SNT · Seconde

Comment un objet mesure‑t‑il, décide‑t‑il et agit‑il sans perdre le contrôle ?

Cours interactif de SNT seconde sur systèmes embarqués, capteurs, actionneurs, IHM, boucles de contrôle, temps réel, sûreté, cybersécurité et données.

  1. Comprendre
  2. Mettre en pratique
  3. Vérifier
  4. Mémoriser
  • 7activités interactives
  • 8questions de quiz
  • 6cartes de révision
  • 6sources citées

Ce que tu vas savoir faire

  • Distinguer embarqué, connecté, autonome et périphérique.
  • Tracer grandeur, capteur, signal, donnée et décision.
  • Écrire une boucle de contrôle simple avec seuil et état.
  • Relier commande, actionneur, retour et état sûr.
  • Concevoir une IHM avec commande, confirmation et erreur.
  • Distinguer temps réel, sûreté, cybersécurité et vie privée.
  • Auditer appairage, mises à jour, données et fin de vie d’un objet.

Avant de commencer

  • Connaître variable, condition et boucle.
  • Distinguer donnée locale et donnée transmise.
  • Savoir lire une chaîne fonctionnelle simple.
Le chapitre en bref

Un système embarqué exécute un programme dans un objet soumis à des contraintes physiques. Un capteur transforme une grandeur en signal puis en donnée ; le programme compare, décide et commande un actionneur ; l’IHM transmet une consigne et rend l’état visible. La connexion au réseau est optionnelle et ajoute des échanges, mais aussi des risques. Temps réel, sûreté, cybersécurité, vie privée et consommation doivent être vérifiés séparément.

1. Embarqué signifie-t-il forcément connecté ?

Un système embarqué est intégré à un objet et dédié à des fonctions précises sous contraintes de coût, énergie, place ou délai. Il peut fonctionner sans Internet, comme un contrôleur local de freinage.

Un objet connecté échange avec un autre équipement ou un service. Il peut rester dépendant d’un téléphone ou d’un serveur. Autonome signifie qu’il accomplit une fonction sans commande humaine continue ; ce n’est ni le synonyme d’embarqué ni celui de connecté.

Quelles propriétés possède l’objet ?

Contrôleur de freinageCalcul intégré et dédiéRéseau non requis

Intégration, connexion et autonomie sont indépendantes.

2. Comment une grandeur physique devient-elle une donnée ?

Un capteur répond à une grandeur, par exemple température, lumière, pression ou distance. Le conditionnement et le convertisseur rendent le signal exploitable par le microcontrôleur.

La valeur numérique dépend de l’étalonnage, de la résolution, de la fréquence d’échantillonnage et des erreurs. Une donnée de capteur n’est pas la grandeur elle-même : elle en est une mesure datée, produite par une chaîne.

Où naît la mesure ?

Température de l’airThermistance sensibleSignal électrique

La donnée résulte d’une chaîne de mesure.

3. Comment le programme transforme-t-il une mesure en décision ?

Une boucle acquiert une mesure, la compare à une consigne, décide puis recommence. Dans une serre fictive, la condition température > 28 °C peut demander l’ouverture d’un volet.

Un seuil unique peut provoquer des commutations répétées autour de 28 °C. Deux seuils, par exemple ouverture au-dessus de 28 °C et fermeture sous 26 °C, créent une hystérésis simple. Il faut aussi traiter capteur absent, valeur impossible et durée maximale d’action.

Pourquoi le volet oscille-t-il ?

28,1 puis 27,9 °COuvrir puis fermer sans cesseCommutation instable

Deux seuils séparent ouverture et fermeture.

4. Une commande prouve-t-elle que l’action a eu lieu ?

Un actionneur transforme une commande en effet physique : moteur, lampe, vanne ou haut-parleur. Le programme peut envoyer « ouvrir » sans que le volet bouge si l’alimentation manque ou si le mécanisme est bloqué.

Un retour de position ou de courant permet de comparer ordre et état réel. En cas de défaut, l’état sûr dépend du système : couper un moteur, maintenir une ventilation ou demander une intervention ne sont pas interchangeables.

La commande a-t-elle produit l’effet ?

Ordre : ouvrirMoteur alimentéPosition encore inconnue

Un retour distingue ordre et effet.

5. Que doit montrer une bonne interface homme-machine ?

L’IHM reçoit une intention et affiche l’état du système. Un bouton pressé est une demande ; la confirmation doit indiquer commande reçue, action en cours, résultat ou erreur.

