{ "chapter": { "id": "informatique-embarquee", "level": "snt", "theme": "Informatique embarquée", "title": "Informatique embarquée et objets connectés", "description": "Systèmes embarqués et objets connectés, chaîne allant du capteur au\ntraitement puis à l'actionneur, interfaces homme-machine, boucle de\nrégulation, commande d'un système simple, autonomie et consommation,\nsécurité et vulnérabilités, mises à jour et enjeux de vie privée.", "prerequisites": [], "references": [] }, "questions": [ { "id": "q01", "difficulty": 1, "skills": [ "definition", "systeme-embarque" ], "title": "Ce qu'est un système embarqué", "statement": "Le lave-vaisselle de la famille de Lina contient un système\nembarqué. Qu'est-ce que cela signifie ?", "options": [ { "text": "Un ordinateur spécialisé est intégré à l'appareil pour\nen commander la marche", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : un système embarqué est un ordinateur dédié à\nune seule tâche, logé dans l'objet qu'il pilote. On ne le voit\npas, mais il exécute bien un programme." }, { "text": "Un ordinateur portable doit être raccordé à l'appareil\npour le faire fonctionner", "correct": false, "feedback": "Erreur : rien n'est à brancher. Le calculateur se trouve déjà à\nl'intérieur, installé à la fabrication et invisible pour\nl'utilisateur." }, { "text": "L'appareil envoie son programme à un serveur distant\nqui décide à sa place", "correct": false, "feedback": "Erreur : un lave-vaisselle fonctionne sans aucune liaison\nextérieure. Les décisions sont prises sur place, par le\ncalculateur de l'appareil." }, { "text": "L'appareil est piloté par des pièces mécaniques\nseules, sans aucun programme", "correct": false, "feedback": "Erreur : choisir la durée d'un cycle ou le moment de la vidange\nsuppose un programme. Les pièces mécaniques exécutent les\nordres, elles ne les décident pas." } ], "explanation": "Un système embarqué est un ordinateur intégré à un objet pour lui\nfaire remplir une fonction précise. On en trouve dans les voitures,\nles appareils ménagers, les montres ou les feux tricolores, le plus\nsouvent sans clavier ni écran." }, { "id": "q02", "difficulty": 1, "skills": [ "capteur", "definition" ], "title": "Rôle du capteur", "statement": "Un radiateur électrique connecté réunit plusieurs composants. Quel\nest le rôle du capteur dans un tel appareil ?", "options": [ { "text": "Exécuter le programme qui décide de la conduite à\ntenir", "correct": false, "feedback": "Erreur : c'est le rôle de l'unité de traitement, le petit\ncalculateur de l'objet. Un capteur n'exécute aucun programme,\nil renseigne celui qui en exécute un." }, { "text": "Produire un mouvement ou une action sur le monde\nextérieur", "correct": false, "feedback": "Erreur : agir sur le monde est le rôle d'un actionneur. Un\ncapteur observe et transmet, il ne modifie rien autour de lui." }, { "text": "Mesurer une grandeur physique et en transmettre la\nvaleur", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : température, luminosité, distance, pression. Le\ncapteur traduit cette grandeur en une valeur que le programme\npourra comparer et utiliser." }, { "text": "Conserver les mesures effectuées pendant toute la vie\nde l'appareil", "correct": false, "feedback": "Erreur : la conservation des mesures relève d'une mémoire. Un\ncapteur fournit une valeur à l'instant où on la lui demande,\npuis l'oublie." } ], "explanation": "Le capteur est l'entrée du système. Il transforme une grandeur\nphysique, la température d'une pièce ou la distance d'un obstacle,\nen une valeur numérique que le programme sait manipuler." }, { "id": "q03", "difficulty": 1, "skills": [ "actionneur", "definition" ], "title": "Rôle de l'actionneur", "statement": "Dans un système embarqué, à quoi sert un actionneur ?", "options": [ { "text": "À relever une grandeur physique et à la transmettre\nau programme", "correct": false, "feedback": "Erreur : relever une grandeur est le travail d'un capteur.\nL'actionneur se trouve à l'autre bout de la chaîne, il agit une\nfois la décision prise." }, { "text": "À produire une action sur le monde extérieur, sur\nordre du programme", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : moteur, vanne, résistance chauffante, lampe,\nverrou. L'actionneur transforme une décision du programme en\neffet concret." }, { "text": "À convertir une mesure en une valeur numérique\nutilisable par le programme", "correct": false, "feedback": "Erreur : cette conversion accompagne la mesure, donc l'entrée\ndu système. L'actionneur se situe en sortie et ne manipule\naucune valeur." }, { "text": "À conserver le programme que le système exécute à\nchaque démarrage", "correct": false, "feedback": "Erreur : le programme est conservé dans la mémoire du\ncalculateur. Un actionneur n'exécute rien, il obéit à un ordre\ndéjà décidé." } ], "explanation": "L'actionneur est la sortie du système. Il traduit une décision du\nprogramme en effet physique : faire tourner un moteur, ouvrir une\nvanne, allumer une lampe, déverrouiller une porte." }, { "id": "q04", "difficulty": 2, "skills": [ "capteur", "actionneur" ], "title": "Capteur ou actionneur", "statement": "Jules démonte le thermostat de sa chaudière et repère quatre\néléments. Lequel de ces éléments est un capteur ?", "options": [ { "text": "Le relais qui ferme le circuit électrique commandant\nla chaudière", "correct": false, "feedback": "Erreur : le relais agit, il met la chaudière en marche ou\nl'arrête. C'est un actionneur, placé à la sortie du système." }, { "text": "L'écran qui affiche la température demandée par\nl'habitant", "correct": false, "feedback": "Erreur : l'écran informe l'habitant et fait partie de\nl'interface homme-machine. Aucune grandeur physique n'y est\nmesurée." }, { "text": "La mémoire qui conserve le programme de mise en\nmarche", "correct": false, "feedback": "Erreur : la mémoire appartient à l'unité de traitement. Elle\nconserve des instructions, elle ne relève rien dans la pièce." }, { "text": "La sonde qui relève en continu la température de la\npièce", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : la sonde mesure une grandeur physique, la\ntempérature de l'air, et transmet sa valeur au programme du\nthermostat." } ], "explanation": "Dans un thermostat, la sonde mesure, le programme compare la mesure\nà la consigne, le relais met la chaudière en marche ou l'arrête.