémoire
  • Des modules destinés aux signaux 
  • Des cartouches pour les interfaces 
  • Des coupleurs
  • Des actionneurs
  • Un processeur pour l’exécution des instructions

En fonction de son utilité, il peut aussi inclure d’autres composants. 

Comment fonctionne cet outil puissant ? 

De manière globale, son fonctionnement ressemble à celui d’un ordinateur. Il acquiert et traite des données comme un PC, mais la complexité des données et des calculs différencient les deux appareils. Dans la majorité des cas, le calculateur a, en plus, une plus grande mémoire, car il se dédie à une tâche particulière.

Outre ces ressemblances, cet outil est assez dépendant de la façon dont le système de destination est architecturé et de l’utilisation nécessaire. Par exemple, selon le modèle, il peut être intégré dans des dispositifs différents ou du contrôle d’automates. 

Pour le faire fonctionner, il est essentiel de le configurer. Pour ce faire, il est fortement conseillé de déléguer cette mission à des spécialistes. En réalité, c’est une étape assez complexe qui tient compte de plusieurs paramètres. Différents aspects sont à considérer pour choisir et intégrer l’appareil.

Où peut-on retrouver ces inventions ?

Les calculateurs ainsi que les systèmes embarqués sont partout autour de nous. Ils nous entourent au quotidien, mais sont davantage présents dans certains secteurs. 

Des outils que l’on sollicite chaque jour, sans forcément le savoir

Les calculateurs embarqués à l’instar des systèmes font partie de la plupart de nos électroménagers, appareils informatiques et électroniques. Par exemple, ils sont intégrés dans le matériel médical, consoles de jeu, disques durs ou encore imprimante. Mais, ce n’est pas tout, on les retrouve également dans nos télévisions, le lave-vaisselle, portail automatique ou encore le régulateur de vitesse. 

Des domaines privilégiés

Ces dispositifs puissants sont très utilisés dans les domaines suivants ;

  • Les équipements industriels 
  • Le multimédia
  • La métrologie
  • La télécommunication (téléphonie, routeur, etc.)

Mais, ils sont surtout très importants dans le système de défense national, pour les missiles, sonar ou radar. Effectivement, le secteur militaire est équipé de nombreux appareils de défense comme en France.

Outre le secteur militaire, ils font partie intégrante de l’industrie automobile. Dans un seul véhicule, on compte entre 30 et 50 calculateurs embarqués, ce qui est très conséquent. Par exemple, la transmission de l’embrayage, de la boîte et du pont sont des calculateurs, comme le système de régulation de vitesse.

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