Le lien entre les dispositifs embarqués (systèmes) et IoT
Face à l'engouement et à l'évolution rapide des technologies de l'Industrie 4.0 , il est souvent difficile d'en saisir les principes fondamentaux. Ainsi, que vous exploriez le monde fascinant de IoT ou que vous développiez un nouveau cas d'usage, il est essentiel de comprendre les différences et les similitudes entre les systèmes embarqués et IoT .
Bien que de nombreux cours sur les systèmes embarqués IoT abordent des concepts plus avancés, cet article traitera des bases nécessaires à la compréhension des projets de systèmes embarqués IoT.
Qu'est-ce qu'un système embarqué ?
Un système embarqué est le composant principal ou le système informatique d'un appareil électronique. Ces unités à faible consommation d'énergie sont constituées d'un microcontrôleur ou d'un microprocesseur intégré dans un circuit intégré (CI) et dédié à une tâche spécifique.
Des fours à micro-ondes aux téléphones portables, en passant par les vaisseaux spatiaux et les drones, les systèmes embarqués sont omniprésents dans tous les appareils électroniques.
Quelles sont les différences entre les systèmes embarqués et l'Internet des objets ?
Un système embarqué peut être connecté à Internet ou non. Traditionnellement, il était conçu pour une application spécifique avec une connectivité limitée avec d'autres appareils en temps réel les informations issues des .
Alors que les systèmes embarqués permettent l'envoi et souvent l'interprétation locale de ces données, Internet assure leur transmission vers et depuis les services en ligne (cloud).
Ainsi, lorsqu'on souhaite qu'un appareil embarqué communique avec un écosystème (autres systèmes embarqués, cloud, internet), des canaux de communication tels que le WiFi, la RF, la 5G, le LoRa et autres entrent en jeu.
Par conséquent, IoT n'aurait pas existé sans les systèmes embarqués et Internet (ou toute autre connectivité) qui traitent et transmettent respectivement les données.
Quels sont les éléments clés d'un système embarqué IoT ?
En règle générale, un système embarqué est associé à un matériel doté de microcontrôleurs comme le Motorola 68HC11 ou de microprocesseurs comme le 8085.
Cependant, un autre élément essentiel au fonctionnement d'un système embarqué est le logiciel. Ce dernier peut prendre la forme de microprogrammes, de chargeurs d'amorçage, de pilotes, de systèmes d'exploitation embarqués, d'interfaces utilisateur, et bien plus encore.
De la même manière qu'Internet a permis aux systèmes embarqués d'évoluer en dispositifs embarqués IoT , les logiciels embarqués leur permettent de fonctionner et de communiquer au-delà du système lui-même.
L'ensemble de ce réseau de systèmes embarqués, de canaux de communication et de logiciels qui effectuent ces tâches est appelé l'Internet des objets.
Selon Gartner, « l’Internet des objets ( IoT ) est le réseau d’objets physiques qui contiennent une technologie embarquée pour communiquer et détecter ou interagir avec leurs états internes ou l’environnement externe. »
Comment un système embarqué est-il utilisé dans IoT?
Dans l'Internet des objets IoT , l'« objet » est un système embarqué. Ainsi, les systèmes embarqués constituent en quelque sorte un sous-ensemble de l' IoT. Bien que IoT soit un concept relativement récent, les systèmes embarqués existent depuis les débuts de l'électronique.
Ainsi, un téléviseur LED standard est un système embarqué, tandis qu'un téléviseur intelligent est un objet IoT . Il est utile de retenir cette règle générale :
« Tous les appareils IoT possèdent des systèmes embarqués, mais tous les systèmes embarqués ne sont pas IoT. »
Quels sont des exemples de systèmes embarqués IoT ?
Si cela vous semble compliqué, prenons un exemple concret. Imaginez que vous ayez un climatiseur intelligent dans votre salon. Le terme « intelligent » indique qu'il s'agit d'un objet connecté IoT ; le climatiseur est un « objet » connecté à Internet via Wi-Fi.
Désormais, lorsque vous allumez à distance votre climatiseur à l'aide de votre téléphone portable, vous utilisez un autre « objet », à savoir votre téléphone connecté à Internet via la 5G. Dans l'exemple ci-dessus, les « objets » (le climatiseur et votre téléphone portable) sont des « systèmes embarqués »
La connectivité fournie par le Wi-Fi/5G constitue « Internet ». D'où l'écosystème de l'« Internet des objets »
Quels sont les liens entre IoT et les systèmes embarqués ?
Il existe également un troisième élément qui relie les systèmes embarqués à l' IoT: le « logiciel », qui peut être une application sur votre téléphone mobile ou le micrologiciel des systèmes embarqués.