\nL'écran et les boutons forment l'interface avec l'habitant." }, { "id": "q05", "difficulty": 1, "skills": [ "objet-connecte", "definition" ], "title": "Ce qui fait un objet connecté", "statement": "Une balance de salle de bains ordinaire et une balance connectée\ncontiennent toutes deux un système embarqué. Qu'est-ce qui\ndistingue la seconde ?", "options": [ { "text": "Elle mesure le poids avec une précision impossible à\natteindre autrement", "correct": false, "feedback": "Erreur : la précision dépend du capteur de poids, comparable\ndans les deux appareils. Une liaison avec l'extérieur ne rend\naucune mesure plus juste." }, { "text": "Elle échange ses données avec un autre appareil ou un\nservice en ligne", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : un objet connecté envoie ses mesures vers un\ntéléphone ou un serveur, et peut en recevoir des ordres ou des\nmises à jour." }, { "text": "Elle exécute un programme, ce que la balance\nordinaire ne fait pas", "correct": false, "feedback": "Erreur : les deux exécutent un programme, puisque les deux\ncontiennent un système embarqué. C'est la communication avec\nl'extérieur qui les sépare." }, { "text": "Elle conserve ses mesures dans une mémoire interne,\ncontrairement à l'autre", "correct": false, "feedback": "Erreur : une balance ordinaire peut très bien garder les\ndernières pesées en mémoire. Conserver chez soi n'est pas\ntransmettre au dehors." } ], "explanation": "Tout objet connecté est un système embarqué, mais l'inverse est\nfaux. Le lave-vaisselle et le feu tricolore décident sur place ;\nl'objet connecté ajoute une liaison avec un téléphone, une box ou\nun serveur." }, { "id": "q06", "difficulty": 2, "skills": [ "chaine", "capteur", "actionneur" ], "title": "L'ordre des étapes d'un ouvre-portail", "statement": "Le portail de la maison d'Océane s'ouvre lorsqu'une voiture se\nprésente devant lui. Dans quel ordre les étapes se déroulent-elles ?", "options": [ { "text": "Le moteur démarre en premier, puis le détecteur\nconfirme la présence du véhicule", "correct": false, "feedback": "Erreur : l'ordre est inversé. Rien ne peut démarrer avant que\nla présence du véhicule soit connue du programme." }, { "text": "Le programme ouvre le portail, puis compare la mesure\nà son seuil", "correct": false, "feedback": "Erreur : la comparaison précède nécessairement la décision.\nOuvrir puis vérifier reviendrait à ouvrir le portail dans tous\nles cas." }, { "text": "Le détecteur signale le véhicule, le programme\ndécide, le moteur ouvre", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : le capteur mesure, l'unité de traitement\ncompare la mesure à ce qui est attendu, l'actionneur exécute la\ndécision." }, { "text": "Le moteur interroge le détecteur, puis se met en\nmarche de lui-même", "correct": false, "feedback": "Erreur : un moteur ne demande rien et ne décide rien. Il reçoit\nune tension lorsque le programme l'ordonne, un point c'est\ntout." } ], "explanation": "La chaîne est toujours la même : capteur, traitement, actionneur.\nLe capteur fournit une information, le programme en tire une\ndécision, l'actionneur la réalise dans le monde physique." }, { "id": "q07", "difficulty": 1, "skills": [ "ihm", "definition" ], "title": "Ce qu'est une interface homme-machine", "statement": "Que désigne l'interface homme-machine d'un objet technique ?", "options": [ { "text": "Tout ce qui permet à la personne de commander l'objet\net d'en lire l'état", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : boutons, molette, écran, voyants, application\nsur téléphone, commande à la voix. Tout ce par quoi passe\nl'échange avec la personne." }, { "text": "Le programme qui commande les actionneurs à partir\ndes mesures reçues", "correct": false, "feedback": "Erreur : ce programme travaille sans la personne, à l'intérieur\nde l'objet. L'interface commence là où l'utilisateur\nintervient." }, { "text": "La liaison sans fil qui relie l'objet au téléphone de\nson utilisateur", "correct": false, "feedback": "Erreur : cette liaison relie deux machines. Une interface\nhomme-machine se situe entre l'objet et une personne, non entre\ndeux appareils." }, { "text": "L'ensemble des capteurs qui renseignent le programme\nsur son entourage", "correct": false, "feedback": "Erreur : les capteurs observent le monde physique, pas\nl'utilisateur. Leur rôle est d'informer le programme, non de\ndialoguer avec quelqu'un." } ], "explanation": "L'interface homme-machine est la partie visible de l'objet : elle\nreçoit les intentions de l'utilisateur et lui rend compte de ce que\nfait la machine. Sa qualité décide souvent du succès d'un appareil." }, { "id": "q08", "difficulty": 2, "skills": [ "ihm" ], "title": "Une interface mal conçue", "statement": "Le four de Manon possède une seule molette et un afficheur à deux\nchiffres. Régler une cuisson demande six appuis successifs. Que\npeut-on dire de cette interface ?", "options": [ { "text": "Elle convient, puisque tous les réglages restent\nfinalement accessibles", "correct": false, "feedback": "Erreur : une fonction accessible mais pénible est une fonction\npeu employée. La facilité d'accès compte autant que la présence\nde la fonction." }, { "text": "Elle est à revoir, car un appareil de ce genre exige\nun écran tactile", "correct": false, "feedback": "Erreur : une molette bien pensée vaut mieux qu'un écran tactile\nmal organisé. Ce n'est pas la technologie employée qui décide\nde la qualité." }, { "text": "Elle importe peu, le