Que sont les systèmes embarqués et leurs applications ?
Dans un monde où la technologie et les données dominent le paysage, l'utilisation des informations à des fins commerciales peut être très utile. Faire preuve de créativité en proposant de nouvelles façons d’utiliser l’information permet à de nombreuses entreprises de prendre la tête du peloton. C’est là que l’Internet industriel des objets (I IoT ) et les systèmes embarqués commencent à jouer un rôle.
Les gadgets IoT collectent des données uniquement à des fins industrielles. Toutes les machines d'un entrepôt, par exemple, se connectent sur un réseau unique pour effectuer une tâche, et enregistrent les données et les envoient vers le cloud au cours du processus. L'I IoT permet aux fabricants d'opérer dans ce monde numérique et d'utiliser les données qu'il crée.
Que sont les systèmes embarqués ?
Les systèmes embarqués incluent généralement des microcontrôleurs et de petites empreintes de mémoire locale. Les systèmes embarqués disposent à la fois de matériel et de logiciels qui fonctionnent ensemble en déclenchant des composants tels que des actionneurs et des capteurs pour effectuer des tâches.
Par exemple, une usine peut disposer de thermomètres connectés qui aident les responsables à garantir que les produits périssables restent dans des conditions optimales. Le système intégré de ce thermomètre aurait, au minimum, un capteur de température et un module Wi-Fi. Le capteur collecte des données et le module les transmet au cloud, permettant aux utilisateurs d'analyser les données.
Les utilisateurs n'ont pas besoin d'interagir directement avec le système embarqué car celui-ci fonctionne à l'intérieur d'un produit connecté. Ainsi, ils voient les résultats du système embarqué à travers les fonctionnalités de leurs configurations I IoT .
Le système embarqué peut être simple ou complexe selon les fonctionnalités proposées par le produit I IoT qui en dispose. N'importe quel système peut contrôler une multitude de composants tels que des capteurs, gateway vers des lignes électriques ou des communications, des systèmes de sécurité et bien plus encore. À mesure que le nombre de composants internes augmente, le système embarqué devient plus élaboré.
Les systèmes embarqués dans la vie quotidienne
Les logiciels embarqués ne se limitent pas uniquement au secteur industriel. Les ménages moyens disposent de systèmes intégrés plus simples partout dans leur maison et les utilisent quotidiennement. En fait, la plupart des appareils électriques disposent d’un système intégré pour garantir leur bon fonctionnement. Les réveils numériques, les machines à laver, les lave-vaisselle, les climatiseurs et de nombreux autres produits électroniques disposent de systèmes intégrés.
Les voitures modernes disposent également de systèmes intégrés tels que les commandes de traction et le déploiement des airbags. Ils envoient des entrées au système informatique central de l’automobile. Comme dans les exemples ci-dessus, ces fonctionnalités influencent les expériences que les gens vivent lorsqu'ils conduisent leur voiture, mais ils ne remarquent pas les systèmes car ils fonctionnent en arrière-plan.
La définition même d'un système embarqué est d'avoir un produit ayant un objectif dédié au sein d'un produit plus vaste, agissant ensemble pour produire le résultat. Il en va de même pour l’ IoT . Les données sont constamment collectées et enregistrées tout au long de notre vie quotidienne. Qu'il s'agisse de l'utilisation d'un moteur de recherche, d'achats en ligne ou de la liste de vos passe-temps sur les réseaux sociaux, l' IoT collecte des informations non personnelles et utilise ces données pour améliorer ses performances, par exemple pour deviner des modèles ou acquérir une meilleure efficacité. Cependant, l’ IoT et les systèmes embarqués vont au-delà de la simple utilisation domestique et fonctionnent à une échelle beaucoup plus grande dans l’industrie.
Applications à l'industrie
Les systèmes embarqués sont utilisés dans presque toutes les industries. Les télécommunications, l'industrie manufacturière, la défense militaire et la recherche scientifique ne sont que quelques-uns des nombreux secteurs dans lesquels les gens comptent sur eux pour atteindre leurs objectifs et travailler plus efficacement en réduisant les processus manuels.
