WEBVTT 00:00.090 --> 00:01.050 Narrateur : Dans cette leçon, 00:01.050 --> 00:03.720 nous allons commencer à parler des systèmes embarqués. 00:03.720 --> 00:05.610 Lorsque l'on parle de système embarqué, 00:05.610 --> 00:07.560 il s'agit d'un système informatique 00:07.560 --> 00:10.980 conçu pour exécuter une fonction spécifique et dédiée. 00:10.980 --> 00:13.260 Souvent, lorsque nous parlons d'un système embarqué, 00:13.260 --> 00:14.490 nous parlons de choses qui se 00:14.490 --> 00:18.150 situent davantage dans le domaine de la fabrication ou de l'automatisation. 00:18.150 --> 00:19.890 Ainsi, dans un système de goutte-à-goutte 00:19.890 --> 00:22.770 médical, un microcontrôleur peut avoir une seule fonction. 00:22.770 --> 00:24.840 Il s'agit de mesurer le volume de liquide qui 00:24.840 --> 00:27.660 passe dans la machine et dans la perfusion afin de pouvoir donner 00:27.660 --> 00:29.520 au patient ce dont il a besoin. 00:29.520 --> 00:30.510 Vous pourriez en avoir un autre 00:30.510 --> 00:33.030 pour un système de contrôle dans une station d'épuration. 00:33.030 --> 00:34.470 Sa responsabilité est de s'assurer 00:34.470 --> 00:36.870 que l'eau s'écoule à un certain débit. 00:36.870 --> 00:39.000 Et ils vont ouvrir ou fermer des vannes pour 00:39.000 --> 00:41.940 s'assurer que nous maintenons ce débit dans le système. 00:41.940 --> 00:43.307 C'est l'idée d'un système embarqué. 00:43.307 --> 00:45.840 Il peut s'agir d'un appareil très, très 00:45.840 --> 00:47.610 simple ou d'un appareil très 00:47.610 --> 00:50.550 complexe doté d'un système d'exploitation complet 00:50.550 --> 00:52.890 comme Linux ou Android. 00:52.890 --> 00:54.360 Cela dépend. 00:54.360 --> 00:55.770 Dans cette leçon, je vais me 00:55.770 --> 00:58.710 concentrer sur les systèmes embarqués spécifiques qui 00:58.710 --> 01:00.120 ont une fonction unique et disposent 01:00.120 --> 01:02.400 de leur propre système d'exploitation ou microprocesseur 01:02.400 --> 01:05.100 dédié à cette fonction. 01:05.100 --> 01:07.950 Par exemple, chez moi, j'ai un compteur intelligent. 01:07.950 --> 01:09.900 Ainsi, si je sors de chez moi, je peux regarder 01:09.900 --> 01:11.550 le compteur électrique de ma maison 01:11.550 --> 01:14.940 et il m'indiquera le nombre de kilowatts par heure que je consomme et combien 01:14.940 --> 01:17.010 j'ai consommé au fil du temps. 01:17.010 --> 01:19.860 Aujourd'hui, ces informations sont connectées à l'internet, de sorte que 01:19.860 --> 01:21.120 la compagnie d'électricité n'a plus 01:21.120 --> 01:22.680 besoin d'envoyer quelqu'un chez moi pour 01:22.680 --> 01:24.420 relever le compteur une fois par mois. 01:24.420 --> 01:26.730 Au lieu de cela, tout se fait désormais par voie électronique. 01:26.730 --> 01:28.620 Pour ce faire, ils utilisent des modems 01:28.620 --> 01:30.450 cellulaires et se connectent, via le 01:30.450 --> 01:32.640 réseau cellulaire, à leur siège et à leurs serveurs 01:32.640 --> 01:34.680 pour transmettre les données relatives à 01:34.680 --> 01:36.600 la consommation d'énergie. 01:36.600 --> 01:37.770 Si vous regardez le compteur de votre 01:37.770 --> 01:40.200 maison, vous avez probablement quelque chose d'assez similaire. 