Une couleur seule ne suffit pas. Libellé, état textuel, focus clavier, prévention des doubles commandes et possibilité d’annuler rendent l’interface plus sûre. Une interface élégante ne compense pas un capteur invalide.

Que doit afficher l’interface ?

Bouton « Ouvrir » presséCommande demandéeAccusé nécessaire

Une couleur seule ne décrit pas l’état.

6. Temps réel, sûreté et cybersécurité parlent-ils du même risque ?

Un système temps réel doit produire une réponse dans une échéance compatible avec le phénomène ; être très rapide en moyenne ne suffit pas si un retard occasionnel devient dangereux.

La sûreté limite les dommages dus aux pannes ou erreurs ; la cybersécurité traite notamment accès non autorisés, altération et indisponibilité ; la vie privée concerne les personnes et leurs données. Une voiture combine de nombreux capteurs et calculateurs, mais chaque fonction doit encore gérer limites, défaillances et reprise humaine ou état sûr.

Quel risque analyse-t-on ?

Freinage attendu avant 20 msRéponse arrivée à 35 msÉchéance violée

Rapide en moyenne ne suffit pas.

7. Que reste-t-il à sécuriser après l’achat ?

Avant l’usage, contrôle fabricant, support, appairage, identité de l’objet, mot de passe ou secret unique, fonctions réellement nécessaires et destination des données. Un réglage par défaut n’est pas une décision de sécurité.

Pendant la vie de l’objet, applique les mises à jour authentiques, limite les connexions et surveille les anomalies. À la revente ou au rebut, dissocie les comptes, efface les données et réinitialise si possible. Un appareil sans correctif disponible peut devenir un risque même s’il fonctionne encore.

À quelle étape agir ?

Objet neufSecret par défautAccès à personnaliser

La sécurité commence avant la première connexion.

Erreurs fréquentes

L'essentiel à mémoriser

  • Frontière définie.
  • Mesure tracée.
  • Boucle contrôlée.
  • Action vérifiée.
  • IHM explicite.
  • Risques séparés.
  • Cycle sécurisé.

Vérifier sa compréhension

Réponds aux 8 questions. Ton score et les réponses justes ou fausses apparaissent immédiatement.

1. Un système embarqué doit-il être connecté à Internet ?
2. Que produit directement un capteur dans la chaîne ?
3. Pourquoi utiliser deux seuils autour d’une consigne ?
4. Une commande moteur confirme-t-elle le mouvement ?
5. Quel état une IHM doit-elle rendre visible ?
6. Que signifie temps réel ?
7. Quel risque relève d’abord de la cybersécurité ?
8. Avant de revendre un objet connecté, il faut…

Réviser au bon moment

Révèle chaque réponse, puis indique la difficulté de ton rappel pour programmer la prochaine révision dans ce navigateur.

Embarqué / connecté ?

Prochaine révision : à programmer

Chaîne d’acquisition ?

Prochaine révision : à programmer

Boucle de contrôle ?

Prochaine révision : à programmer

Commande / état ?

Prochaine révision : à programmer

Temps réel ?

Prochaine révision : à programmer

Cycle de sécurité IoT ?

Prochaine révision : à programmer

Poursuivre le parcours

  1. Avant Comment un téléphone transforme-t-il des signaux en position, carte et itinéraire ?
  2. Tu es ici Comment un objet mesure-t-il, décide-t-il et agit-il sans perdre le contrôle ?
  3. Ensuite Comment la lumière devient-elle une image numérique sans être une copie parfaite du réel ? Disponible avec l'accès complet

Sources et traçabilité

Dernière vérification : 2026-08-09

  1. Programme de sciences numériques et technologie de seconde, Ministère de l’Éducation nationale — consulté le 2026-08-09.
  2. Informatique embarquée et objets connectés - activité 2, Éduscol — consulté le 2026-08-09.
  3. Recommandations relatives à la sécurité des systèmes d’objets connectés, ANSSI — consulté le 2026-08-09.
  4. 10 règles d’or en matière de sécurité numérique, ANSSI — consulté le 2026-08-09.
  5. Objets connectés, CNIL — consulté le 2026-08-09.
  6. Objets connectés : n’oubliez pas de les sécuriser, CNIL — consulté le 2026-08-09.

Tu sais suivre une mesure jusqu’à une action sûre

Observe maintenant comment une photographie devient un fichier numérique.

Le chapitre suivant relie capteur, pixels, couleur, métadonnées, traitement et compression.

  • Capteurs et actionneurs distingués
  • Boucle et IHM conçues
  • Sécurité et cycle de vie audités