Qu'est-ce qu'un système embarqué ?

Qu'est-ce qu'un système embarqué ?

Les premiers systèmes embarqués sont apparus au milieu du XXème siècle. À l’époque, leur usage était réservé à des applications très technologiques et coûteuses. Les missions Apollo furent d’ailleurs les premières à intégrer des systèmes embarqués dans leurs engins.  En 2022, l’utilisation de systèmes embarqués n’est plus réservée à une élite de scientifiques travaillant sur la conception de fusées. Machine industrielle, vélo, dispositif médicaux, système de chauffage et bien d’autres, les systèmes embarqués font partie de notre quotidien. Mais à quoi est-ce que cela correspond ?

Définition : système embarqué

Le terme système embarqué provient de l’anglais « embedded system » signifiant « système intégré ». Un système embarqué est un système électronique et informatique exécutant une action précise et fixe, de façon autonome, au sein de l’appareil dans lequel il est intégré. Un système embarqué est donc composé d’une partie matérielle, aussi appelée hardware, et d’une partie logicielle, plus communément appelée software.

Pour exécuter une commande, le logiciel du système embarqué à besoin d’être programmé sur un microcontrôleur ou un microprocesseur. Le choix technique entre ces deux composants dépend du type d’actions à effectuer : puissance de calcul, types d’interfaces (réseau série, bus, écran, mesure ToR...).

Un système embarqué est également équipé d’un espace mémoire. Cet espace mémoire, généralement limité, sert à stocker des données permettant d’effectuer des actions ou faire des analyses ultérieures. 

Lors de la conception d’un système embarqué, les ingénieurs cherchent à obtenir le système le plus puissant possible tout en cherchant à diminuer sa taille, sa consommation d’énergie et bien sûr son coût. 

Dans quels cas utiliser des systèmes embarqués ?

L’utilisation de systèmes embarqués est devenue monnaie courante. Le but d’un système embarqué est d’exécuter une action de manière autonome et cette action peut être de tout type. Ainsi, nous pouvons retrouver des systèmes embarqués dans tous les secteurs d’activités possibles : l’industrie, le transport, l’agriculture, l’urbanisme, le médical... Et dans tous types d’objets : voiture, scanner, bateau, lave-linge, portail, remorque...

Prenons une réalisation de VIGEA pour illustrer cette définition avec un exemple. Dans ce projet, VIGEA s’est occupée de la partie software et s’est appuyée sur les connaissances de Jolliet Innovation pour développer la partie hardware du système embarqué. Le client de VIGEA était un fabricant de barrières et de portails. Le besoin était d’être alerté dans le cas où un véhicule venait à rentrer en collision avec une barrière. Ainsi, au moindre choc avec une des ces dernière, un SMS d’alerte est envoyé aux personnes référentes.

Les systèmes embarqués peuvent être développés sur mesure afin d’effectuer les tâches voulues. Les actions effectuées peuvent être de toutes formes, il n’y a aucune limite à l’innovation !

Le fonctionnement d’un système embarqué

Pour fonctionner, un système embarqué analyse des données entrantes pour ensuite envoyer des données sortantes. En effet, le logiciel intégré au système va traiter les données qu’il recueille puis va décider seul, en fonction de son paramétrage, du besoin d’effectuer une action ou non. 

Les données d’entrées peuvent être de différents types :

  • Réseaux (série ou BUS)

  • Communication distante (GSM, BLE, LTE-M, Iridium, Lora...)

  • Capteurs (ToR ou analogiques)

  • Télécommandes

Tout comme les sorties :

  • Communication (envoi d’alertes par exemple)

  • IHM

  • Actionneurs (électroaimant, automates, moteurs...)

Le schéma ci-dessous reprend le principe de fonctionnement d’un système embarqué :

Avec plus de 80 ans d'expérience dans l'électronique, Jolliet Innovation est devenue une référence en matière de conception électronique, système embarqué compris. Faire appel à une société telle que Jolliet Innovation c'est s'assurer de travailler avec des professionnels qualifiés, maîtrisant l'intégralité de la chaîne de développement de votre projet électronique. De la conception en bureau d'études à la fabrication en atelier, Jolliet Innovation propose à ses clients des systèmes embarqués fabriqués en France.