$course$/QCM de NSI/SNT/Informatique embarquée et objets connectés Systèmes embarqués et objets connectés, chaîne allant du capteur au
traitement puis à l'actionneur, interfaces homme-machine, boucle de
régulation, commande d'un système simple, autonomie et consommation,
sécurité et vulnérabilités, mises à jour et enjeux de vie privée.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q01 : Ce qu'est un système embarqué Le lave-vaisselle de la famille de Lina contient un système
embarqué. Qu'est-ce que cela signifie ?

]]> Un système embarqué est un ordinateur intégré à un objet pour lui
faire remplir une fonction précise. On en trouve dans les voitures,
les appareils ménagers, les montres ou les feux tricolores, le plus
souvent sans clavier ni écran.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Un ordinateur spécialisé est intégré à l'appareil pour
en commander la marche

]]> Bonne réponse : un système embarqué est un ordinateur dédié à
une seule tâche, logé dans l'objet qu'il pilote. On ne le voit
pas, mais il exécute bien un programme.

]]> Un ordinateur portable doit être raccordé à l'appareil
pour le faire fonctionner

]]> Erreur : rien n'est à brancher. Le calculateur se trouve déjà à
l'intérieur, installé à la fabrication et invisible pour
l'utilisateur.

]]> L'appareil envoie son programme à un serveur distant
qui décide à sa place

]]> Erreur : un lave-vaisselle fonctionne sans aucune liaison
extérieure. Les décisions sont prises sur place, par le
calculateur de l'appareil.

]]> L'appareil est piloté par des pièces mécaniques
seules, sans aucun programme

]]> Erreur : choisir la durée d'un cycle ou le moment de la vidange
suppose un programme. Les pièces mécaniques exécutent les
ordres, elles ne les décident pas.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q02 : Rôle du capteur Un radiateur électrique connecté réunit plusieurs composants. Quel
est le rôle du capteur dans un tel appareil ?

]]> Le capteur est l'entrée du système. Il transforme une grandeur
physique, la température d'une pièce ou la distance d'un obstacle,
en une valeur numérique que le programme sait manipuler.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Exécuter le programme qui décide de la conduite à
tenir

]]> Erreur : c'est le rôle de l'unité de traitement, le petit
calculateur de l'objet. Un capteur n'exécute aucun programme,
il renseigne celui qui en exécute un.

]]> Produire un mouvement ou une action sur le monde
extérieur

]]> Erreur : agir sur le monde est le rôle d'un actionneur. Un
capteur observe et transmet, il ne modifie rien autour de lui.

]]> Mesurer une grandeur physique et en transmettre la
valeur

]]> Bonne réponse : température, luminosité, distance, pression. Le
capteur traduit cette grandeur en une valeur que le programme
pourra comparer et utiliser.

]]> Conserver les mesures effectuées pendant toute la vie
de l'appareil

]]> Erreur : la conservation des mesures relève d'une mémoire. Un
capteur fournit une valeur à l'instant où on la lui demande,
puis l'oublie.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q03 : Rôle de l'actionneur Dans un système embarqué, à quoi sert un actionneur ?

]]> L'actionneur est la sortie du système. Il traduit une décision du
programme en effet physique : faire tourner un moteur, ouvrir une
vanne, allumer une lampe, déverrouiller une porte.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc À relever une grandeur physique et à la transmettre
au programme

]]> Erreur : relever une grandeur est le travail d'un capteur.
L'actionneur se trouve à l'autre bout de la chaîne, il agit une
fois la décision prise.

]]> À produire une action sur le monde extérieur, sur
ordre du programme

]]> Bonne réponse : moteur, vanne, résistance chauffante, lampe,
verrou. L'actionneur transforme une décision du programme en
effet concret.

]]> À convertir une mesure en une valeur numérique
utilisable par le programme

]]> Erreur : cette conversion accompagne la mesure, donc l'entrée
du système. L'actionneur se situe en sortie et ne manipule
aucune valeur.

]]> À conserver le programme que le système exécute à
chaque démarrage

]]> Erreur : le programme est conservé dans la mémoire du
calculateur. Un actionneur n'exécute rien, il obéit à un ordre
déjà décidé.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q04 : Capteur ou actionneur Jules démonte le thermostat de sa chaudière et repère quatre
éléments. Lequel de ces éléments est un capteur ?

]]> Dans un thermostat, la sonde mesure, le programme compare la mesure
à la consigne, le relais met la chaudière en marche ou l'arrête.
L'écran et les boutons forment l'interface avec l'habitant.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Le relais qui ferme le circuit électrique commandant
la chaudière

]]> Erreur : le relais agit, il met la chaudière en marche ou
l'arrête. C'est un actionneur, placé à la sortie du système.

]]> L'écran qui affiche la température demandée par
l'habitant

]]> Erreur : l'écran informe l'habitant et fait partie de
l'interface homme-machine. Aucune grandeur physique n'y est
mesurée.

]]> La mémoire qui conserve le programme de mise en
marche

]]> Erreur : la mémoire appartient à l'unité de traitement. Elle
conserve des instructions, elle ne relève rien dans la pièce.