programme interne accomplissant\nle vrai travail", "correct": false, "feedback": "Erreur : un four excellent que personne ne sait régler cuit\nmal. L'interface fait partie du service rendu, elle n'est pas\nun ornement." }, { "text": "Elle est à revoir, car une action courante réclame\ntrop d'étapes", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : régler une cuisson est l'usage principal de\nl'appareil. Une interface se juge au nombre de gestes exigés\npar les actions les plus fréquentes." } ], "explanation": "Une bonne interface rend immédiates les actions fréquentes et\nrenvoie les réglages rares dans des menus. Elle indique aussi\nclairement l'état de la machine, pour que la personne sache ce qui\nest en cours." }, { "id": "q09", "difficulty": 2, "skills": [ "regulation", "boucle" ], "title": "Le cycle d'un thermostat", "statement": "Le thermostat de Rayan est réglé sur 19 °C. Il relève 17 °C et met\nla chaudière en marche. Que fait-il ensuite ?", "options": [ { "text": "Il laisse la chaudière en marche pendant toute la\ndurée fixée à l'installation", "correct": false, "feedback": "Erreur : aucune durée fixe ne convient. Selon le froid du\ndehors et la taille de la pièce, la même durée chauffera trop\nou trop peu." }, { "text": "Il continue de mesurer et arrête la chaudière dès que\n19 °C sont atteints", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : la mesure recommence sans cesse. Tant que la\npièce reste sous 19 °C, la chaudière chauffe ; dès que la\nmesure rejoint la consigne, elle s'arrête." }, { "text": "Il attend que l'habitant confirme que la pièce est\ndevenue assez chaude", "correct": false, "feedback": "Erreur : le thermostat est justement fait pour éviter cette\nintervention. Il décide seul en comparant la mesure à la\nconsigne." }, { "text": "Il coupe la chaudière aussitôt, la consigne ayant\ndéjà été transmise", "correct": false, "feedback": "Erreur : couper aussitôt laisserait la pièce à 17 °C.\nTransmettre une consigne ne réchauffe rien, c'est la chaudière\nen marche qui y parvient." } ], "explanation": "La régulation est une boucle sans fin : mesurer, comparer à la\nconsigne, agir, puis mesurer de nouveau. L'action modifie la\ngrandeur mesurée, ce qui modifie à son tour la décision suivante." }, { "id": "q10", "difficulty": 3, "skills": [ "regulation", "capteur" ], "title": "Une sonde placée au mauvais endroit", "statement": "Un matin d'hiver, la salle où travaille Elsa est à 16 °C et son\nthermostat est réglé sur 20 °C. La sonde a été fixée juste au-dessus\ndu radiateur. Que se passe-t-il ?", "options": [ { "text": "La sonde atteint vite 20 °C et la chaudière s'arrête,\nla salle restant froide", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : l'air situé au-dessus du radiateur se réchauffe\nen quelques instants. Le programme croit la consigne atteinte\net coupe, alors que la salle est encore à 17 °C." }, { "text": "La chaudière ne démarre pas, la sonde indiquant déjà\nune valeur trop haute", "correct": false, "feedback": "Erreur : au départ le radiateur est froid et la sonde relève\nbien 16 °C, donc la chaudière se met en marche. Le défaut\napparaît ensuite, quand elle coupe trop tôt." }, { "text": "La salle dépasse largement 20 °C, la sonde\nsous-estimant la chaleur reçue", "correct": false, "feedback": "Erreur : la sonde surestime la température de la salle, elle ne\nla sous-estime pas. Le chauffage s'arrête trop tôt au lieu de\ndurer trop longtemps." }, { "text": "La mesure reste juste, la chaleur se répartissant\naussitôt dans la salle", "correct": false, "feedback": "Erreur : la chaleur met de longues minutes à gagner toute la\nsalle. L'air juste au-dessus du radiateur n'a jamais la même\ntempérature que le reste." } ], "explanation": "Une boucle de régulation ne vaut que ce que vaut sa mesure. Une\nsonde placée contre l'actionneur mesure l'effet de l'actionneur, et\nnon la grandeur que l'on voulait régler : on l'installe loin du\nradiateur, à l'écart des fenêtres et du soleil." }, { "id": "q11", "difficulty": 1, "skills": [ "autonomie", "consommation" ], "title": "Le poste de dépense d'un capteur sur pile", "statement": "Un capteur d'humidité sans fil est alimenté par une pile, dans une\nserre. Quelle opération lui coûte le plus d'énergie ?", "options": [ { "text": "La lecture de la valeur d'humidité par l'élément\nsensible", "correct": false, "feedback": "Erreur : la lecture ne dure qu'un instant et ne demande presque\nrien. Ce qui coûte, c'est ensuite de faire voyager la valeur\njusqu'au récepteur." }, { "text": "La comparaison de la valeur mesurée avec le seuil\nenregistré", "correct": false, "feedback": "Erreur : comparer deux nombres est une opération minuscule pour\nun calculateur. Son coût en énergie est négligeable devant le\nreste." }, { "text": "L'émission de la mesure par la liaison radio vers la\nbase", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : émettre une onde radio suppose de la puissance,\nd'autant plus que la base est éloignée. C'est le premier poste\nde dépense d'un capteur sans fil." }, { "text": "La conservation de la dernière mesure dans la mémoire\ninterne", "correct": false, "feedback": "Erreur : écrire quelques octets en mémoire coûte très peu, et\ncette mémoire garde sa valeur sans consommer en permanence." } ], "explanation": "Sur un objet alimenté par pile, la communication domine le budget\nd'énergie. D'où les stratégies retenues : mesurer souvent mais\némettre rarement, grouper plusieurs mesures en un seul envoi, et\ndormir entre deux réveils." }, { "id": "q12", "difficulty": 2, "skills": [ "autonomie", "consommation" ], "title": "Gagner en autonomie", "statement": "Le capteur qui surveille le niveau de la cuve d'eau de Samir mesure\net émet une valeur chaque minute. Sa pile tient six semaines.