01:40.200 --> 01:42.030 Aujourd'hui, ces types de systèmes intégrés sont considérés 01:42.030 --> 01:43.980 comme des environnements statiques dans lesquels des 01:43.980 --> 01:46.530 changements fréquents ne sont pas effectués ou autorisés. 01:46.530 --> 01:48.600 À quand remonte la dernière mise à jour du logiciel de votre 01:48.600 --> 01:50.010 compteur électrique, par exemple ? 01:50.010 --> 01:51.210 Vous ne l'avez probablement jamais fait. 01:51.210 --> 01:53.100 Et la compagnie d'électricité ne le fait probablement 01:53.100 --> 01:54.120 pas très souvent non plus. 01:54.120 --> 01:56.190 C'est l'idée de ces systèmes intégrés. 01:56.190 --> 01:57.900 Il s'agit d'un système très 01:57.900 --> 02:00.870 dépouillé, conçu dans un seul et unique but. 02:00.870 --> 02:03.510 Ce faisant, ils deviennent plus sûrs parce qu'ils n'ont 02:03.510 --> 02:05.490 pas beaucoup de code supplémentaire. 02:05.490 --> 02:06.720 Mais si le code d'origine n'a pas 02:06.720 --> 02:08.670 été mis en place en bon état, il est difficile d'effectuer 02:08.670 --> 02:10.170 des mises à jour, car ces appareils ne 02:10.170 --> 02:11.640 sont pas conçus pour recevoir des mises 02:11.640 --> 02:13.860 à jour logicielles fréquentes. 02:13.860 --> 02:14.693 Pour cette raison, 02:14.693 --> 02:16.980 les systèmes embarqués ont souvent très peu d'aide 02:16.980 --> 02:19.800 pour identifier et corriger les problèmes de sécurité. 02:19.800 --> 02:21.120 Vous ne pouvez pas appeler la compagnie d'électricité 02:21.120 --> 02:22.860 pour lui demander de sécuriser votre compteur. 02:22.860 --> 02:25.050 Cela ne fait tout simplement pas partie de ce qu'ils vont faire pour vous. 02:25.050 --> 02:26.400 Ils vont le faire comme ils l'entendent 02:26.400 --> 02:27.840 parce que c'est leur appareil. 02:27.840 --> 02:30.150 Et souvent, si vous avez un système embarqué dans votre 02:30.150 --> 02:32.700 usine, si vous êtes dans une zone de production, vous n'aurez 02:32.700 --> 02:35.220 qu'un soutien limité de la part du fabricant. 02:35.220 --> 02:36.540 Il s'agit donc d'un domaine dans 02:36.540 --> 02:38.040 lequel il est important de placer tous 02:38.040 --> 02:39.510 ces appareils sur un réseau séparé 02:39.510 --> 02:42.150 et de ne pas les connecter à l'internet en général, ce qui pourrait 02:42.150 --> 02:44.970 constituer une grande vulnérabilité pour vous. 02:44.970 --> 02:46.410 Lorsque l'on parle de systèmes 02:46.410 --> 02:48.240 intégrés, il existe un terme appelé PLC, 02:48.240 --> 02:51.030 c'est-à-dire un contrôleur logique programmable. 02:51.030 --> 02:53.310 Il s'agit d'un type d'ordinateur conçu pour être déployé 02:53.310 --> 02:55.230 dans un environnement industriel ou extérieur 02:55.230 --> 02:57.960 et qui peut automatiser nos systèmes mécaniques modernes. 02:57.960 --> 02:59.760 Lorsque vous pensez à un automate, je veux 02:59.760 --> 03:01.680 que vous pensiez à quelque chose comme la fabrication 03:01.680 --> 03:03.420 qui va ouvrir ou fermer une vanne pour laisser 03:03.420 --> 03:05.370 entrer plus ou moins d'eau. 03:05.370 --> 03:07.140 C'est l'idée d'un automate. 03:07.140 --> 03:09.780 Il s'agit d'un automate programmable. 