]]> La sonde qui relève en continu la température de la
pièce

]]> Bonne réponse : la sonde mesure une grandeur physique, la
température de l'air, et transmet sa valeur au programme du
thermostat.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q05 : Ce qui fait un objet connecté Une balance de salle de bains ordinaire et une balance connectée
contiennent toutes deux un système embarqué. Qu'est-ce qui
distingue la seconde ?

]]> Tout objet connecté est un système embarqué, mais l'inverse est
faux. Le lave-vaisselle et le feu tricolore décident sur place ;
l'objet connecté ajoute une liaison avec un téléphone, une box ou
un serveur.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Elle mesure le poids avec une précision impossible à
atteindre autrement

]]> Erreur : la précision dépend du capteur de poids, comparable
dans les deux appareils. Une liaison avec l'extérieur ne rend
aucune mesure plus juste.

]]> Elle échange ses données avec un autre appareil ou un
service en ligne

]]> Bonne réponse : un objet connecté envoie ses mesures vers un
téléphone ou un serveur, et peut en recevoir des ordres ou des
mises à jour.

]]> Elle exécute un programme, ce que la balance
ordinaire ne fait pas

]]> Erreur : les deux exécutent un programme, puisque les deux
contiennent un système embarqué. C'est la communication avec
l'extérieur qui les sépare.

]]> Elle conserve ses mesures dans une mémoire interne,
contrairement à l'autre

]]> Erreur : une balance ordinaire peut très bien garder les
dernières pesées en mémoire. Conserver chez soi n'est pas
transmettre au dehors.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q06 : L'ordre des étapes d'un ouvre-portail Le portail de la maison d'Océane s'ouvre lorsqu'une voiture se
présente devant lui. Dans quel ordre les étapes se déroulent-elles ?

]]> La chaîne est toujours la même : capteur, traitement, actionneur.
Le capteur fournit une information, le programme en tire une
décision, l'actionneur la réalise dans le monde physique.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Le moteur démarre en premier, puis le détecteur
confirme la présence du véhicule

]]> Erreur : l'ordre est inversé. Rien ne peut démarrer avant que
la présence du véhicule soit connue du programme.

]]> Le programme ouvre le portail, puis compare la mesure
à son seuil

]]> Erreur : la comparaison précède nécessairement la décision.
Ouvrir puis vérifier reviendrait à ouvrir le portail dans tous
les cas.

]]> Le détecteur signale le véhicule, le programme
décide, le moteur ouvre

]]> Bonne réponse : le capteur mesure, l'unité de traitement
compare la mesure à ce qui est attendu, l'actionneur exécute la
décision.

]]> Le moteur interroge le détecteur, puis se met en
marche de lui-même

]]> Erreur : un moteur ne demande rien et ne décide rien. Il reçoit
une tension lorsque le programme l'ordonne, un point c'est
tout.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q07 : Ce qu'est une interface homme-machine Que désigne l'interface homme-machine d'un objet technique ?

]]> L'interface homme-machine est la partie visible de l'objet : elle
reçoit les intentions de l'utilisateur et lui rend compte de ce que
fait la machine. Sa qualité décide souvent du succès d'un appareil.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Tout ce qui permet à la personne de commander l'objet
et d'en lire l'état

]]> Bonne réponse : boutons, molette, écran, voyants, application
sur téléphone, commande à la voix. Tout ce par quoi passe
l'échange avec la personne.

]]> Le programme qui commande les actionneurs à partir
des mesures reçues

]]> Erreur : ce programme travaille sans la personne, à l'intérieur
de l'objet. L'interface commence là où l'utilisateur
intervient.

]]> La liaison sans fil qui relie l'objet au téléphone de
son utilisateur

]]> Erreur : cette liaison relie deux machines. Une interface
homme-machine se situe entre l'objet et une personne, non entre
deux appareils.

]]> L'ensemble des capteurs qui renseignent le programme
sur son entourage

]]> Erreur : les capteurs observent le monde physique, pas
l'utilisateur. Leur rôle est d'informer le programme, non de
dialoguer avec quelqu'un.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q08 : Une interface mal conçue Le four de Manon possède une seule molette et un afficheur à deux
chiffres. Régler une cuisson demande six appuis successifs. Que
peut-on dire de cette interface ?

]]> Une bonne interface rend immédiates les actions fréquentes et
renvoie les réglages rares dans des menus. Elle indique aussi
clairement l'état de la machine, pour que la personne sache ce qui
est en cours.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Elle convient, puisque tous les réglages restent
finalement accessibles

]]> Erreur : une fonction accessible mais pénible est une fonction
peu employée. La facilité d'accès compte autant que la présence
de la fonction.

]]> Elle est à revoir, car un appareil de ce genre exige
un écran tactile

]]> Erreur : une molette bien pensée vaut mieux qu'un écran tactile
mal organisé. Ce n'est pas la technologie employée qui décide
de la qualité.

]]> Elle importe peu, le programme interne accomplissant
le vrai travail

]]> Erreur : un four excellent que personne ne sait régler cuit
mal. L'interface fait partie du service rendu, elle n'est pas
un ornement.

