Les systèmes embarqués sont au cœur de nombreux produits, machines et opérations intelligentes, comme les applications d'apprentissage automatique et d'intelligence artificielle. Comme les applications de systèmes embarqués apparaissent aujourd'hui dans toutes les industries et tous les secteurs, les dispositifs et logiciels embarqués jouent un rôle crucial dans le fonctionnement des voitures, des appareils ménagers, des dispositifs médicaux, des bornes interactives et d'autres équipements que nous utilisons au quotidien. Dans cet article, nous avons fourni des exemples de systèmes embarqués avec des explications pour vous aider à apprendre comment cette technologie a un impact sur toutes les facettes de la vie moderne.
Alors que la vie réelle
systèmes embarqués sont devenus une partie importante de nos vies, ils sont conçus pour fonctionner avec une intervention humaine minimale. Des caractéristiques telles que leur taille compacte, leur conception simple et leur faible coût en font une technologie utile dans des secteurs comme l'aérospatiale, l'automobile, la santé et même les villes intelligentes. Ils sont donc l'une des forces motrices du monde numérique, connecté et automatisé d'aujourd'hui. Vous trouverez ici les types et les caractéristiques des systèmes embarqués ainsi que des exemples concrets de dispositifs utilisant des logiciels embarqués.
4 types de dispositifs embarqués
Les systèmes embarqués courants peuvent être répartis en quatre types en fonction des performances et des exigences fonctionnelles :
- En temps réel
- Stand-alone
- En réseau
- Mobile
En temps réel
Les systèmes embarqués en temps réel sont conçus et installés pour exécuter des tâches spécifiques dans une limite de temps prédéfinie. Ils se divisent en deux types différents :
- Systèmes embarqués soft temps réel : Pour ces systèmes, l'achèvement de la tâche est d'une importance capitale, tandis que le délai n'est pas une priorité.
- Systèmes embarqués en temps réel dur : Ces systèmes donnent la priorité aux délais, de sorte qu'ils ne doivent en aucun cas être dépassés.
Voici quelques exemples de systèmes embarqués en temps réel :
- Système de sonorisation d'un ordinateur (Soft real-time system)
- Système de contrôle d'aéronef (système en temps réel dur)
Stand-alone
Il s'agit de systèmes autosuffisants qui ne dépendent pas d'un système hôte comme un processeur ou un ordinateur pour effectuer des tâches. Voici quelques exemples de technologies embarquées autonomes :
- Fours à micro-ondes
- Machines à laver
- Consoles de jeux vidéo
En réseau
Ces systèmes sont connectés à un réseau câblé ou sans fil pour exécuter les tâches qui leur sont assignées et fournir des résultats aux appareils connectés. Ils sont constitués de composants tels que des contrôleurs et des capteurs. Voici quelques exemples de logiciels intégrés aux réseaux :
- Distributeurs automatiques de billets
- Systèmes de sécurité domestique
- Machines à glisser les cartes
Mobile
Ces systèmes sont de taille réduite et faciles à utiliser. Bien qu'ils aient une mémoire limitée, les gens les préfèrent toujours en raison de leur portabilité et de leur maniabilité. Voici quelques exemples de systèmes de contrôle embarqués mobiles :
- Appareils photo numériques
- Téléphones portables
- Montre intelligente
- Traqueur de fitness
Caractéristiques des systèmes informatiques embarqués
Les principales caractéristiques des systèmes embarqués typiques sont les suivantes :
- Petit facteur de forme (SFF) : Il s'agit de conceptions de circuits imprimés dotés d'une puissance de traitement robuste dans des boîtiers plus petits et robustes, ce qui permet d'optimiser l'espace.
- Composants à faible consommation d'énergie : Il s'agit de processeurs à faible puissance thermique qui minimisent le refroidissement et éliminent le besoin de ventilateurs ainsi que de composants mobiles.
- À fonction unique : Ces systèmes sont conçus pour effectuer une opération spécifique pendant leur durée de vie.
- Coût moins élevé : Ne disposant pas de fentes d'extension pour les périphériques, les systèmes intégrés sont généralement moins coûteux que les ordinateurs complets et présentent moins de complexité au niveau des composants.
Si vous n'êtes pas familiarisé avec la terminologie ou les concepts des systèmes embarqués et que vous souhaitez en savoir plus, nous mettons à votre disposition de nombreuses ressources. Consultez le contenu connexe au bas de cette page, ainsi que nos ressources, nos pages de solutions et nos vidéos.