\nQuelle modification allongera le plus son autonomie ?", "options": [ { "text": "Réduire le nombre de décimales de chaque valeur\ntransmise", "correct": false, "feedback": "Erreur : le message perd quelques octets, donc quelques\nfractions de seconde d'émission. Le gain est réel mais\ndérisoire." }, { "text": "Augmenter la mémoire interne pour conserver davantage\nde relevés", "correct": false, "feedback": "Erreur : une mémoire plus grande ne réduit rien et consomme\nmême un peu plus. Ce qui compte est le nombre d'émissions, non\nla place disponible." }, { "text": "Remplacer la sonde de niveau par un modèle plus\nprécis et plus récent", "correct": false, "feedback": "Erreur : une sonde plus précise ne dépense pas moins, et\nsouvent davantage. La précision de la mesure est étrangère à la\nquestion de l'autonomie." }, { "text": "Conserver les mesures de l'heure et ne les émettre\nqu'en un seul envoi", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : l'émission radio est le poste dominant. Passer\nde soixante envois par heure à un seul allège d'autant la\ndépense principale." } ], "explanation": "Allonger l'autonomie consiste à réduire le poste le plus coûteux,\nnon à gagner quelques octets. Un capteur sur pile passe l'essentiel\nde son temps endormi et ne se réveille que pour mesurer, puis, plus\nrarement encore, pour émettre." }, { "id": "q13", "difficulty": 1, "skills": [ "securite", "objet-connecte" ], "title": "Le mot de passe d'usine d'une caméra", "statement": "Nadia installe une caméra connectée livrée avec l'identifiant admin\net le mot de passe admin. Quel geste doit-elle faire en premier ?", "options": [ { "text": "Débrancher la caméra chaque nuit, quand personne\nne surveille le logement", "correct": false, "feedback": "Erreur : le problème demeure le jour, où la caméra est\njustement utile. Débrancher un appareil n'est pas le protéger,\nc'est y renoncer." }, { "text": "Remplacer ce mot de passe d'usine par un mot de passe\nqu'elle choisit", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : les mots de passe d'usine figurent dans les\nnotices et circulent en listes. Tant qu'il n'est pas changé,\nn'importe qui peut entrer." }, { "text": "Masquer l'objectif avec un adhésif tant que la maison\nest occupée", "correct": false, "feedback": "Erreur : masquer l'objectif empêche de filmer mais laisse\nl'accès ouvert. L'intrus garde la main sur l'appareil et sur le\nréseau du logement." }, { "text": "Renommer la caméra pour qu'elle n'apparaisse pas sous\nson nom d'usine", "correct": false, "feedback": "Erreur : le nom affiché n'ouvre ni ne ferme rien. Un appareil\nrenommé mais gardé sous son mot de passe d'usine reste aussi\naccessible." } ], "explanation": "Beaucoup d'objets connectés sont livrés avec le même identifiant\npour tous les exemplaires vendus. Changer ce mot de passe dès la\nmise en service est le premier geste de sécurité, avant même le\nréglage des fonctions." }, { "id": "q14", "difficulty": 2, "skills": [ "securite", "vulnerabilite" ], "title": "Une caméra enrôlée à son insu", "statement": "Des milliers de caméras connectées mal protégées ont servi à\nsaturer un grand site web. Comment cela a-t-il été possible ?", "options": [ { "text": "Elles ont été prises en main à distance et ont émis\nleurs requêtes ensemble", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : un programme malveillant s'installe sur des\nappareils restés sous leur mot de passe d'usine, puis les fait\ntous interroger la même cible au même instant." }, { "text": "Elles ont filmé les identifiants employés par leurs\npropriétaires respectifs", "correct": false, "feedback": "Erreur : aucune caméra n'a besoin de filmer un mot de passe. Ce\nsont les accès des caméras elles-mêmes, laissés par défaut, qui\nont été exploités." }, { "text": "Elles ont épuisé le stock d'adresses IP disponibles\nchez l'opérateur du site", "correct": false, "feedback": "Erreur : le site n'est pas tombé par manque d'adresses, mais\nsous le nombre de demandes reçues. La saturation touchait le\nserveur, non l'adressage." }, { "text": "Elles ont transmis au site des images bien trop\nlourdes pour être affichées", "correct": false, "feedback": "Erreur : le site n'avait aucune image à afficher. Ce qui l'a\nmis à genoux, c'est le nombre de connexions simultanées, non\nleur contenu." } ], "explanation": "Un objet connecté mal protégé n'expose pas seulement son\npropriétaire : il devient une machine au service d'un attaquant.\nDes centaines de milliers d'appareils domestiques ont déjà été\nrassemblés ainsi pour mettre des services hors d'usage." }, { "id": "q15", "difficulty": 1, "skills": [ "mise-a-jour", "securite" ], "title": "À quoi sert une mise à jour", "statement": "Le fabricant du routeur de Victor publie une mise à jour du\nlogiciel interne. À quoi sert-elle le plus souvent ?", "options": [ { "text": "À augmenter le débit que la ligne de l'abonné est\ncapable de transporter", "correct": false, "feedback": "Erreur : le débit dépend de la ligne et de l'abonnement\nsouscrit. Un logiciel ne fait pas passer plus de données sur un\nmême câble." }, { "text": "À libérer de la place dans la mémoire de l'appareil\nconcerné", "correct": false, "feedback": "Erreur : une mise à jour occupe plutôt un peu plus de place que\nla version qu'elle remplace. Ce n'est pas un outil de rangement." }, { "text": "À corriger des défauts découverts, dont des failles\nde sécurité", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : les défauts sont découverts après la vente. La\nmise à jour est le seul moyen de les corriger sur des appareils\ndéjà installés chez les clients." }, { "text": "À prolonger la durée de la garantie proposée par le\nfabricant", "correct": false, "feedback": "Erreur : la garantie est un engagement commercial, fixé au\ncontrat de vente. Installer un logiciel n'y change rien." } ], "explanation": "Un objet connecté est vendu avec un programme qui contiendra tôt ou\ntard un défaut exploitable. Le fabricant publie alors une\ncorrection, que l'appareil doit installer pour rester sûr." }, { "id": "q16", "difficulty": 2, "skills": [ "mise-a-jour", "securite" ], "title": "Un objet que le fabricant n'entretient plus", "statement": "Le fabricant de la serrure connectée de Lucie annonce qu'il ne\npubliera plus aucune mise à jour pour ce modèle. Que faut-il en\nconclure ?", "options": [ { "text": "La serrure cessera de fonctionner à la date annoncée\npar le fabricant", "correct": false, "feedback": "Erreur : l'appareil continue de fonctionner comme la veille.