]]> Elle est à revoir, car une action courante réclame
trop d'étapes

]]> Bonne réponse : régler une cuisson est l'usage principal de
l'appareil. Une interface se juge au nombre de gestes exigés
par les actions les plus fréquentes.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q09 : Le cycle d'un thermostat Le thermostat de Rayan est réglé sur 19 °C. Il relève 17 °C et met
la chaudière en marche. Que fait-il ensuite ?

]]> La régulation est une boucle sans fin : mesurer, comparer à la
consigne, agir, puis mesurer de nouveau. L'action modifie la
grandeur mesurée, ce qui modifie à son tour la décision suivante.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Il laisse la chaudière en marche pendant toute la
durée fixée à l'installation

]]> Erreur : aucune durée fixe ne convient. Selon le froid du
dehors et la taille de la pièce, la même durée chauffera trop
ou trop peu.

]]> Il continue de mesurer et arrête la chaudière dès que
19 °C sont atteints

]]> Bonne réponse : la mesure recommence sans cesse. Tant que la
pièce reste sous 19 °C, la chaudière chauffe ; dès que la
mesure rejoint la consigne, elle s'arrête.

]]> Il attend que l'habitant confirme que la pièce est
devenue assez chaude

]]> Erreur : le thermostat est justement fait pour éviter cette
intervention. Il décide seul en comparant la mesure à la
consigne.

]]> Il coupe la chaudière aussitôt, la consigne ayant
déjà été transmise

]]> Erreur : couper aussitôt laisserait la pièce à 17 °C.
Transmettre une consigne ne réchauffe rien, c'est la chaudière
en marche qui y parvient.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q10 : Une sonde placée au mauvais endroit Un matin d'hiver, la salle où travaille Elsa est à 16 °C et son
thermostat est réglé sur 20 °C. La sonde a été fixée juste au-dessus
du radiateur. Que se passe-t-il ?

]]> Une boucle de régulation ne vaut que ce que vaut sa mesure. Une
sonde placée contre l'actionneur mesure l'effet de l'actionneur, et
non la grandeur que l'on voulait régler : on l'installe loin du
radiateur, à l'écart des fenêtres et du soleil.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc La sonde atteint vite 20 °C et la chaudière s'arrête,
la salle restant froide

]]> Bonne réponse : l'air situé au-dessus du radiateur se réchauffe
en quelques instants. Le programme croit la consigne atteinte
et coupe, alors que la salle est encore à 17 °C.

]]> La chaudière ne démarre pas, la sonde indiquant déjà
une valeur trop haute

]]> Erreur : au départ le radiateur est froid et la sonde relève
bien 16 °C, donc la chaudière se met en marche. Le défaut
apparaît ensuite, quand elle coupe trop tôt.

]]> La salle dépasse largement 20 °C, la sonde
sous-estimant la chaleur reçue

]]> Erreur : la sonde surestime la température de la salle, elle ne
la sous-estime pas. Le chauffage s'arrête trop tôt au lieu de
durer trop longtemps.

]]> La mesure reste juste, la chaleur se répartissant
aussitôt dans la salle

]]> Erreur : la chaleur met de longues minutes à gagner toute la
salle. L'air juste au-dessus du radiateur n'a jamais la même
température que le reste.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q11 : Le poste de dépense d'un capteur sur pile Un capteur d'humidité sans fil est alimenté par une pile, dans une
serre. Quelle opération lui coûte le plus d'énergie ?

]]> Sur un objet alimenté par pile, la communication domine le budget
d'énergie. D'où les stratégies retenues : mesurer souvent mais
émettre rarement, grouper plusieurs mesures en un seul envoi, et
dormir entre deux réveils.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc La lecture de la valeur d'humidité par l'élément
sensible

]]> Erreur : la lecture ne dure qu'un instant et ne demande presque
rien. Ce qui coûte, c'est ensuite de faire voyager la valeur
jusqu'au récepteur.

]]> La comparaison de la valeur mesurée avec le seuil
enregistré

]]> Erreur : comparer deux nombres est une opération minuscule pour
un calculateur. Son coût en énergie est négligeable devant le
reste.

]]> L'émission de la mesure par la liaison radio vers la
base

]]> Bonne réponse : émettre une onde radio suppose de la puissance,
d'autant plus que la base est éloignée. C'est le premier poste
de dépense d'un capteur sans fil.

]]> La conservation de la dernière mesure dans la mémoire
interne

]]> Erreur : écrire quelques octets en mémoire coûte très peu, et
cette mémoire garde sa valeur sans consommer en permanence.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q12 : Gagner en autonomie Le capteur qui surveille le niveau de la cuve d'eau de Samir mesure
et émet une valeur chaque minute. Sa pile tient six semaines.
Quelle modification allongera le plus son autonomie ?

]]> Allonger l'autonomie consiste à réduire le poste le plus coûteux,
non à gagner quelques octets. Un capteur sur pile passe l'essentiel
de son temps endormi et ne se réveille que pour mesurer, puis, plus
rarement encore, pour émettre.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Réduire le nombre de décimales de chaque valeur
transmise

]]> Erreur : le message perd quelques octets, donc quelques
fractions de seconde d'émission. Le gain est réel mais
dérisoire.

