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Introduction aux Systèmes Embarqués - Intervention de Pascal Eloy

L’industrie connait de nombreux virages technologiques qui changent le visage de secteurs tels que l’automobile, l’aéronautique ou encore l’informatique.

Depuis quelques années, c’est la notion de « systèmes embarqués » pour laquelle les dépenses en R&D affluent.

Mais qu’est-ce qu’un système embarqué ? Il s’agit d’un « système électronique et informatique autonome* », utilisé généralement pour réaliser une tâche prédéfinie et en fonctionnement temps réel.

Nous retrouvons ces systèmes embarqués dans la plupart de nos produits, équipements et réseaux.

Retraçons son histoire en quelques étapes :

C’est au MIT, en 1960, que le premier système embarqué a été utilisé pour le développement de système de guidage d’Apollo.

L’automobile a ensuite suivie, avec le premier véhicule à intégrer un système embarqué en 1968.

En 1987, le premier système d'exploitation intégré, VxWorks, a été lancé par Wind River.

En 1990, c’est le premier système d’exploitation embarqué, Linux, qui est apparu.

Une nouvelle avancée notoire a lieu lorsque Microsoft lance son CE Windows embarqué en 1996.

Le marché devrait passer de près de 153 milliards de dollars dans le monde en 2014 à un peu plus de 233 milliards en 2021, soit une croissance moyenne de 6,4% par an durant cette période.**


Quelques applications concrètes de systèmes embarqués :

- Véhicules terrestres

- Drones

- Véhicules sous-marins

- Moniteur cardiaque

- Prothèses

- Système d'allumage

- Système de freinage

- Téléviseurs

- Climatiseur

- Réacteurs nucléaires

- Stations spatiales

Dans l’actualité récente, plusieurs projets incluant des systèmes embarqués ont fait parler d’eux :

Tesla notamment qui développe l’Autopilot sur ses véhicules électriques pour une sécurité encore plus poussée, même quand le système n’est pas sciemment activé. Une vidéo montre notamment comment la sécurité d’une Model 3 prend le relais pour éviter une collision avec un piéton.

Le secteur de la voile est aussi concerné ! Eh oui, le pilote automatique MADINTEC comporte un algorithme révolutionnaire qui permet de prendre la main sur les commandes du voilier et de proposer ainsi des « évitements » bien nécessaires : en effet, « nombre d’obstacles fixes ou mobiles constituent des dangers qu’il est souhaitable de pouvoir éviter automatiquement lorsque l’équipage n’a pas la possibilité de les voir ou lorsqu'il n’a pas le temps de réagir, par exemple à très haute vitesse ».

Pascal Eloy, Ingénieur spécialisé en Systèmes Embarqués chez MCA, partage avec nous son expérience chez Thalès :

> Quels étaient le contexte et objectifs de la mission ?

Au sein d’un département de signalisation ferroviaire de Thalès et dans le cadre du développement du produit PIPC (Poste d’aiguillage Informatique de technologie PC), Thalès devait faire évoluer son produit pour répondre à certaines problématiques d’obsolescence de l’électronique embarquée du module d’enclenchement informatique (MEI) du PIPC.

Les travaux concernaient le développement logiciel à mener pour réaliser le portage de l’applicatif MEI (Logiciel SIL4) de l’OS MS-DOS vers la TAS platform, plateforme temps-réel redondée 2 parmi 2 (2oo2) ou 2 parmi 3 (2oo3) certifiée SIL4 fournie par Thalès Autriche et basée sur un système d’exploitation de type Linux (Qemu-AEOS5). La TAS platform fonctionne ou fonctionnera sur différentes architectures matérielles (x86, PowerPC et ARM.

> Quelles ont été les réalisations et activités lors de cette mission ?

  • Travaux de configuration logiciel pour l’intégration d’une mise à jour de la couche de communication externe de la TAS platform (OCS version 3.x, One Channel Safe, composant logiciel assurant la communication externe du système via des liens physiques redondés et pouvant intégrer différents protocoles de communication).
  • Travaux de préparation d’une démonstration d’une première version portée de l’applicatif PIPC sur la TAS platform (architecture matérielle x86).
  • Mise à jour de l’interface FEC, interface numérique externe du système PIPC réalisant l’acquisition et la commande des éléments de voie au travers de l’équipement FEC (mise à jour de la conception détaillée et du code de l’interface)
  • Travaux de configuration logicielle pour le portage de l’applicatif MEI d’une plateforme 2oo3 à une plateforme 2x2oo2 (NMR)

> Quels ont été les livrables/résultats rendus à Thalès ?

  • La configuration intégrant OCS 3.x a permis un fonctionnement endurant du système
  • La démonstration a eu une large audience au sein du département avec des retours positifs
  • La mise à jour de l’interface FEC est opérationnelle
  • La configuration NMR est opérationnelle en plateforme émulée

> Quelles ont été les technologies nécessaires pour mener à bien ce projet ?

Langage C, GIT, Linux, Qemu (émulation de calculateur), TAS Platform, OCS, Norme EN50128 (SSIL4)

Merci encore à Pascal pour son intervention.

Le saviez-vous ? Nous recrutons plusieurs types de profils dans cette spécialisation :

> Ingénieur systèmes (spécifications d’exigences par rapport au besoin, validation et qualification de systèmes et de ses équipements)

> Ingénieur logiciel embarqué (développement de logiciels pour les équipements électroniques : spécification du logiciel et de ses tests, architecture et conception logicielle, codage, IVVQ)

> Ingénieur électronique embarquée (développement de circuits électroniques ainsi que de leur électronique numérique (FPGA, ASIC), IVVQ.

A noter que les systèmes embarqués font également appel à des compétences dans le domaine mécanique, mécatronique.

Les systèmes embarqués vous passionnent ? Alors il est encore temps de réserver vos billets pour l’Allemagne : le salon Embedded World 2020 se tiendra à Nuremberg du 25 au 27 février ! Des ingénieurs et des développeurs du monde entier sont attendus pour partager leurs connaissances. Cette année, la technologie automobile devrait être la thématique principale.

*définition de L’UsineDigitale

** https://www.usine-digitale.fr/article/les-systemes-embarques-un-marche-de-233-milliards-de-dollars-en-2021-selon-tmr.N346378

Sources :

https://www.phonandroid.com/renault-devoile-la-megane-4-restylee-et-un-modele-a-moteur-hybride-e-tech.html

https://www.tomsguide.fr/tesla-lautopilot-detecte-un-pieton-sur-lautoroute-et-ecrase-le-frein/

https://voilesetvoiliers.ouest-france.fr/equipement-entretien/electronique-embarquee/collisions-en-mer-l-evitement-sous-pilote-automatique-un-algorithme-revolutionnaire-1-2-7807bdd4-4418-11ea-bedb-f0b649de7dbb

https://www.allaboutcircuits.com/news/embedded-world-2020-the-latest-developments-in-embedded-system-technologies-demonstrated/

https://www.designnews.com/electronics-test/5-tips-improving-embedded-development-2020/142340837962172

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