10 exemples de systèmes embarqués
Les systèmes embarqués sont intégrés dans l'Internet des objets (IoT), ainsi que dans les dispositifs de machine à machine (M2M). Exceptionnellement polyvalents et adaptables, les systèmes embarqués se retrouvent aujourd'hui dans tous les appareils intelligents. Il est difficile de trouver une seule portion de la vie moderne qui n'implique pas cette technologie. Voici quelques exemples concrets d'applications de systèmes embarqués.
- Systèmes de chauffage central
- Systèmes GPS
- Traqueurs de fitness
- Dispositifs médicaux
- Systèmes automobiles
- Transit et perception des tarifs
- Distributeurs automatiques de billets
- Robots d'usine
- Bornes de recharge pour véhicules électriques
- Bornes interactives
1. Systèmes de chauffage central
Les systèmes de chauffage central convertissent l'énergie chimique en énergie thermique dans une chambre de combustion et transfèrent cette énergie en chaleur, qui est ensuite transmise à de nombreux espaces dans un bâtiment. Il est important que ces systèmes disposent de commandes thermostatiques pour régler la température, ce qui est réalisé par un système intégré.
Si un système de chauffage central n'est pas équipé de commandes de température, il peut conduire à la surchauffe d'une pièce tout en laissant une autre pièce froide. Des commandes de thermostat adaptées vous permettront de régler la température à un niveau confortable et de réaliser d'importantes économies d'énergie.
Les exemples de systèmes embarqués dans le domaine du chauffage central se retrouvent dans toute une série de structures qui nécessitent un contrôle de la température, tant pour le confort que pour la gestion des biens sensibles à la température.
En voici quelques exemples :
- Immeubles de bureaux
- Usines
- Épiceries
- Maisons
- Écoles
- Hôpitaux
2. Systèmes GPS
Le GPS est un système de navigation qui utilise des satellites et des récepteurs pour synchroniser les données relatives à la localisation, au temps et à la vitesse. Le récepteur ou le dispositif qui reçoit les données est doté d'un système intégré pour faciliter l'application d'un système de positionnement global. Les dispositifs GPS intégrés permettent aux gens de trouver facilement leur emplacement actuel et leur destination. Ainsi, ils gagnent rapidement du terrain et deviennent les outils de navigation les plus utilisés dans les automobiles.
De nos jours, les systèmes GPS sont généralement utilisés dans :
- Voitures
- Dispositifs mobiles
- Palmtop
3. Traqueurs de fitness
Les trackers de fitness sont des appareils portables qui peuvent surveiller votre santé et suivre des activités comme le sommeil, la course et la marche. Ces appareils utilisent des systèmes intégrés pour recueillir des données relatives à votre fréquence cardiaque, à votre température corporelle et au nombre de pas effectués, qui sont ensuite envoyées à des serveurs via un réseau étendu (WAN) tel que LTE ou GPRS.
Les trackers de fitness sont généralement utilisés pour :
- Suivi de l'activité personnelle
- Suivi médical
- Entraînement sportif
4. Dispositifs médicaux
Les dispositifs médicaux des établissements de santé intègrent des systèmes embarqués depuis un certain temps déjà. Une nouvelle catégorie de dispositifs médicaux utilise des systèmes embarqués pour aider à traiter les patients qui ont besoin d'une surveillance fréquente et d'une attention constante à domicile. Ces systèmes sont dotés de capteurs qui recueillent des données relatives à la santé des patients, telles que la fréquence cardiaque, le pouls ou les lectures des implants, qui sont envoyées à un nuage où un médecin peut consulter les données du patient sur son appareil sans fil. Les dispositifs médicaux ont été largement utilisés pour diagnostiquer et traiter efficacement les patients, et en voici quelques exemples :
- Stimulateur cardiaque
- Défibrillateur
- Scanners à ultrasons
Obtenir notre dossier de solution
En savoir plus sur la sécurité et la fiabilité des dispositifs médicaux connectés
Télécharger le PDF
5. Systèmes automobiles
Les systèmes embarqués automobiles sont conçus et installés pour améliorer la sécurité des automobiles. Grâce aux systèmes de sécurité des véhicules, le taux de mortalité routière a chuté ces dernières années. Les industries automobiles font des efforts supplémentaires pour renforcer les automobiles avec des systèmes et des capteurs de technologie avancée, ce qui n'est pas possible sans systèmes embarqués.