]]> Augmenter la mémoire interne pour conserver davantage
de relevés

]]> Erreur : une mémoire plus grande ne réduit rien et consomme
même un peu plus. Ce qui compte est le nombre d'émissions, non
la place disponible.

]]> Remplacer la sonde de niveau par un modèle plus
précis et plus récent

]]> Erreur : une sonde plus précise ne dépense pas moins, et
souvent davantage. La précision de la mesure est étrangère à la
question de l'autonomie.

]]> Conserver les mesures de l'heure et ne les émettre
qu'en un seul envoi

]]> Bonne réponse : l'émission radio est le poste dominant. Passer
de soixante envois par heure à un seul allège d'autant la
dépense principale.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q13 : Le mot de passe d'usine d'une caméra Nadia installe une caméra connectée livrée avec l'identifiant admin
et le mot de passe admin. Quel geste doit-elle faire en premier ?

]]> Beaucoup d'objets connectés sont livrés avec le même identifiant
pour tous les exemplaires vendus. Changer ce mot de passe dès la
mise en service est le premier geste de sécurité, avant même le
réglage des fonctions.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Débrancher la caméra chaque nuit, quand personne
ne surveille le logement

]]> Erreur : le problème demeure le jour, où la caméra est
justement utile. Débrancher un appareil n'est pas le protéger,
c'est y renoncer.

]]> Remplacer ce mot de passe d'usine par un mot de passe
qu'elle choisit

]]> Bonne réponse : les mots de passe d'usine figurent dans les
notices et circulent en listes. Tant qu'il n'est pas changé,
n'importe qui peut entrer.

]]> Masquer l'objectif avec un adhésif tant que la maison
est occupée

]]> Erreur : masquer l'objectif empêche de filmer mais laisse
l'accès ouvert. L'intrus garde la main sur l'appareil et sur le
réseau du logement.

]]> Renommer la caméra pour qu'elle n'apparaisse pas sous
son nom d'usine

]]> Erreur : le nom affiché n'ouvre ni ne ferme rien. Un appareil
renommé mais gardé sous son mot de passe d'usine reste aussi
accessible.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q14 : Une caméra enrôlée à son insu Des milliers de caméras connectées mal protégées ont servi à
saturer un grand site web. Comment cela a-t-il été possible ?

]]> Un objet connecté mal protégé n'expose pas seulement son
propriétaire : il devient une machine au service d'un attaquant.
Des centaines de milliers d'appareils domestiques ont déjà été
rassemblés ainsi pour mettre des services hors d'usage.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Elles ont été prises en main à distance et ont émis
leurs requêtes ensemble

]]> Bonne réponse : un programme malveillant s'installe sur des
appareils restés sous leur mot de passe d'usine, puis les fait
tous interroger la même cible au même instant.

]]> Elles ont filmé les identifiants employés par leurs
propriétaires respectifs

]]> Erreur : aucune caméra n'a besoin de filmer un mot de passe. Ce
sont les accès des caméras elles-mêmes, laissés par défaut, qui
ont été exploités.

]]> Elles ont épuisé le stock d'adresses IP disponibles
chez l'opérateur du site

]]> Erreur : le site n'est pas tombé par manque d'adresses, mais
sous le nombre de demandes reçues. La saturation touchait le
serveur, non l'adressage.

]]> Elles ont transmis au site des images bien trop
lourdes pour être affichées

]]> Erreur : le site n'avait aucune image à afficher. Ce qui l'a
mis à genoux, c'est le nombre de connexions simultanées, non
leur contenu.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q15 : À quoi sert une mise à jour Le fabricant du routeur de Victor publie une mise à jour du
logiciel interne. À quoi sert-elle le plus souvent ?

]]> Un objet connecté est vendu avec un programme qui contiendra tôt ou
tard un défaut exploitable. Le fabricant publie alors une
correction, que l'appareil doit installer pour rester sûr.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc À augmenter le débit que la ligne de l'abonné est
capable de transporter

]]> Erreur : le débit dépend de la ligne et de l'abonnement
souscrit. Un logiciel ne fait pas passer plus de données sur un
même câble.

]]> À libérer de la place dans la mémoire de l'appareil
concerné

]]> Erreur : une mise à jour occupe plutôt un peu plus de place que
la version qu'elle remplace. Ce n'est pas un outil de rangement.

]]> À corriger des défauts découverts, dont des failles
de sécurité

]]> Bonne réponse : les défauts sont découverts après la vente. La
mise à jour est le seul moyen de les corriger sur des appareils
déjà installés chez les clients.

]]> À prolonger la durée de la garantie proposée par le
fabricant

]]> Erreur : la garantie est un engagement commercial, fixé au
contrat de vente. Installer un logiciel n'y change rien.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q16 : Un objet que le fabricant n'entretient plus Le fabricant de la serrure connectée de Lucie annonce qu'il ne
publiera plus aucune mise à jour pour ce modèle. Que faut-il en
conclure ?