L’automatisation explique en grande partie pourquoi les systèmes embarqués sont si importants. Les technologies telles que les bras robotisés pneumatiques qui fonctionnent sur les bandes transporteuses fonctionnent avec un système intégré. Non seulement chaque partie du bras doit fonctionner de manière transparente avec le reste de la machine, mais les autres bras doivent également travailler ensemble pour fabriquer la pièce qu'ils construisent tous. Ce type de technologie peut également connecter plusieurs pièces de machines afin qu’elles travaillent ensemble pour accomplir des tâches simultanément. Par exemple, certains robots maçons se connectent à Internet et disposent de systèmes internes qui synchronisent leurs actions pour obtenir des résultats plus rapidement que les humains seuls ne le pourraient.
Avantages et défis
L’un des principaux avantages des systèmes embarqués est leur faible consommation d’énergie. Tous les systèmes embarqués fonctionnent avec très peu d’énergie et s’intègrent dans des espaces minuscules par rapport aux autres composants. Ils sont généralement peu coûteux et fonctionnent sans intervention humaine constante. Ils nécessitent très peu de maintenance et n'ont pas souvent besoin de mises à jour puisqu'ils n'ont qu'un seul travail.
Malheureusement, étant donné que les systèmes embarqués continuent souvent de fonctionner correctement sans mises à jour et qu’ils fonctionnent à l’intérieur de machines, ils sont rarement mis à niveau. Si vous voulez quelque chose de nouveau, vous devrez souvent vous procurer une machine entièrement neuve ou déconstruire complètement l'ancienne, selon ce qui est le plus rentable à long terme. En cas de problème nécessitant plus de maintenance que d’habitude, la reprogrammation du système embarqué peut s’avérer tout aussi difficile qu’une mise à niveau.
Sécurité
Un système embarqué peut être très sécurisé simplement parce qu’il est autonome. Toutefois, si une menace pénètre dans le système, cela pourrait entraîner de gros problèmes pour une entreprise. Si un fabricant utilise un système embarqué, les composants pourraient contrôler des machines lourdes. Mais une faille de sécurité peut faire fonctionner les machines d'une manière qui met en jeu la sécurité des travailleurs, endommager l'équipement et provoquer l'arrêt des chaînes de montage. S’assurer que tout reste sécurisé nécessite une approche holistique.
Les bases de la cybersécurité comprennent les pare-feu, le cryptage, la vérification de la source, l'authentification et d'autres pratiques avec lesquelles la plupart des gens ont au moins une connaissance de base s'ils utilisent Internet. La création de cybersécurité pour un système embarqué doit aller au-delà de l'habituel. La mise en œuvre de la sécurité commence dès la phase de développement et évolue au fur et à mesure de la construction du système. Ensuite, une fois le système opérationnel, les utilisateurs doivent réagir rapidement s’ils remarquent des vulnérabilités potentielles. Une telle réactivité est cruciale pour éviter des problèmes de sécurité généralisés tout au long du cycle de vie du système.
Rendre l’industrie plus forte
Étant donné que les systèmes embarqués contrôlent de nombreux processus, une entreprise peut avoir du mal à rester compétitive et à utiliser des équipements complexes sans eux. Ils offrent une automatisation qui augmente la sécurité et l’abordabilité pour les entreprises. Par exemple, si une entreprise de construction dispose de systèmes intégrés sur ses bulldozers, la technologie pourrait avertir que l'un d'entre eux nécessite une réparation rapide avant de tomber en panne ou de présenter un risque pour la sécurité.
De plus, malgré les craintes de nombreuses personnes quant au fait que les machines de haute technologie finissent par remplacer les emplois occupés par les humains, les équipements connectés agissent généralement comme un complément à la main-d’œuvre. Les travailleurs humains peuvent être déplacés pour effectuer des tâches que le matériel ne peut pas effectuer, obtenant potentiellement une augmentation de salaire pendant qu'ils y sont, mais le matériel peut rester sur une seule ligne et effectuer la même tâche à plusieurs reprises sans commettre d'erreurs ni avoir besoin de pauses.
Sans systèmes embarqués, la révolution de l’automatisation n’existerait pas du tout. La révolution industrielle rendue possible grâce à l' IoT rend les systèmes embarqués plus courants non seulement dans l'industrie, mais également dans les usages commerciaux et résidentiels. Presque tout pourrait fonctionner grâce à des systèmes similaires, mais le maintien de la composante sécurité doit être une priorité tout au long de la transformation.