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Informatique embarquée et objets connectés : capter, décider, agir… sans tout confondre

5 novembre 2026 Éloi de Kerbrat 7 min de lecture

Un lave-linge exécute un programme sans être connecté à Internet. Un thermostat connecté échange des données avec une application, mais peut aussi régler le chauffage localement. La différence est essentielle : l’informatique embarquée désigne un ordinateur intégré à un équipement ; la connexion désigne sa capacité à communiquer en réseau. Pour réviser ce thème de SNT, il faut ensuite comprendre qui mesure, qui décide et qui agit.

Table des matières

Un système embarqué n’est pas forcément un objet connecté

Un système informatique embarqué (SIE) est un ensemble matériel et logiciel intégré à un appareil pour assurer des fonctions déterminées. Contrairement à un ordinateur personnel polyvalent, il est conçu autour des besoins de cet appareil : commander un moteur, surveiller une température ou gérer un freinage. Il peut fonctionner sans clavier ni écran, mais certains systèmes possèdent une interface élaborée.

Schéma de l’informatique embarquée et objets connectés montrant le cycle capteur, traitement, actionneur et IHM

Son unité de traitement exécute un programme stocké en mémoire. Un microcontrôleur réunit généralement processeur, mémoire et interfaces d’entrée-sortie sur une même puce. Un microprocesseur est principalement une unité de calcul, associée à d’autres composants. Le choix dépend notamment de la consommation, du coût, de l’encombrement et des traitements nécessaires.

Un objet connecté peut échanger des données avec d’autres équipements ou services par un réseau. La liaison peut être directe, ou passer par une passerelle, comme un téléphone. L’Internet des objets, ou IoT pour Internet of Things, désigne l’ensemble de ces objets et des infrastructures qui permettent leurs échanges.

Lave-linge sans liaison réseau : informatique embarquée, mais pas objet connecté.
Thermostat pilotable à distance : système embarqué et objet connecté.
Capteur agricole transmettant l’humidité du sol : objet connecté, même sans écran ni actionneur intégré.

La connexion n’implique donc ni une commande à distance permanente ni une dépendance totale à Internet. Certaines fonctions restent locales ; d’autres, comme les notifications, dépendent d’un service distant.

Capteur, traitement, actionneur : suivre le trajet de l’information

Dans un système qui agit sur son environnement, la chaîne fondamentale est : acquérir une information, la traiter, puis commander une action. L’interface homme-machine permet à l’utilisateur d’intervenir ou de consulter l’état du système.

Élément	Rôle	Exemple dans un chauffage
Capteur	Mesurer une grandeur physique	Sonde de température
Unité de traitement	Exécuter l’algorithme et prendre une décision	Microcontrôleur comparant mesure et consigne
Actionneur	Produire une action physique	Vanne motorisée réglant la circulation d’eau
IHM	Permettre les échanges avec l’utilisateur	Boutons et écran de réglage

Le capteur mesure ; l’actionneur transforme

Un capteur peut détecter la lumière, une position, une pression ou une présence. Un capteur inductif repère notamment des objets métalliques ; un capteur optique utilise la lumière. Lorsqu’une mesure est fournie sous forme analogique, un convertisseur analogique-numérique permet de la représenter par des nombres exploitables par le programme.

Un actionneur transforme une commande et de l’énergie en effet physique : un moteur crée un mouvement, un vérin pneumatique déplace une pièce. Le capteur ne commande pas directement l’actionneur : c’est le programme qui établit la relation entre mesure et commande.

L’IHM exprime une consigne, pas nécessairement une mesure

L’interface homme-machine (IHM) comprend les moyens d’interaction : boutons, écran tactile, voyants ou application. Sur un thermostat, la température souhaitée est une consigne saisie par l’utilisateur ; la température réelle est une mesure du capteur. Les confondre empêche de comprendre la régulation.

Pour analyser un appareil, cherchez l’amorce de chaque décision : vient-elle d’un événement physique ou d’une intention humaine ? Une porte automatique peut s’ouvrir après une détection de présence ou après l’appui sur un bouton. L’action finale est identique, mais le déclencheur diffère. Cette méthode aide à reconstituer l’algorithme, puis à prévoir une priorité : par exemple, une détection d’obstacle doit empêcher la fermeture, même si une commande la demande.