Parmi les principaux exemples de systèmes de sécurité active, on peut citer le contrôle adaptatif de la vitesse, l'alerte en cas de panne, la reconnaissance des piétons, l'assistance au croisement, les airbags, etc. Ce ne sont là que quelques-unes des caractéristiques qui devraient atténuer le risque d'accident et stimuler la demande de systèmes intégrés dans le monde entier.
Voici quelques autres exemples de systèmes embarqués pour l'automobile :
- Système de navigation automobile
- Système de freinage antiblocage
- Système de divertissement pour véhicules
6. Transit et perception des tarifs
La perception automatique de billets (AFC) est un système de billetterie qui permet aux passagers de payer le prix du billet par le biais de distributeurs automatiques de billets ou de services en ligne. À l'origine, ces systèmes utilisaient des pièces de monnaie et des jetons, mais ils ont été remplacés par des cartes à bande magnétique ou des cartes à puce. Un AFC est un dispositif de base d'une gare comprenant un distributeur automatique de billets, une machine à portillon automatique et une machine de contrôle des billets. Ces composants sont des systèmes intégrés qui assurent des transactions plus rapides, des opérations sans faille et une collecte plus efficace des paiements.
Alors que les bus et les trains de banlieue utilisent encore des tickets et des laissez-passer en papier, les systèmes de transport urbain ont adopté l'AFC avec des cartes à puce, qui sont des technologies peu coûteuses et offrent une sécurité supplémentaire ainsi que des options de collecte de données.
Les systèmes de perception automatique des tarifs se trouvent généralement aux endroits suivants :
- Stations de métro
- Gares routières
- Gares ferroviaires
Si vous cherchez des exemples de processeurs embarqués dans le secteur des transports, consultez certains de nos témoignages clients, qui expliquent comment les systèmes sur modules embarqués Dig i sont conçus pour des applications dans les transports en commun et les véhicules :
7. Distributeurs automatiques de billets
Un distributeur automatique de billets (DAB) est une machine informatisée utilisée dans le secteur bancaire qui communique avec un ordinateur bancaire hôte via un réseau. L'ordinateur de la banque vérifie toutes les données saisies par les utilisateurs et enregistre toutes les transactions, tandis que le système intégré au GAB affiche les données de la transaction et traite les entrées du clavier du GAB.
Un distributeur automatique de billets est surtout utilisé pour :
- Retirer de l'argent
- Vérifier le solde du compte et le détail des transactions
- Déposer de l'argent sur un autre compte
8. Robots d'usine
Les robots d'usine sont conçus pour effectuer des tâches de haute précision dans des conditions de travail dangereuses. Ils disposent d'un système intégré embarqué pour connecter différents sous-systèmes. Dans un travail mécanique typique, les robots utilisent des actionneurs, des capteurs et des logiciels pour percevoir l'environnement et obtenir les résultats escomptés en toute sécurité.
Sans système embarqué, les robots devraient s'en remettre à des systèmes de commande ou de calcul externes. Ce qui, à son tour, peut augmenter les risques de sécurité en raison d'un retard ou d'une défaillance du lien de connexion entre le robot d'usine et son système informatique externe. Aujourd'hui, comme Industrie 4.0 Ces systèmes intègrent l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique pour rendre les équipements plus intelligents, plus sûrs et plus efficaces, par exemple en permettant aux machines d'identifier des défauts que l'œil humain ne verrait pas et de les retirer de la production.
Les robots d'usine ont toute une série d'applications :
- Ligne d'assemblage
- Suivi de la qualité
- Soudage
- Peinture
- Palettisation
9. Stations de recharge pour véhicules électriques
Les stations de recharge de véhicules électriques sont équipées de points ou d'unités de charge qui fournissent de l'énergie électrique pour recharger les véhicules connectés. Un système embarqué réside dans la station de charge pour assurer le traitement des affichages graphiques, signaler tout problème avec le dispositif et alerter les techniciens lorsqu'une maintenance est nécessaire. Cette solution embarquée constitue une approche simple et rentable de la surveillance et de la maintenance de l'infrastructure de charge. Un certain nombre de clients de Digi, tels que AddÉnergieL'Union européenne et les États-Unis développent des solutions pour répondre à ce marché en pleine croissance.