]]> La durée pendant laquelle un fabricant s'engage à publier des mises
à jour fait partie des caractéristiques d'un objet connecté, au même
titre que son prix. Un objet qui commande une serrure ou une caméra
sans suivi devient un risque.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc La serrure cessera de fonctionner à la date annoncée
par le fabricant

]]> Erreur : l'appareil continue de fonctionner comme la veille.
C'est son entretien qui s'arrête, pas son fonctionnement.

]]> La serrure est désormais sûre, son programme ayant
été jugé terminé

]]> Erreur : aucun programme n'atteint un état où plus rien ne
reste à découvrir. Des failles seront trouvées après cette
annonce comme avant.

]]> La serrure ne pourra plus être ouverte qu'avec la
clé mécanique

]]> Erreur : la commande à distance reste disponible. Rien n'est
désactivé, et c'est justement ce qui rend la situation
délicate.

]]> Les failles découvertes ensuite resteront ouvertes
sur cet appareil

]]> Bonne réponse : une faille publiée après l'arrêt du suivi
demeurera exploitable. L'appareil devient au fil du temps un
point faible du logement.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q17 : Ce que relève une montre connectée La montre connectée de Farid enregistre chacune de ses séances de
course. Quelles données produit-elle ?

]]> Les données d'un objet connecté sont rarement isolées : accumulées,
elles décrivent des habitudes. Un relevé de course répété indique
une adresse, des horaires de sortie et une condition physique.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Sa position, son rythme cardiaque et l'heure de
chaque sortie

]]> Bonne réponse : chaque sortie laisse un tracé daté. Mises bout
à bout, ces traces dessinent le domicile, les horaires et
l'état de santé du porteur.

]]> Uniquement la distance parcourue, seule mesure utile
au sportif

]]> Erreur : la distance n'est qu'un résultat parmi d'autres. La
montre relève en continu la position pour pouvoir la calculer.

]]> Seulement des moyennes, calculées puis effacées après
la séance

]]> Erreur : les mesures détaillées sont conservées. C'est ce qui
permet d'afficher le tracé du parcours plusieurs mois après la
séance.

]]> Des données anonymes, la montre ignorant l'identité
du porteur

]]> Erreur : les sorties partent presque toujours du même point, à
des heures régulières. Un tel tracé désigne une personne même
sans son nom.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q18 : Ce qu'une enceinte connectée révèle L'enceinte connectée de la famille d'Anaïs conserve la date et
l'heure de chaque demande qui lui est adressée. Que peut-on déduire
de ce seul relevé ?

]]> Des données apparemment anodines suffisent à reconstituer des
habitudes. C'est le principe des métadonnées : savoir quand une
machine a été sollicitée renseigne sur la vie du foyer sans jamais
lire le contenu des échanges.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Le contenu exact des conversations tenues dans la
pièce

]]> Erreur : le relevé ne contient que des dates, non les paroles
prononcées. Il en dit déjà beaucoup, mais pas cela.

]]> Les heures de lever, les heures de coucher et les
périodes d'absence

]]> Bonne réponse : la première demande du matin, la dernière du
soir et les jours entiers sans aucune demande dessinent le
rythme du foyer.

]]> Les opinions politiques de chacun des membres de la
famille

]]> Erreur : aucune opinion ne se lit dans une suite d'horaires. Il
faudrait connaître le contenu des demandes, qui ne figure pas
dans ce relevé.

]]> Le nombre de personnes présentes dans le logement à
chaque instant

]]> Erreur : rien ne distingue une demande faite par une personne
d'une demande faite par une autre. Ce relevé ne compte pas les
occupants.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q19 : Commande d'un éclairage automatique L'entrée de l'immeuble de Tom reçoit un capteur de luminosité et un
détecteur de présence. L'éclairage ne doit servir que la nuit, et
seulement lorsque quelqu'un se trouve dans le hall. Quelle règle le
programme doit-il appliquer ?

]]> Commander un système revient à écrire la condition exacte qui
déclenche l'action. Deux capteurs interviennent ici, et c'est bien
leur conjonction qui doit être exigée : l'un des deux ne suffit pas.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Allumer la lampe si la luminosité est basse, quelle
que soit la présence

]]> Erreur : la lampe resterait allumée toute la nuit, sans
personne dans le hall. Les deux conditions doivent être
réunies.

]]> Allumer la lampe si une présence est détectée, quelle
que soit la luminosité

]]> Erreur : la lampe s'allumerait en plein jour au passage de
chaque habitant, alors que l'éclairage n'apporte rien.

]]> Allumer la lampe si la luminosité est basse et qu'une
présence est détectée

]]> Bonne réponse : les deux mesures sont exigées ensemble. Il faut
à la fois qu'il fasse sombre et que quelqu'un soit là pour que
l'éclairage se justifie.

]]> Allumer la lampe si la luminosité est basse ou qu'une
présence est détectée

]]> Erreur : avec ce mot de liaison, une seule des deux conditions
suffit. La lampe s'allumerait la nuit sans personne, et de jour
à chaque passage.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q20 : Lecture d'un algorithme d'arrosage L'arrosage de la serre de Jeanne suit cet algorithme, relancé
toutes les dix minutes.