\nC'est son entretien qui s'arrête, pas son fonctionnement." }, { "text": "La serrure est désormais sûre, son programme ayant\nété jugé terminé", "correct": false, "feedback": "Erreur : aucun programme n'atteint un état où plus rien ne\nreste à découvrir. Des failles seront trouvées après cette\nannonce comme avant." }, { "text": "La serrure ne pourra plus être ouverte qu'avec la\nclé mécanique", "correct": false, "feedback": "Erreur : la commande à distance reste disponible. Rien n'est\ndésactivé, et c'est justement ce qui rend la situation\ndélicate." }, { "text": "Les failles découvertes ensuite resteront ouvertes\nsur cet appareil", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : une faille publiée après l'arrêt du suivi\ndemeurera exploitable. L'appareil devient au fil du temps un\npoint faible du logement." } ], "explanation": "La durée pendant laquelle un fabricant s'engage à publier des mises\nà jour fait partie des caractéristiques d'un objet connecté, au même\ntitre que son prix. Un objet qui commande une serrure ou une caméra\nsans suivi devient un risque." }, { "id": "q17", "difficulty": 1, "skills": [ "vie-privee", "donnees" ], "title": "Ce que relève une montre connectée", "statement": "La montre connectée de Farid enregistre chacune de ses séances de\ncourse. Quelles données produit-elle ?", "options": [ { "text": "Sa position, son rythme cardiaque et l'heure de\nchaque sortie", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : chaque sortie laisse un tracé daté. Mises bout\nà bout, ces traces dessinent le domicile, les horaires et\nl'état de santé du porteur." }, { "text": "Uniquement la distance parcourue, seule mesure utile\nau sportif", "correct": false, "feedback": "Erreur : la distance n'est qu'un résultat parmi d'autres. La\nmontre relève en continu la position pour pouvoir la calculer." }, { "text": "Seulement des moyennes, calculées puis effacées après\nla séance", "correct": false, "feedback": "Erreur : les mesures détaillées sont conservées. C'est ce qui\npermet d'afficher le tracé du parcours plusieurs mois après la\nséance." }, { "text": "Des données anonymes, la montre ignorant l'identité\ndu porteur", "correct": false, "feedback": "Erreur : les sorties partent presque toujours du même point, à\ndes heures régulières. Un tel tracé désigne une personne même\nsans son nom." } ], "explanation": "Les données d'un objet connecté sont rarement isolées : accumulées,\nelles décrivent des habitudes. Un relevé de course répété indique\nune adresse, des horaires de sortie et une condition physique." }, { "id": "q18", "difficulty": 2, "skills": [ "vie-privee", "donnees" ], "title": "Ce qu'une enceinte connectée révèle", "statement": "L'enceinte connectée de la famille d'Anaïs conserve la date et\nl'heure de chaque demande qui lui est adressée. Que peut-on déduire\nde ce seul relevé ?", "options": [ { "text": "Le contenu exact des conversations tenues dans la\npièce", "correct": false, "feedback": "Erreur : le relevé ne contient que des dates, non les paroles\nprononcées. Il en dit déjà beaucoup, mais pas cela." }, { "text": "Les heures de lever, les heures de coucher et les\npériodes d'absence", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : la première demande du matin, la dernière du\nsoir et les jours entiers sans aucune demande dessinent le\nrythme du foyer." }, { "text": "Les opinions politiques de chacun des membres de la\nfamille", "correct": false, "feedback": "Erreur : aucune opinion ne se lit dans une suite d'horaires. Il\nfaudrait connaître le contenu des demandes, qui ne figure pas\ndans ce relevé." }, { "text": "Le nombre de personnes présentes dans le logement à\nchaque instant", "correct": false, "feedback": "Erreur : rien ne distingue une demande faite par une personne\nd'une demande faite par une autre. Ce relevé ne compte pas les\noccupants." } ], "explanation": "Des données apparemment anodines suffisent à reconstituer des\nhabitudes. C'est le principe des métadonnées : savoir quand une\nmachine a été sollicitée renseigne sur la vie du foyer sans jamais\nlire le contenu des échanges." }, { "id": "q19", "difficulty": 2, "skills": [ "commande", "algorithme" ], "title": "Commande d'un éclairage automatique", "statement": "L'entrée de l'immeuble de Tom reçoit un capteur de luminosité et un\ndétecteur de présence. L'éclairage ne doit servir que la nuit, et\nseulement lorsque quelqu'un se trouve dans le hall. Quelle règle le\nprogramme doit-il appliquer ?", "options": [ { "text": "Allumer la lampe si la luminosité est basse, quelle\nque soit la présence", "correct": false, "feedback": "Erreur : la lampe resterait allumée toute la nuit, sans\npersonne dans le hall. Les deux conditions doivent être\nréunies." }, { "text": "Allumer la lampe si une présence est détectée, quelle\nque soit la luminosité", "correct": false, "feedback": "Erreur : la lampe s'allumerait en plein jour au passage de\nchaque habitant, alors que l'éclairage n'apporte rien." }, { "text": "Allumer la lampe si la luminosité est basse et qu'une\nprésence est détectée", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : les deux mesures sont exigées ensemble. Il faut\nà la fois qu'il fasse sombre et que quelqu'un soit là pour que\nl'éclairage se justifie." }, { "text": "Allumer la lampe si la luminosité est basse ou qu'une\nprésence est détectée", "correct": false, "feedback": "Erreur : avec ce mot de liaison, une seule des deux conditions\nsuffit. La lampe s'allumerait la nuit sans personne, et de jour\nà chaque passage." } ], "explanation": "Commander un système revient à écrire la condition exacte qui\ndéclenche l'action. Deux capteurs interviennent ici, et c'est bien\nleur conjonction qui doit être exigée : l'un des deux ne suffit pas." }, { "id": "q20", "difficulty": 2, "skills": [ "commande", "algorithme", "regulation" ], "title": "Lecture d'un algorithme d'arrosage", "statement": "L'arrosage de la serre de Jeanne suit cet algorithme, relancé\ntoutes les dix minutes.