Parmi les utilisations courantes des stations de recharge pour véhicules électriques, citons :
- Chargement des véhicules
- Remplacement des piles
- Stationnement des véhicules
10. Kiosques interactifs
Les bornes en libre-service sont conçues pour offrir des services et des informations aux utilisateurs finaux dans des environnements où la présence d'employés humains n'est pas possible ou rentable. Par exemple, ces machines et bornes permettent à un passager dans un aéroport vide d'acheter un repas à 4 heures du matin sans interagir avec des travailleurs humains. Les bornes interactives sont de toutes formes et de toutes tailles, du simple système de distribution de café aux distributeurs automatiques complexes et aux stations-service dotées de graphiques haute définition. C'est pourquoi il est important pour les développeurs de systèmes embarqués de travailler avec une gamme de produits évolutive telle que Digi ConnectCore® 8X/8M system-on-modules (SOMs)qui soutiennent le développement de lignes de produits avec des niveaux de fonctionnalité croissants.
Un système embarqué fournit le traitement pour les kiosques connectés en libre-service, offrant une expérience interactive aux consommateurs. Ces systèmes peuvent être développés pour fonctionner dans des environnements distants et extérieurs et fournir des informations et des services même dans des conditions météorologiques extrêmes. Ils peuvent également éliminer les temps d'arrêt pour les applications en temps réel et disposent d'options d'E/S extensibles conçues pour la consolidation de la charge de travail.
En dehors des aéroports, les bornes interactives sont surtout présentes dans.. :
- Sites de vente au détail et magasins de proximité
- Hôpitaux
- Salles de cinéma
- Bâtiments gouvernementaux
L'importance des systèmes embarqués
On s'interroge souvent sur l'importance des systèmes embarqués dans la vie quotidienne. Ces petits ordinateurs sont intégrés dans divers systèmes pour effectuer des tâches spécifiques de traitement d'images et de données, et ont donc un impact significatif sur la façon dont nous nous déplaçons, passons notre temps libre, gérons nos affaires et effectuons diverses autres activités quotidiennes.
Vous vous demandez toujours où vous pouvez trouver des systèmes embarqués ? Que vous travailliez dans un restaurant, un bureau, un cabinet médical, une usine ou tout autre environnement, votre lieu de travail regorge de systèmes construits avec des dispositifs embarqués, comme des ascenseurs, des imprimantes, des routeurs et des systèmes de point de vente. En bref, on les trouve partout dans notre société - des véhicules et des stations de recharge pour véhicules électriques aux distributeurs automatiques, en passant par les systèmes de billets de loterie, la signalisation numérique et les équipements médicaux sophistiqués.
Voici quelques-unes des raisons pour lesquelles les systèmes embarqués sont de plus en plus répandus dans le monde :
- Ce sont des ordinateurs petits, rapides et puissants utilisés dans de nombreux appareils et équipements que nous utilisons quotidiennement.
- Ils garantissent les performances des applications en temps réel.
- Ils sont responsables de la réalisation d'une tâche dans un délai déterminé, comme le traitement graphique rapide et le traitement de l'intelligence artificielle.
En outre, les modules embarqués deviennent de plus en plus sophistiqués et puissants, et augmentent leurs performances graphiques et leurs capacités de calcul, ce qui donne aux développeurs embarqués les outils nécessaires pour mettre sur le marché des produits très performants et orientés vers le marché.
Trouvez vos solutions de systèmes embarqués avec Digi
L'importance des systèmes embarqués est telle que le monde sans eux serait considérablement différent de ce qu'il est aujourd'hui. Grâce aux progrès technologiques constants, ils deviendront de plus en plus cruciaux pour chaque appareil dans un avenir prévisible. Comprendre pourquoi nous utilisons des systèmes embarqués et une pléthore d'exemples où ils sont installés vous permettra de mieux percevoir le monde technologique qui vous entoure et de tirer parti des avantages de cette technologie passionnante.
Chez Digi, nous avons porté les systèmes embarqués et les outils de développement à un niveau supérieur. Nos systèmes embarqués sont des solutions complètes pour le développement d'applications sans fil, avec des outils de développement et une sécurité intégrée. Apprenez-en plus sur nos solutions de systèmes embar qués et contactez-nous pour entamer une conversation.
Prochaines étapes