`text mesurer l'humidité du sol si l'humidité est inférieure à 30 % ouvrir la vanne pendant deux minutes sinon laisser la vanne fermée`

Que fait le système lorsque la mesure vaut 45 % ?

]]> L'algorithme décrit un tour de boucle : mesurer, comparer au seuil,
agir ou ne rien faire. La régulation naît de la répétition de ce
tour, l'arrosage augmentant l'humidité que le relevé suivant
mesurera.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Il laisse la vanne fermée et recommencera la mesure
dix minutes plus tard

]]> Bonne réponse : 45 % dépasse le seuil de 30 %, la condition est
fausse et la vanne reste fermée. L'algorithme sera relancé au
relevé suivant.

]]> Il ouvre la vanne pendant deux minutes, puis la
referme et attend

]]> Erreur : c'est ce que ferait le système si le sol était sec.
Ici la mesure est au-dessus du seuil, donc la vanne ne s'ouvre
pas.

]]> Il ouvre la vanne jusqu'à ce que l'humidité
redescende sous 30 %

]]> Erreur : arroser augmente l'humidité et ne la fait pas baisser.
Cette lecture inverse le sens de la comparaison écrite dans
l'algorithme.

]]> Il s'arrête définitivement, la condition d'arrosage
n'étant pas remplie

]]> Erreur : un système de régulation ne s'arrête pas. Il reprend
son cycle de mesure, ici toutes les dix minutes, sans fin.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q21 : Deux seuils plutôt qu'un Le chauffage de l'atelier de Baptiste démarre dès que la mesure
descend sous 20 °C et s'arrête dès qu'elle dépasse 20 °C. Le relais
claque sans arrêt. Quelle correction convient ?

]]> Avec un seuil unique, la moindre variation de la mesure fait
basculer l'actionneur. On retient donc deux seuils, l'un pour
déclencher, l'autre pour arrêter. Le système traverse alors une
plage où il ne change rien, et l'actionneur s'use moins.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Mesurer la température dix fois par seconde au lieu
d'une fois par minute

]]> Erreur : mesurer plus souvent multiplie les allers-retours
autour du seuil. Le relais claquerait encore davantage.

]]> Relever la consigne à 22 °C pour éloigner la mesure
du seuil retenu

]]> Erreur : l'atelier serait seulement plus chaud, et la mesure
oscillerait autour de 22 °C exactement comme elle oscille
autour de 20 °C.

]]> Installer une seconde sonde et retenir la plus petite
des deux valeurs

]]> Erreur : deux sondes donnent deux mesures voisines, toutes deux
collées au seuil. Le va-et-vient du relais resterait le même.

]]> Démarrer au-dessous de 19,5 °C et n'arrêter
qu'au-dessus de 20,5 °C

]]> Bonne réponse : entre 19,5 °C et 20,5 °C, le système garde
l'état où il se trouve. Il faut un écart réel pour provoquer un
changement, ce qui espace les commutations.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q22 : Le demi-tour d'un robot aspirateur Le robot aspirateur de Clara heurte un pied de table, recule, puis
repart dans une autre direction. Quel élément a déclenché cette
manœuvre ?

]]> Le pare-chocs est un capteur tout ou rien : il ne mesure pas une
valeur, il signale un événement. Le programme le lit, décide, puis
commande les moteurs, qui sont les actionneurs de la manœuvre.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc La brosse d'aspiration, arrêtée net par l'obstacle
rencontré

]]> Erreur : la brosse ramasse la poussière, elle n'informe de
rien. Un élément qui agit sur le monde est un actionneur, pas
un capteur.

]]> Le programme, qui avait prévu un demi-tour à cet
endroit de la pièce

]]> Erreur : le robot ne dispose d'aucun plan du logement dressé à
l'avance. Il découvre les obstacles au fur et à mesure, par ses
capteurs.

]]> Le pare-chocs muni d'un contact, qui a signalé le
choc au programme

]]> Bonne réponse : le contact se ferme au choc, le programme lit
cette information, puis commande aux moteurs de reculer et de
pivoter.

]]> Le moteur des roues, qui s'est inversé de lui-même au
contact du pied

]]> Erreur : un moteur ne décide rien et ne s'inverse pas seul. Il
tourne dans le sens que le programme lui impose, après la
lecture du capteur.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q23 : Ce qu'est un microcontrôleur Le cœur d'un objet connecté est souvent un microcontrôleur. De quoi
s'agit-il ?

]]> Un microcontrôleur rassemble sur une seule puce ce qu'un ordinateur
classique répartit sur une carte. Son prix et sa faible
consommation expliquent qu'on en trouve dans presque tous les
objets du quotidien.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc D'un capteur miniature capable de relever plusieurs
grandeurs à la fois

]]> Erreur : le microcontrôleur ne mesure rien lui-même. Il lit les
valeurs que les capteurs lui transmettent et décide de ce qu'il
convient de faire.