\n\n```text\nmesurer l'humidité du sol\nsi l'humidité est inférieure à 30 %\n ouvrir la vanne pendant deux minutes\nsinon\n laisser la vanne fermée\n```\n\nQue fait le système lorsque la mesure vaut 45 % ?", "options": [ { "text": "Il laisse la vanne fermée et recommencera la mesure\ndix minutes plus tard", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : 45 % dépasse le seuil de 30 %, la condition est\nfausse et la vanne reste fermée. L'algorithme sera relancé au\nrelevé suivant." }, { "text": "Il ouvre la vanne pendant deux minutes, puis la\nreferme et attend", "correct": false, "feedback": "Erreur : c'est ce que ferait le système si le sol était sec.\nIci la mesure est au-dessus du seuil, donc la vanne ne s'ouvre\npas." }, { "text": "Il ouvre la vanne jusqu'à ce que l'humidité\nredescende sous 30 %", "correct": false, "feedback": "Erreur : arroser augmente l'humidité et ne la fait pas baisser.\nCette lecture inverse le sens de la comparaison écrite dans\nl'algorithme." }, { "text": "Il s'arrête définitivement, la condition d'arrosage\nn'étant pas remplie", "correct": false, "feedback": "Erreur : un système de régulation ne s'arrête pas. Il reprend\nson cycle de mesure, ici toutes les dix minutes, sans fin." } ], "explanation": "L'algorithme décrit un tour de boucle : mesurer, comparer au seuil,\nagir ou ne rien faire. La régulation naît de la répétition de ce\ntour, l'arrosage augmentant l'humidité que le relevé suivant\nmesurera." }, { "id": "q21", "difficulty": 3, "skills": [ "regulation", "seuil" ], "title": "Deux seuils plutôt qu'un", "statement": "Le chauffage de l'atelier de Baptiste démarre dès que la mesure\ndescend sous 20 °C et s'arrête dès qu'elle dépasse 20 °C. Le relais\nclaque sans arrêt. Quelle correction convient ?", "options": [ { "text": "Mesurer la température dix fois par seconde au lieu\nd'une fois par minute", "correct": false, "feedback": "Erreur : mesurer plus souvent multiplie les allers-retours\nautour du seuil. Le relais claquerait encore davantage." }, { "text": "Relever la consigne à 22 °C pour éloigner la mesure\ndu seuil retenu", "correct": false, "feedback": "Erreur : l'atelier serait seulement plus chaud, et la mesure\noscillerait autour de 22 °C exactement comme elle oscille\nautour de 20 °C." }, { "text": "Installer une seconde sonde et retenir la plus petite\ndes deux valeurs", "correct": false, "feedback": "Erreur : deux sondes donnent deux mesures voisines, toutes deux\ncollées au seuil. Le va-et-vient du relais resterait le même." }, { "text": "Démarrer au-dessous de 19,5 °C et n'arrêter\nqu'au-dessus de 20,5 °C", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : entre 19,5 °C et 20,5 °C, le système garde\nl'état où il se trouve. Il faut un écart réel pour provoquer un\nchangement, ce qui espace les commutations." } ], "explanation": "Avec un seuil unique, la moindre variation de la mesure fait\nbasculer l'actionneur. On retient donc deux seuils, l'un pour\ndéclencher, l'autre pour arrêter. Le système traverse alors une\nplage où il ne change rien, et l'actionneur s'use moins." }, { "id": "q22", "difficulty": 2, "skills": [ "capteur", "actionneur", "chaine" ], "title": "Le demi-tour d'un robot aspirateur", "statement": "Le robot aspirateur de Clara heurte un pied de table, recule, puis\nrepart dans une autre direction. Quel élément a déclenché cette\nmanœuvre ?", "options": [ { "text": "La brosse d'aspiration, arrêtée net par l'obstacle\nrencontré", "correct": false, "feedback": "Erreur : la brosse ramasse la poussière, elle n'informe de\nrien. Un élément qui agit sur le monde est un actionneur, pas\nun capteur." }, { "text": "Le programme, qui avait prévu un demi-tour à cet\nendroit de la pièce", "correct": false, "feedback": "Erreur : le robot ne dispose d'aucun plan du logement dressé à\nl'avance. Il découvre les obstacles au fur et à mesure, par ses\ncapteurs." }, { "text": "Le pare-chocs muni d'un contact, qui a signalé le\nchoc au programme", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : le contact se ferme au choc, le programme lit\ncette information, puis commande aux moteurs de reculer et de\npivoter." }, { "text": "Le moteur des roues, qui s'est inversé de lui-même au\ncontact du pied", "correct": false, "feedback": "Erreur : un moteur ne décide rien et ne s'inverse pas seul. Il\ntourne dans le sens que le programme lui impose, après la\nlecture du capteur." } ], "explanation": "Le pare-chocs est un capteur tout ou rien : il ne mesure pas une\nvaleur, il signale un événement. Le programme le lit, décide, puis\ncommande les moteurs, qui sont les actionneurs de la manœuvre." }, { "id": "q23", "difficulty": 1, "skills": [ "microcontroleur", "systeme-embarque" ], "title": "Ce qu'est un microcontrôleur", "statement": "Le cœur d'un objet connecté est souvent un microcontrôleur. De quoi\ns'agit-il ?", "options": [ { "text": "D'un capteur miniature capable de relever plusieurs\ngrandeurs à la fois", "correct": false, "feedback": "Erreur : le microcontrôleur ne mesure rien lui-même. Il lit les\nvaleurs que les capteurs lui transmettent et décide de ce qu'il\nconvient de faire." }, { "text": "D'un petit ordinateur complet, processeur et mémoire\nsur une même puce", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : il réunit un processeur, de la mémoire et des\nbroches d'entrée et de sortie. Il coûte quelques euros et\nconsomme très peu." }, { "text": "D'un boîtier qui