SIE, SIC et STR : trois notions qui peuvent se cumuler

Ces sigles ne désignent pas trois catégories étanches. Ils décrivent respectivement l’intégration dans un équipement, la fonction de contrôle et les contraintes temporelles. Un même dispositif peut être embarqué, contrôler un mécanisme et fonctionner en temps réel.

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Notion	Question à poser	Exemple
SIE : système informatique embarqué	L’informatique est-elle intégrée à un équipement pour une fonction déterminée ?	Commande électronique d’un lave-linge
SIC : système informatique de contrôle	Le programme commande-t-il un processus à partir d’informations reçues ?	Régulation du chauffage
STR : système temps réel	Le résultat doit-il arriver avant une échéance imposée ?	Commande d’un freinage ABS

Dans une boucle de contrôle, le programme lit les capteurs, traite les valeurs, commande les actionneurs, puis recommence. Une gyroroue utilise ainsi des mesures de mouvement pour adapter la commande de son moteur et maintenir l’équilibre.

Temps réel ne signifie pas simplement « très rapide ». Un résultat correct mais trop tardif peut être inutilisable. Pour un ABS, la réaction doit respecter les délais imposés par la situation physique. La fréquence du processeur, exprimée en hertz, ne suffit pas à garantir cela : le logiciel, les communications et les délais d’acquisition comptent aussi.

Du guidage spatial aux objets du quotidien

Les ordinateurs de guidage du programme Apollo figurent parmi les exemples historiques majeurs d’informatique embarquée. Leur intérêt illustre une contrainte toujours actuelle : réaliser une tâche précise avec des ressources limitées, tout en assurant une grande fiabilité.

15 novembre 1971 : commercialisation du microprocesseur Intel 4004, à 4 bits, jalon de la miniaturisation.
15 octobre 1998 : mise en service de la ligne 14 du métro parisien, appelée Météor, exemple d’automatisation des transports.
1999 : Kevin Ashton introduit l’expression « Internet des objets ».

La miniaturisation a facilité l’intégration de traitements informatiques dans les voitures, les équipements médicaux et la domotique. Dans la santé, un dispositif peut mesurer un paramètre puis transmettre un suivi ; dans l’industrie, un capteur peut signaler une anomalie sans intervenir directement sur la machine.

Des projections pour 2020 annonçaient 30 milliards ou 50 milliards d’objets connectés. Ces chiffres divergents sont des estimations historiques, pas un décompte actuel : ils montrent aussi pourquoi il faut vérifier la date et le périmètre d’un chiffre sur l’IoT.

Expérimenter simplement et garder le contrôle des données

Avec une carte micro:bit et MicroPython, un exercice consiste à lire la luminosité et à commander l’allumage de LED. L’algorithme peut se décrire sans code :

Lire le niveau lumineux.
Le comparer à un seuil choisi.
Allumer les LED sous ce seuil, sinon les éteindre.
Attendre 1 seconde, soit 1000 millisecondes, puis recommencer.

Ce délai rend l’observation facile, mais serait inadapté à un mécanisme exigeant une réaction immédiate. Pour éviter un clignotement près du seuil, on peut prévoir deux seuils distincts : l’un pour allumer, l’autre pour éteindre. C’est le principe de l’hystérésis.

Ajouter une connexion impose d’autres précautions. Des identifiants faibles ou un logiciel non corrigé peuvent permettre un accès illégitime. Des appareils compromis peuvent être regroupés en botnet, ou réseau zombie, et utilisés pour mener des attaques.

Il faut donc modifier les mots de passe par défaut lorsqu’ils existent, installer les mises à jour et désactiver les accès inutiles. Vérifiez également quelles données quittent l’appareil : des horaires de chauffage peuvent révéler des habitudes de présence. Enfin, la fabrication, les batteries et les services distants ont un coût environnemental. Avant de connecter un objet, demandez-vous quel service concret justifie cette connexion et ce qui fonctionnera encore si le fabricant arrête son service.