]]> D'un petit ordinateur complet, processeur et mémoire
sur une même puce

]]> Bonne réponse : il réunit un processeur, de la mémoire et des
broches d'entrée et de sortie. Il coûte quelques euros et
consomme très peu.

]]> D'un boîtier qui distribue l'électricité aux
différents éléments

]]> Erreur : la distribution de l'électricité relève de
l'alimentation. Le microcontrôleur exécute un programme, il ne
répartit aucun courant.

]]> D'un logiciel chargé de commander les moteurs et les
vannes de l'objet

]]> Erreur : il s'agit d'un composant matériel, que l'on tient
entre deux doigts. Le logiciel est ce qu'on y installe, non ce
qu'il est.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q24 : De la grandeur physique au nombre Le détecteur de fumée du couloir surveille l'air en permanence.
Comment son programme interne exploite-t-il ce que mesure le
capteur ?

]]> Un capteur traduit une grandeur physique en valeur numérique. Le
programme n'a donc affaire qu'à des nombres : il les compare, en
tire une décision, puis commande l'actionneur, ici la sirène.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Il reçoit une valeur numérique et la compare au seuil
enregistré

]]> Bonne réponse : la grandeur physique est traduite en nombre,
que le programme confronte à une valeur de référence. La
décision naît de cette comparaison.

]]> Il reçoit un ordre du capteur et le transmet à la
sirène du boîtier

]]> Erreur : un capteur ne donne aucun ordre, il fournit une
mesure. La décision de faire sonner la sirène appartient au
programme.

]]> Il reçoit une image de l'air et y cherche la présence
de particules

]]> Erreur : ce détecteur n'est pas une caméra. Il mesure
l'opacité de l'air et en tire un nombre, jamais une image.

]]> Il reçoit une alarme déjà déclenchée et se contente
de la prolonger

]]> Erreur : l'alarme est la conséquence de la décision, jamais son
point de départ. Rien ne se déclenche avant que le seuil soit
franchi.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q25 : Les contraintes d'un airbag Le système embarqué qui déclenche l'airbag d'une voiture dispose de
moins de trente millisecondes pour se décider. Qu'exige cette
contrainte ?

]]> Beaucoup de systèmes embarqués sont soumis à des contraintes de
temps : freinage assisté, airbag, commande de vol. On ne leur
demande pas d'être rapides en moyenne, mais de tenir un délai dans
tous les cas, y compris le pire.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Un calculateur d'une puissance comparable à celle
d'un ordinateur de bureau

]]> Erreur : le calculateur d'un airbag est modeste. Ce qui compte
n'est pas la puissance disponible mais la certitude du délai de
réponse.

]]> Une liaison permanente avec un serveur du
constructeur pendant le trajet

]]> Erreur : un aller-retour vers un serveur coûterait à lui seul
davantage que le délai imparti. La décision se prend dans la
voiture.

]]> Une mémoire suffisante pour conserver l'ensemble des
trajets effectués

]]> Erreur : conserver les trajets ne sert pas au déclenchement. Le
système ne travaille que sur la mesure de l'instant du choc.

]]> Un temps de réaction garanti, quelles que soient les
circonstances

]]> Bonne réponse : la réponse doit tomber avant l'échéance à
chaque fois, sans exception. Un système rapide en moyenne mais
parfois en retard serait dangereux.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q26 : Le bouton piéton d'un feu tricolore Au carrefour, Mehdi appuie sur le bouton piéton. Le feu des
voitures passe au rouge vingt secondes plus tard. Comment comprendre
ce délai ?

]]> Le bouton piéton fait partie de l'interface : il transmet une
intention, il ne commande pas l'actionneur. Le programme du
carrefour arbitre entre les demandes reçues et la sécurité, ce qui
explique l'attente.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Le bouton commande directement l'ampoule rouge du feu
des voitures

]]> Erreur : couper le vert à l'instant même de l'appui
provoquerait des accidents. Le bouton ne commande aucun feu
directement.

]]> Le bouton compte les piétons afin d'ajuster la durée
du feu vert

]]> Erreur : un bouton ne distingue pas les personnes, il
enregistre un appui. Dix piétons qui appuient produisent la
même demande qu'un seul.

]]> Le bouton enregistre une demande que le programme
traite à son tour

]]> Bonne réponse : le bouton est une entrée du système. Le
programme en tient compte au moment opportun, après avoir
laissé passer les voitures engagées.

]]> Le délai vient de la liaison avec un poste de
commande installé au loin

]]> Erreur : le carrefour décide sur place, par son propre
calculateur. Une liaison lointaine n'expliquerait de toute
façon pas vingt secondes.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q27 : Une sonde débranchée La sonde du chauffe-eau d'Ilyes se débranche, et le programme reçoit
désormais toujours la valeur 0 °C. Que se passe-t-il si rien n'a été
prévu pour ce cas ?

]]> Une boucle de régulation obéit aveuglément à sa mesure. Un capteur
en panne la rend dangereuse, d'où les contrôles de vraisemblance
ajoutés par les concepteurs et les sécurités indépendantes, comme
un thermostat mécanique de secours.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Le programme repère l'anomalie et coupe la résistance
par précaution

]]> Erreur : ce serait la bonne conduite, mais l'énoncé précise que
rien n'a été prévu. Sans contrôle écrit dans le programme,
0 °C est une mesure comme une autre.