distribue l'électricité aux\ndifférents éléments", "correct": false, "feedback": "Erreur : la distribution de l'électricité relève de\nl'alimentation. Le microcontrôleur exécute un programme, il ne\nrépartit aucun courant." }, { "text": "D'un logiciel chargé de commander les moteurs et les\nvannes de l'objet", "correct": false, "feedback": "Erreur : il s'agit d'un composant matériel, que l'on tient\nentre deux doigts. Le logiciel est ce qu'on y installe, non ce\nqu'il est." } ], "explanation": "Un microcontrôleur rassemble sur une seule puce ce qu'un ordinateur\nclassique répartit sur une carte. Son prix et sa faible\nconsommation expliquent qu'on en trouve dans presque tous les\nobjets du quotidien." }, { "id": "q24", "difficulty": 2, "skills": [ "capteur", "traitement" ], "title": "De la grandeur physique au nombre", "statement": "Le détecteur de fumée du couloir surveille l'air en permanence.\nComment son programme interne exploite-t-il ce que mesure le\ncapteur ?", "options": [ { "text": "Il reçoit une valeur numérique et la compare au seuil\nenregistré", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : la grandeur physique est traduite en nombre,\nque le programme confronte à une valeur de référence. La\ndécision naît de cette comparaison." }, { "text": "Il reçoit un ordre du capteur et le transmet à la\nsirène du boîtier", "correct": false, "feedback": "Erreur : un capteur ne donne aucun ordre, il fournit une\nmesure. La décision de faire sonner la sirène appartient au\nprogramme." }, { "text": "Il reçoit une image de l'air et y cherche la présence\nde particules", "correct": false, "feedback": "Erreur : ce détecteur n'est pas une caméra. Il mesure\nl'opacité de l'air et en tire un nombre, jamais une image." }, { "text": "Il reçoit une alarme déjà déclenchée et se contente\nde la prolonger", "correct": false, "feedback": "Erreur : l'alarme est la conséquence de la décision, jamais son\npoint de départ. Rien ne se déclenche avant que le seuil soit\nfranchi." } ], "explanation": "Un capteur traduit une grandeur physique en valeur numérique. Le\nprogramme n'a donc affaire qu'à des nombres : il les compare, en\ntire une décision, puis commande l'actionneur, ici la sirène." }, { "id": "q25", "difficulty": 3, "skills": [ "systeme-embarque", "contraintes" ], "title": "Les contraintes d'un airbag", "statement": "Le système embarqué qui déclenche l'airbag d'une voiture dispose de\nmoins de trente millisecondes pour se décider. Qu'exige cette\ncontrainte ?", "options": [ { "text": "Un calculateur d'une puissance comparable à celle\nd'un ordinateur de bureau", "correct": false, "feedback": "Erreur : le calculateur d'un airbag est modeste. Ce qui compte\nn'est pas la puissance disponible mais la certitude du délai de\nréponse." }, { "text": "Une liaison permanente avec un serveur du\nconstructeur pendant le trajet", "correct": false, "feedback": "Erreur : un aller-retour vers un serveur coûterait à lui seul\ndavantage que le délai imparti. La décision se prend dans la\nvoiture." }, { "text": "Une mémoire suffisante pour conserver l'ensemble des\ntrajets effectués", "correct": false, "feedback": "Erreur : conserver les trajets ne sert pas au déclenchement. Le\nsystème ne travaille que sur la mesure de l'instant du choc." }, { "text": "Un temps de réaction garanti, quelles que soient les\ncirconstances", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : la réponse doit tomber avant l'échéance à\nchaque fois, sans exception. Un système rapide en moyenne mais\nparfois en retard serait dangereux." } ], "explanation": "Beaucoup de systèmes embarqués sont soumis à des contraintes de\ntemps : freinage assisté, airbag, commande de vol. On ne leur\ndemande pas d'être rapides en moyenne, mais de tenir un délai dans\ntous les cas, y compris le pire." }, { "id": "q26", "difficulty": 2, "skills": [ "commande", "ihm" ], "title": "Le bouton piéton d'un feu tricolore", "statement": "Au carrefour, Mehdi appuie sur le bouton piéton. Le feu des\nvoitures passe au rouge vingt secondes plus tard. Comment comprendre\nce délai ?", "options": [ { "text": "Le bouton commande directement l'ampoule rouge du feu\ndes voitures", "correct": false, "feedback": "Erreur : couper le vert à l'instant même de l'appui\nprovoquerait des accidents. Le bouton ne commande aucun feu\ndirectement." }, { "text": "Le bouton compte les piétons afin d'ajuster la durée\ndu feu vert", "correct": false, "feedback": "Erreur : un bouton ne distingue pas les personnes, il\nenregistre un appui. Dix piétons qui appuient produisent la\nmême demande qu'un seul." }, { "text": "Le bouton enregistre une demande que le programme\ntraite à son tour", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : le bouton est une entrée du système. Le\nprogramme en tient compte au moment opportun, après avoir\nlaissé passer les voitures engagées." }, { "text": "Le délai vient de la liaison avec un poste de\ncommande installé au loin", "correct": false, "feedback": "Erreur : le carrefour décide sur place, par son propre\ncalculateur. Une liaison lointaine n'expliquerait de toute\nfaçon pas vingt secondes." } ], "explanation": "Le bouton piéton fait partie de l'interface : il transmet une\nintention, il ne commande pas l'actionneur. Le programme du\ncarrefour arbitre entre les demandes reçues et la sécurité, ce qui\nexplique l'attente." }, { "id": "q27", "difficulty": 3, "skills": [ "regulation", "capteur", "securite" ], "title": "Une sonde débranchée", "statement": "La sonde du chauffe-eau d'Ilyes se débranche, et le programme reçoit\ndésormais toujours la valeur 0 °C. Que se passe-t-il si rien n'a été\nprévu pour ce cas ?", "options": [ { "text": "Le programme repère l'anomalie et coupe la résistance\npar précaution", "correct": false, "feedback": "Erreur : ce serait la bonne conduite, mais l'énoncé précise que\nrien n'a été prévu. Sans contrôle écrit dans le programme,\n0 °C est une mesure comme une