03:09.780 --> 03:12.000 Ces automates fonctionnent avec des microprogrammes, 03:12.000 --> 03:14.250 car il s'agit là encore de systèmes intégrés. 03:14.250 --> 03:16.950 Ainsi, le firmware, qui est un logiciel sur une puce, peut être corrigé 03:16.950 --> 03:18.480 et reprogrammé pour corriger les vulnérabilités 03:18.480 --> 03:20.280 lorsqu'elles surviennent. 03:20.280 --> 03:22.620 Mais là encore, il s'agit d'un processus très spécifique 03:22.620 --> 03:25.230 et l'assistance du fabricant est généralement limitée. 03:25.230 --> 03:26.370 Ce n'est pas comme chez Microsoft 03:26.370 --> 03:28.350 où l'on vous donne un correctif tous les mardis. 03:28.350 --> 03:31.140 Avec ces automates, vous pouvez recevoir un correctif tous les six mois, 03:31.140 --> 03:32.550 ou tous les ans, ou tous les deux ans. 03:32.550 --> 03:35.520 Il s'écoule généralement beaucoup de temps entre les correctifs. 03:35.520 --> 03:36.960 L'autre chose dont nous voulons parler, c'est de certains 03:36.960 --> 03:38.550 des systèmes d'exploitation qu'ils utilisent. 03:38.550 --> 03:40.740 Il existe donc ce que l'on appelle un RTOS, c'est-à-dire 03:40.740 --> 03:43.020 un système d'exploitation en temps réel. 03:43.020 --> 03:45.120 Il s'agit d'un type de système d'exploitation 03:45.120 --> 03:48.780 qui privilégie l'exécution déterministe des opérations. 03:48.780 --> 03:50.910 Cela nous aidera à garantir une réponse cohérente 03:50.910 --> 03:52.800 pour les tâches critiques. 03:52.800 --> 03:53.880 Réfléchissez à ceci. 03:53.880 --> 03:57.000 Si vous gérez quelque chose qui doit ouvrir ou fermer une vanne à l'intérieur 03:57.000 --> 03:58.830 d'une centrale nucléaire, pouvez-vous 03:58.830 --> 04:02.040 avoir la possibilité de la mettre hors service à tout moment ? 04:02.040 --> 04:03.240 Probablement pas, n'est-ce pas ? 04:03.240 --> 04:05.670 C'est l'idée de l'utilisation d'un RTOS, un système 04:05.670 --> 04:07.500 d'exploitation en temps réel. 04:07.500 --> 04:09.420 En effet, un grand nombre de nos systèmes 04:09.420 --> 04:12.000 intégrés ne peuvent tolérer les redémarrages ou les pannes 04:12.000 --> 04:13.710 et doivent avoir des temps de réponse 04:13.710 --> 04:16.440 prévisibles à quelques millisecondes près. 04:16.440 --> 04:17.580 Donc, si je construis quelque 04:17.580 --> 04:19.860 chose qui va faire fonctionner des parties d'un avion, qui 04:19.860 --> 04:22.080 va aider mon pilote automatique à voler, et si le pilote automatique 04:22.080 --> 04:23.910 doit faire des ajustements sur les ailes toutes 04:23.910 --> 04:26.430 les quelques millisecondes, eh bien, c'est quelque chose pour lequel 04:26.430 --> 04:28.230 nous voudrions utiliser un système d'exploitation 04:28.230 --> 04:29.850 en temps réel. 04:29.850 --> 04:32.160 Nous ne pouvons pas utiliser un système Windows standard pour cela. 04:32.160 --> 04:33.990 Il n'est tout simplement pas assez rapide ni assez puissant. 04:33.990 --> 04:36.060 Il est sujet à des redémarrages ou à des pannes, à des correctifs 04:36.060 --> 04:38.250 de sécurité et à toutes sortes d'autres choses. 04:38.250 --> 04:40.620 Lorsque vous entendez ce terme, pensez qu'il s'agit 04:40.620 --> 04:42.690 du type de système d'exploitation souvent utilisé 04:42.690 --> 04:44.550 avec les systèmes embarqués, en particulier 04:44.550 --> 04:46.560 dans les applications critiques. 