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Informatique embarquée

On désigne sous le terme informatique embarquée les aspects logiciels se trouvant à l'intérieur des équipements n'ayant pas une vocation purement informatique. L'ensemble logiciel, matériel intégré dans un équipement constitue un système embarqué.

Caractéristiques

L'informatique embarquée (On désigne sous le terme informatique embarquée les aspects logiciels se trouvant à l'intérieur des équipements n'ayant pas une vocation purement informatique. L'ensemble logiciel, matériel...) a des impératifs différents de l'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le...) personnelle (les micro-ordinateurs). Ce sont principalement :

  • La criticité : Les sytèmes embarqués sont souvent critiques, et les systèmes critiques sont presque toujours embarqués. En effet, comme un tel système agit sur un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...) physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de...), les actions qu'il effectue sont irrémédiables. Le degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de criticité est fonction des conséquences des déviations par rapport à un comportement nominal, conséquences qui peuvent concerner la sûreté des personnes et des biens, la sécurité, l'accomplissement des missions, la rentabilité économique,
  • La réactivité : ces systèmes doivent interagir avec leur environnement à une vitesse (On distingue :) qui est imposée par ce dernier. Ceci induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) donc des impératifs de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de réponses. C'est pour cette raison que l'informatique embarquée est souvent basée sur un système temps réel (En informatique industrielle, on parle d'un système temps réel lorsque ce système informatique contrôle (ou pilote) un procédé physique à une vitesse adaptée à l'évolution du...).
  • L'autonomie : Les systèmes embarqués doivent en général être autonomes, c'est-à-dire remplir leur mission pendant de longues périodes sans intervention humaine. Cette autonomie est nécessaire lorsque l'intervention humaine est impossible, mais aussi lorsque la réaction humaine est trop lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) ou insuffisamment fiable.
  • La robustesse, sécurité et fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) : L'environnement est souvent hostile, pour des raisons physiques (chocs, variations de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...), impact d'ions lourds dans les systèmes spatiaux, ...) ou humaines (malveillance). C'est pour cela que la sécurité - au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une...) de la résistance aux malveillances - et la fiabilité - au sens continuité (En mathématiques, la continuité est une propriété topologique d'une fonction. En première approche, une fonction est continue si, à des variations infinitésimales de la variable x,...) de service - sont souvent rattachées à la problématique des systèmes embarqués.
  • Et enfin des contraintes non fonctionnelles, comme par exemple l'occupation mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.), la consommation d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.), ...

Langages de programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent l'écriture des programmes informatiques. C'est une étape importante de la...)

Plusieurs langages de programmation se veulent dédiés à cet usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) parmi lesquels se trouve Ada. Des langages proches de la machine comme le C et dans une moindre mesure le C++ sont aussi utilisés. Le langage assembleur reste encore un choix approprié pour les systèmes soumis à des contraintes sévères de temps réel.

Pour la programmation des systèmes embarqués critiques, des langages basés sur une sémantique formelle ont été proposés : c'est le cas des langages synchrones Esterel, Lustre, Signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la...), Lucid Synchrone... Ces langages sont actuellement utilisés avec succès dans l'industrie. Par exemple, EADS utilise l'atelier logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions...) SCADE, basé sur le langage Lustre, pour programmer le logiciel embarqué de contrôle/commande de vol des Airbus (Airbus est un constructeur aéronautique européen et également un acteur majeur dans la construction aéronautique mondiale. Filiale à 100 % du groupe industriel EADS, il...) (A340 et A380).

Actuellement on assiste à l'émergence des systèmes embarquées basées sur des technologies logicielles et matérielle libre. Les processeurs libres sont de type LEON (LEON est un processeur 32 bit RISC open source, compatible SPARC V8 (1987) développé par l'ingénieur suédois Jiri Gaisler pour l'ESA.) ou Open Risc. Pour le software, on trouve Linux (Au sens strict, Linux est le nom du noyau de système d'exploitation libre, multitâche, multiplate-forme et multi-utilisateur de type UNIX créé par Linus Torvalds, souvent désigné comme le noyau Linux. Par...) comme choix de référence. Les architectures (Architectures est une série documentaire proposée par Frédéric Campain et Richard Copans, diffusé sur Arte depuis 1995.) MIPS sont très largement utilisées.

Exemples

Aujourd'hui, l'informatique embarquée est présente partout : appareils électroménager (Le terme électroménager caractérise tous les appareils et outils utilisant l'électricité et, destinés à assurer des besoins domestiques, par opposition aux outils et machines industriels. Ces appareils peuvent être...), téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.) portable, automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en conséquence....), scanner (Un scanneur, ou numériseur à balayage est l'équivalent du terme anglais scanner, qui vient du verbe anglais to scan, signifiant « balayer » dans le sens de « parcourir une certaine étendue ».) ou lecteur de code-barres (Un lecteur de code-barres est un appareil servant à lire les informations stockées sous la forme de codes-barres en utilisant un laser. On l'appelle aussi douchette dans le cas de son utilisation dans des...) des caisses enregistreuses automatisées des commerces.

Le domaine des transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) incluant les véhicules, mais aussi les satellites (Satellite peut faire référence à :) peut être considéré comme le domaine privilégié de l'informatique embarqué.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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