Qu’est-ce qu’un système embarqué?

Nous expliquons les caractéristiques clés d’un système embarqué, leurs avantages et leurs inconvénients

Presque tous les appareils mécaniques ou électriques du monde intègrent au moins un système intégré.

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Par exemple, un micro-ondes, un grille-pain, une machine à laver comprendront tous un système intégré pour la réalisation de micro-tâches dans l’ensemble du système. Les systèmes intégrés dans une machine à laver, par exemple, incluent la fermeture et l’ouverture de vannes pour permettre à l’eau de pénétrer dans le système à des intervalles définis (prélavage, lavage), puis de sortir au moment où elle doit se vider. Ces processus sont contrôlés par des microcontrôleurs.

Une radio en a beaucoup, comme des smartphones, des ordinateurs, des tablettes, des imprimantes, un téléphone fixe, des appareils photo.

Les voitures sont un excellent exemple de systèmes embarqués. Bien que les voitures plus anciennes dépendaient moins des systèmes intégrés pour fonctionner, les nouvelles voitures ne dépendent que d’eux et d’une unité centrale de calcul. Des exemples de certains systèmes embarqués dans une système embarqué-voiturevoiture seraient le système de contrôle de traction, les airbags, le système de navigation automobile, les contrôles de stabilité.

Cependant, chacun de ces dispositifs ou objets utilisera un système intégré de manière différente. Certains utilisent un certain nombre de systèmes intégrés, tandis que d’autres n’en ont qu’un ou deux. Mais il est important de se rappeler que le système lui-même n’est généralement utilisé que pour une tâche. Réfléchissez donc au nombre de processus aussi simples qu’un grille-pain. Ils sont utilisés pour contrôler la température, la durée pendant laquelle le grille-pain reste en marche et même abaisser le levier pour démarrer le processus de grillage peut être contrôlée par un système embarqué.

Les matériels d’un système embarqué

Ils sont généralement basés sur des microcontrôleurs, mais étaient généralement basés sur des microprocesseurs.

La différence fondamentale réside dans le fait que les microprocesseurs ne contiennent que le processeur, ils ne possèdent pas de RAM ou de ROM intégrée, ils doivent donc être ajoutés à l’extérieur. Microcontrôleurs, cependant, sont supérieurs dans le sens où ils ont une unité centrale de traitement ainsi qu’une quantité fixe de RAM et ROM. Il est important que les systèmes embarqués sont très fiables peut avoir des conséquences dévastatrices en termes de système plus vaste et ils ne sont pas toujours accessibles, en fonction de l’application.

Il existe un certain nombre de types de systèmes embarqués, tels que les systèmes autonomes qui ne nécessitent pas d’hôte – un exemple en est les consoles de jeux vidéo. Systèmes embarqués en temps réel, qui exécutent des tâches spécifiques dans des délais précis. Systèmes intégrés au réseau, connectés à un réseau. Et, les systèmes embarqués mobiles, qui peuvent être trouvés dans les appareils portables, comme leur nom l’indique.

Principales fonctionnalités 

Bien qu’en général, les systèmes embarqués n’ont été conçus que pour remplir très bien une fonction et qu’il sera souvent nécessaire de répéter cette fonction encore et encore, jour après jour, certains systèmes embarqués peuvent être conçus pour contrôler l’ensemble du système. système opérateur.

Mais même si cela n’est qu’une fonction peu variée, il est très rare qu’on leur demande de faire autre chose, ce qui les rend plus fiables que l’utilisation d’un composant variable.

Ils jouent un rôle extrêmement important et, parce qu’ils sont embarqués, ils ne sont pas interchangeables. Cela démontre leur importance. S’ils n’étaient pas essentiels au fonctionnement global du système, ils seraient plutôt modulaires et pourraient être échangés pour permettre de nouvelles fonctions ou processus.

Les autres caractéristiques d’un système embarqué sont qu’elles sont complètement réactives et communiquent à travers des capteurs ou des actionneurs. S’ils n’offrent pas la bonne réponse en temps réel, la réponse est considérée comme incorrecte et ils ne fonctionneront pas.

Exemples de systèmes embarqués

Presque tous les appareils mécaniques de tous les jours comportent un système intégré, comprenant une montre, une voiture, un four à micro-ondes, un détecteur de fumée ou une machine à laver. Ils sont également utilisés régulièrement dans les composants informatiques, tels que les routeurs et les commutateurs.

Quels sont les avantages d’un système embarqué?

Étant donné que les systèmes embarqués n’ont généralement qu’une fonction, ils peuvent fonctionner avec une très faible consommation d’énergie et s’intégrer dans un espace réduit par rapport aux autres composants.

Ils sont également très bon marché, ce qui en fait un moyen extrêmement efficace de contrôler les périphériques.

Ils nécessitent également très peu de maintenance, nécessitant rarement des modifications de matériel ou de programmation. Cela les rend très utiles pour l’intégration dans des périphériques qui ne nécessitent pas de maintenance par l’utilisateur final.

Puisqu’ils ne doivent effectuer qu’une tâche à la fois, les systèmes intégrés sont parfaits pour une utilisation sur des périphériques ne nécessitant pas de mise à jour pour fonctionner efficacement. Par exemple, une proportion élevée de systèmes de divertissement d’avion utilisant des systèmes intégrés capable de faire fonctionner Windows XP beaucoup plus longtemps que les ordinateurs portables, jusqu’à ce que Windows cesse de prendre en charge.

Quels sont les défis d’un système embarqué?

Les systèmes embarqués ont certes leurs avantages, mais il existe également de nombreuses limitations à un composant qui dépend tellement d’autres éléments d’un système totalement fermé.

Pour commencer, ils sont très difficiles à mettre à niveau car ils sont intégrés (parfois dans des endroits très profonds ou inaccessibles) dans la machine globale.

Pour que le remplacement soit réussi et pour résoudre efficacement les problèmes, il est probable que le dispositif entier devra être totalement déconstruit, les autres composants étant retirés, la pièce remplacée et reprogrammée pour fonctionner.

Souvent, il est plus rentable de remplacer l’ensemble de la machine plutôt que d’en faire une seule pièce lorsque les coûts de main-d’œuvre et de nouveaux composants sont combinés. Cela démontre la nature jetable de la technologie moderne qui repose spécifiquement sur les systèmes intégrés.

Le niveau élevé d’intégration de système intégré signifie également qu’il est difficile de réparer quelque chose qui ne va pas. Contrairement aux systèmes modulaires, les systèmes intégrés sont difficiles à reprogrammer lorsqu’ils sont in situ. Cela signifie qu’il est très difficile de mettre à niveau un logiciel si une erreur est détectée et même si elle peut être modifiée, cela peut avoir un effet d’entraînement sur certaines des autres parties.

Cependant, dans certains cas, les dépendances sur d’autres composants signifient que des ajustements peuvent parfois être appliqués via d’autres parties plus accessibles.

 

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