]]> La résistance chauffe sans s'arrêter, la consigne
paraissant inatteignable

]]> Bonne réponse : le programme compare 0 °C à la consigne, trouve
la mesure trop basse et maintient la chauffe. Il recommence
sans fin, l'eau montant bien au-delà du réglage.

]]> La résistance reste éteinte, le programme refusant
une valeur aberrante

]]> Erreur : rien ne distingue 0 °C d'une mesure plausible en
hiver. Un programme ne juge pas une valeur aberrante s'il n'a
pas été écrit pour le faire.

]]> Le chauffe-eau s'arrête et affiche un code d'erreur
sur son écran

]]> Erreur : aucun code d'erreur n'apparaît sans un contrôle prévu
par le concepteur. Le système se croit en marche normale.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q28 : Protéger une caméra consultée à distance Louise consulte depuis son travail la caméra installée chez elle.
Quelle mesure protège le mieux cet accès ?

]]> Sécuriser un objet connecté tient à peu de choses : un mot de passe
distinct de celui d'usine et propre à l'appareil, les mises à jour
installées, et une ouverture vers Internet réduite au nécessaire.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Un mot de passe propre à cet appareil et des mises à
jour installées

]]> Bonne réponse : ces deux gestes traitent les deux causes
ordinaires d'intrusion, l'accès laissé par défaut et le défaut
logiciel non corrigé.

]]> Un identifiant long et compliqué à retenir pour
accéder à la caméra

]]> Erreur : l'identifiant n'est pas un secret, il figure souvent
dans la notice du modèle. C'est le mot de passe qui protège
l'accès.

]]> Une consultation limitée aux heures de bureau, la
caméra étant éteinte la nuit

]]> Erreur : réduire les heures de marche réduit surtout l'utilité
de la caméra. Pendant les heures de fonctionnement, l'accès
reste aussi ouvert.

]]> Un réglage de la caméra sur la qualité d'image la
plus basse possible

]]> Erreur : une image médiocre reste une image de l'intérieur du
logement. La qualité ne change rien à la possibilité d'entrer
dans l'appareil.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q29 : Choisir la période d'émission Un capteur de qualité de l'air posé dans une salle de classe émet
une valeur toutes les secondes et sa pile tient dix jours. Le
fabricant passe à une émission toutes les dix minutes. Quel ordre de
grandeur d'autonomie peut-on attendre ?

]]> Réduire le poste dominant fait progresser l'autonomie jusqu'à ce
qu'un autre poste devienne le plus lourd. C'est pourquoi les
capteurs sur pile annoncent des années d'autonomie, jamais des
siècles.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc Environ vingt jours, chaque économie faisant à peu
près doubler la durée

]]> Erreur : ce raisonnement ne s'appuie sur rien. Diviser par six
cents le nombre d'émissions ne se traduit pas par un simple
doublement.

]]> Environ six mille jours, soit exactement six cents
fois plus qu'auparavant

]]> Erreur : le calcul suppose que l'émission soit la seule
dépense. Restent le maintien en veille et la décharge propre de
la pile, qui fixent une limite.

]]> Quelques années, la consommation de veille finissant
par l'emporter

]]> Bonne réponse : l'autonomie gagne beaucoup, mais elle plafonne.
Une fois les émissions devenues rares, ce sont la veille et la
pile elle-même qui décident.

]]> Dix jours encore, la pile se vidant d'elle-même au
même rythme qu'avant

]]> Erreur : la décharge propre d'une pile est lente, de l'ordre de
quelques pour cent par an. Elle ne peut pas expliquer une
autonomie de dix jours.

]]> Informatique embarquée et objets connectés — Q30 : Ce que révèle un compteur communicant Le compteur électrique communicant du logement d'Adam relève la
consommation toutes les trente minutes. Que permet cette suite de
relevés ?

]]> Une mesure technique devient une donnée personnelle dès qu'elle
décrit une personne. C'est pourquoi la finesse des relevés, leur
durée de conservation et la liste des destinataires autorisés sont
encadrées par la réglementation.

]]> 1.0 0.0 0 true true abc De connaître les sites web consultés depuis le
logement concerné

]]> Erreur : le compteur mesure une puissance électrique et ne voit
passer aucune donnée informatique. Il s'agit de deux réseaux
distincts.

]]> De reconnaître la marque exacte de chacun des
appareils branchés

]]> Erreur : un relevé toutes les trente minutes est bien trop
grossier pour identifier un modèle. Il y faudrait une mesure
très fine du courant.

]]> D'écouter ce qui se dit dans le logement en passant
par le réseau électrique

]]> Erreur : le réseau électrique transporte du courant, non du
son. Aucun microphone n'est installé dans un compteur.

]]> De repérer les heures de présence et de deviner les
départs en vacances

]]> Bonne réponse : une consommation quasi nulle pendant huit jours
signale une absence, et les pics du matin et du soir dessinent
les horaires du foyer.

]]>