autre." }, { "text": "La résistance chauffe sans s'arrêter, la consigne\nparaissant inatteignable", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : le programme compare 0 °C à la consigne, trouve\nla mesure trop basse et maintient la chauffe. Il recommence\nsans fin, l'eau montant bien au-delà du réglage." }, { "text": "La résistance reste éteinte, le programme refusant\nune valeur aberrante", "correct": false, "feedback": "Erreur : rien ne distingue 0 °C d'une mesure plausible en\nhiver. Un programme ne juge pas une valeur aberrante s'il n'a\npas été écrit pour le faire." }, { "text": "Le chauffe-eau s'arrête et affiche un code d'erreur\nsur son écran", "correct": false, "feedback": "Erreur : aucun code d'erreur n'apparaît sans un contrôle prévu\npar le concepteur. Le système se croit en marche normale." } ], "explanation": "Une boucle de régulation obéit aveuglément à sa mesure. Un capteur\nen panne la rend dangereuse, d'où les contrôles de vraisemblance\najoutés par les concepteurs et les sécurités indépendantes, comme\nun thermostat mécanique de secours." }, { "id": "q28", "difficulty": 3, "skills": [ "securite", "objet-connecte", "mise-a-jour" ], "title": "Protéger une caméra consultée à distance", "statement": "Louise consulte depuis son travail la caméra installée chez elle.\nQuelle mesure protège le mieux cet accès ?", "options": [ { "text": "Un mot de passe propre à cet appareil et des mises à\njour installées", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : ces deux gestes traitent les deux causes\nordinaires d'intrusion, l'accès laissé par défaut et le défaut\nlogiciel non corrigé." }, { "text": "Un identifiant long et compliqué à retenir pour\naccéder à la caméra", "correct": false, "feedback": "Erreur : l'identifiant n'est pas un secret, il figure souvent\ndans la notice du modèle. C'est le mot de passe qui protège\nl'accès." }, { "text": "Une consultation limitée aux heures de bureau, la\ncaméra étant éteinte la nuit", "correct": false, "feedback": "Erreur : réduire les heures de marche réduit surtout l'utilité\nde la caméra. Pendant les heures de fonctionnement, l'accès\nreste aussi ouvert." }, { "text": "Un réglage de la caméra sur la qualité d'image la\nplus basse possible", "correct": false, "feedback": "Erreur : une image médiocre reste une image de l'intérieur du\nlogement. La qualité ne change rien à la possibilité d'entrer\ndans l'appareil." } ], "explanation": "Sécuriser un objet connecté tient à peu de choses : un mot de passe\ndistinct de celui d'usine et propre à l'appareil, les mises à jour\ninstallées, et une ouverture vers Internet réduite au nécessaire." }, { "id": "q29", "difficulty": 3, "skills": [ "autonomie", "ordres-de-grandeur" ], "title": "Choisir la période d'émission", "statement": "Un capteur de qualité de l'air posé dans une salle de classe émet\nune valeur toutes les secondes et sa pile tient dix jours. Le\nfabricant passe à une émission toutes les dix minutes. Quel ordre de\ngrandeur d'autonomie peut-on attendre ?", "options": [ { "text": "Environ vingt jours, chaque économie faisant à peu\nprès doubler la durée", "correct": false, "feedback": "Erreur : ce raisonnement ne s'appuie sur rien. Diviser par six\ncents le nombre d'émissions ne se traduit pas par un simple\ndoublement." }, { "text": "Environ six mille jours, soit exactement six cents\nfois plus qu'auparavant", "correct": false, "feedback": "Erreur : le calcul suppose que l'émission soit la seule\ndépense. Restent le maintien en veille et la décharge propre de\nla pile, qui fixent une limite." }, { "text": "Quelques années, la consommation de veille finissant\npar l'emporter", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : l'autonomie gagne beaucoup, mais elle plafonne.\nUne fois les émissions devenues rares, ce sont la veille et la\npile elle-même qui décident." }, { "text": "Dix jours encore, la pile se vidant d'elle-même au\nmême rythme qu'avant", "correct": false, "feedback": "Erreur : la décharge propre d'une pile est lente, de l'ordre de\nquelques pour cent par an. Elle ne peut pas expliquer une\nautonomie de dix jours." } ], "explanation": "Réduire le poste dominant fait progresser l'autonomie jusqu'à ce\nqu'un autre poste devienne le plus lourd. C'est pourquoi les\ncapteurs sur pile annoncent des années d'autonomie, jamais des\nsiècles." }, { "id": "q30", "difficulty": 3, "skills": [ "vie-privee", "donnees", "objet-connecte" ], "title": "Ce que révèle un compteur communicant", "statement": "Le compteur électrique communicant du logement d'Adam relève la\nconsommation toutes les trente minutes. Que permet cette suite de\nrelevés ?", "options": [ { "text": "De connaître les sites web consultés depuis le\nlogement concerné", "correct": false, "feedback": "Erreur : le compteur mesure une puissance électrique et ne voit\npasser aucune donnée informatique. Il s'agit de deux réseaux\ndistincts." }, { "text": "De reconnaître la marque exacte de chacun des\nappareils branchés", "correct": false, "feedback": "Erreur : un relevé toutes les trente minutes est bien trop\ngrossier pour identifier un modèle. Il y faudrait une mesure\ntrès fine du courant." }, { "text": "D'écouter ce qui se dit dans le logement en passant\npar le réseau électrique", "correct": false, "feedback": "Erreur : le réseau électrique transporte du courant, non du\nson. Aucun microphone n'est installé dans un compteur." }, { "text": "De repérer les heures de présence et de deviner les\ndéparts en vacances", "correct": true, "feedback": "Bonne réponse : une consommation quasi nulle pendant huit jours\nsignale une absence, et les pics du matin et du soir dessinent\nles horaires du foyer." } ], "explanation": "Une mesure technique devient une donnée personnelle dès qu'elle\ndécrit une personne. C'est pourquoi la finesse des relevés, leur\ndurée de conservation et la liste des destinataires autorisés sont\nencadrées par la réglementation." } ] }