Il vous suffit d'ajouter une couche de technologies de l'information et de la communication à vos systèmes embarqués pour les convertir en un système IoT .
Un autre exemple est celui d'un stimulateur cardiaque. Il s'agit d'un dispositif à faible consommation d'énergie, implanté dans le cœur du patient, qui détecte les anomalies des signaux cardiaques et les corrige en générant des pulsations appropriées. C'est donc un système embarqué.
Si nous créons un stimulateur cardiaque capable de transmettre les données du pouls via BLE au smartphone du patient ou à une console de chevet, puis via la 5G à un serveur cloud, nous pouvons enregistrer ces données et vérifier l'absence d'anomalies.
L'analyse avancée des données, ou intelligence artificielle, peut alerter le médecin concerné sur l'état de santé sous-jacent du patient et lui fournir des statistiques pertinentes. C'est ce qu'on appelle l'Internet des objets.
Il convient de noter que le BLE/5G constitue le réseau de communication et que l'application sur le smartphone ou la console de chevet représente le logiciel. L'ensemble de ces systèmes, incluant les dispositifs embarqués tels que le stimulateur cardiaque, le smartphone et la console de chevet, constitue l'Internet des objets.
Pourquoi les projets de systèmes embarqués IoT gagnent-ils en popularité ?
Au cours de la dernière décennie, l'Internet des objets ( IoT ) a prouvé son potentiel en matière de création de valeur, de mise en place de modèles commerciaux disruptifs , d'expériences client fluides, de ressources productives et de chaînes de valeur résilientes.
D’ici 2025, on comptera plus de 30 milliards IoT connectés , soit environ quatre appareils par personne. Selon McKinsey, d’ici 2030, le chiffre d’affaires total des modules embarqués 5G IoT passera d’environ $ à près de 10 milliards $
Si IoT nous a appris à surveiller et à gérer des objets physiques, l'immense quantité de données générées nous a ouvert la voie à de meilleures méthodes de prise de décision. De plus, la baisse des coûts des capteurs et l'accélération des réseaux de communication ont renforcé l'importance stratégique de IoT.
Comment accélérer le développement des systèmes embarqués IoT ?
IoT ont touché tous les aspects de notre vie. Qu'il s'agisse d'une chaîne d'approvisionnement où l' IoT permet aux consommateurs de suivre leurs envois en temps réel ou d'un de santé de nouvelle génération utilisant l'IoMT pour fournir des thérapies essentielles en dehors des murs de l'hôpital, les systèmes embarqués se sont largement répandus.
Les systèmes embarqués IoT présentent un potentiel énorme dans divers cas d'utilisation, et le développement de technologies avancées joue un rôle important à cet égard.
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Bien que IoT offre de nombreuses applications concrètes pour résoudre des problèmes du monde réel, la création de la plateforme représente un véritable défi pour la plupart des entrepreneurs et visionnaires. Un projet IoT comporte de nombreux aspects complexes : des connexions matérielles aux flux de travail événementiels, en passant par le cloud et les services de données sécurisés.
Apprendre à coder n'est pas une solution miracle et trouver le bon ingénieur logiciel —edgeà la fois les systèmes embarqués et IoT — est plus difficile qu'il n'y paraît.
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Publié initialement le 30 novembre 2021
Foire aux questions
Quelle est la différence entre IoT et les systèmes embarqués ?
L'Internet des IoT est un cadre conceptuel qui promeut l'idée de la communication entre appareils via Internet. En revanche, les systèmes embarqués font partie d'appareils électroniques fonctionnels, mais qui peuvent ou non être connectés à Internet. On peut probablement qualifier de système embarqué tout appareil doté d'un micrologiciel. Cependant, IoT relève avant tout du marketing, et non de l'ingénierie.
Les systèmes embarqués sont-ils utilisés dans IoT?
Oui. Tout appareil IoT possède un système embarqué. IoT consiste simplement à connecter et à contrôler des appareils intelligents (c'est-à-dire des systèmes embarqués connectés à un réseau) via les protocoles Internet.
À quoi servent les systèmes embarqués dans IoT et l'IOT?
Les systèmes embarqués dans IoT sont utilisés, entre autres, dans la domotique, la santé et le bien-être, et la sécurité. De même, un système embarqué dans l'IoT est utilisé pour la télédétection et le contrôle des compteurs d'eau, de gaz et d'énergie, la gestion du transport maritime et terrestre, l'intégration robotique, etc.
Quelle est la fonction principale d'un système embarqué pour un appareil IoT ?
Les systèmes embarqués des objets connectés IoT combinent matériel et logiciel, et sont connectés à Internet, pour réaliser des tâches spécifiques. Ces dispositifs transmettent des données en temps réel via Internet pour des applications plus larges telles que la surveillance, le suivi, l'analyse, etc.