04:46.560 --> 04:47.700 Une autre façon de procéder consiste 04:47.700 --> 04:49.740 à utiliser ce que l'on appelle un système sur puce. 04:49.740 --> 04:51.810 Il s'agit d'une autre forme de systèmes intégrés. 04:51.810 --> 04:53.910 C'est ici que notre processeur intègre la 04:53.910 --> 04:56.850 fonctionnalité de plate-forme de plusieurs contrôleurs 04:56.850 --> 04:58.470 logiques sur une seule puce. 04:58.470 --> 05:01.860 Ce système sur puce peut être très économe en énergie, c'est pourquoi il est souvent 05:01.860 --> 05:04.290 utilisé pour les petits appareils qui doivent être dotés 05:04.290 --> 05:05.790 d'un système intégré. 05:05.790 --> 05:06.810 Ainsi, si je dois créer quelque 05:06.810 --> 05:07.860 chose qui va avoir un système 05:07.860 --> 05:10.140 intégré et être très petit pour tenir dans ma poche, j'utiliserai 05:10.140 --> 05:12.681 généralement quelque chose comme un système sur puce. 05:12.681 --> 05:13.920 Si vous utilisez un aspirateur 05:13.920 --> 05:15.300 Roomba ou un robot aspirateur, ceux-ci 05:15.300 --> 05:18.090 utilisent un système sur puce parce qu'ils essaient de rassembler 05:18.090 --> 05:19.950 toutes les informations sur une seule puce, 05:19.950 --> 05:21.870 parce que cela prend moins de place et que vous 05:21.870 --> 05:24.570 pouvez donc laisser plus de place pour les pièces fonctionnelles 05:24.570 --> 05:27.360 dont vous avez besoin, comme l'aspirateur. 05:27.360 --> 05:30.180 Un système sur puce désigne un type de circuit intégré qui contient 05:30.180 --> 05:32.310 tous les composants d'un système informatique 05:32.310 --> 05:33.660 sur une seule puce. 05:33.660 --> 05:36.630 Il s'agit du processeur, de la mémoire, du stockage, du processeur 05:36.630 --> 05:38.670 graphique et des périphériques, tels que les 05:38.670 --> 05:41.370 contrôleurs USB, les circuits de gestion de l'alimentation 05:41.370 --> 05:44.010 et les radios sans fil pour le wifi ou le Bluetooth. 05:44.010 --> 05:47.160 Un bon exemple de système sur puce est le Raspberry Pi, qui 05:47.160 --> 05:48.990 contient un ordinateur entièrement 05:48.990 --> 05:50.880 intégré sur une seule puce. 05:50.880 --> 05:52.650 Bon nombre de ces systèmes sur puce seront 05:52.650 --> 05:54.570 intégrés dans d'autres appareils tels que 05:54.570 --> 05:58.140 les téléviseurs intelligents et les décodeurs, comme la Fire TV d'Amazon, Roku 05:58.140 --> 06:00.750 et les appareils de diffusion en continu Apple TV. 06:00.750 --> 06:02.970 Les systèmes sur puce sont devenus très populaires en raison 06:02.970 --> 06:04.560 de leur faible consommation d'énergie, 06:04.560 --> 06:07.440 de leurs performances décentes et de leur faible encombrement. 06:07.440 --> 06:10.260 Par exemple, si vous avez un Roku ou un Fire TV Stick, 06:10.260 --> 06:12.420 ils ont la taille d'une clé USB. 06:12.420 --> 06:15.450 Pourtant, ils offrent une fonctionnalité smart TV pleinement opérationnelle 06:15.450 --> 06:16.980 dans n'importe quel téléviseur existant 06:16.980 --> 06:18.510 et ils peuvent traiter la vidéo en continu 06:18.510 --> 06:20.913 via une connexion sans fil à l'aide de ces appareils.