;B Objets embarqués C<
Table des Matières
I. Introduction 1
II. Classification des objets connectés 1
III.Un exemple d’objets embarqués sur une voiture autonome 2
IV. Interface Homme-Machine 2
V. Création d’une IHM : robot programmable Thymio 4
;B Objets embarqués C<
I. Introduction
TActivité 1
Regarder les vidéos :
• Objets connectés, robots dans nos maisons ?
MOOC SNT
• Les systèmes embarqués, Richard Berry
interstices.info 1. Qu’est que ce que la domotique ?
2. Quels sont les éléments caractéristiques d’un objet connecté ou d’un robot ?
3. Comment sont gérés les éléments caractéristiques d’un objet connecté ou d’un robot ? 4. Quelle est la différence entre un objet connecté et un robot ?
5. Quelles sont les limites des objets connectés ?
II. Classification des objets connectés
TActivité 2
Relier les objets ci-dessous à leur type d’appartenance.
Certains objets peuvent appartenir à plusieurs catégories.
Par exemple :
• une imprimante reliée à mon ordinateur est connec- tée. C’est un périphérique ;
• une tablette qui permet de régler mon chauffage est une interface connectée ;
• un smartphone rentre à la fois dans la catégorie in-
III. Un exemple d’objets embarqués sur une voiture autonome
TActivité 3
Regarder la vidéo suivanteSous le capot de la voiture autonome
L’Esprit Sorcier 1. Énumérer les différents types de capteurs que possède une voiture autonome.
2. Expliquer le rôle des capteurs en général.
3. Préciser le rôle de chaque type de capteurs.
4. Indiquer si l’on peut toujours se fier à un capteur. Justifier votre réponse au moyen d’un exemple.
5. Expliquer pourquoi on multiplie les capteurs.
6. Préciser à quoi servent les données récoltées par les capteurs.
7. Spécifier pourquoi on utilise un « réseau de neurones » pour traiter ces données.
8. Expliquer le terme « validation d’usage ».
IV. Interface Homme-Machine
Une Interface Homme-Machine permet à un utilisateur d’interagir avec une machine, la souris et le clavier sont des exemples d’IHM, mais il en existe bien d’autres (par exemple les écrans tactiles des smartphones).
Par "machine", on entend bien évidemment "ordinateur", comme dans le cas du duo clavier-souris, mais pas seulement. En effet, les "machines" peuvent aussi être des objets connectés, des systèmes embarqués ou encore des robots.
Le mot robot a été utilisé pour la première fois par l’écrivain tchécoslovaque Karel Capek dans sa pièce de théâtre « Rossum’s Universal Robots » en 1920, il a pour origine le mot russe « rabota » qui signifie travail, corvée. La notion de robot a été ensuite développée par l’écrivain américano-russe Isaac Asimov dans son recueil de nouvelles « Les Robots » (1950).
un robot est constitué de 2 choses :
• des actionneurs qui lui permettent d’effectuer des actions (se déplacer, saisir des choses, faire de la soudure...)
• des capteurs qui lui permettent de connaitre son environnement (détecteurs d’obstacles, capteur de température...)
Avec une IHM, il est possible d’interagir avec le robot avec une télécommande ou un programme : l’opérateur donne des ordres au robot (aller à gauche, avancer de 3 mètres, prendre un objet avec une pince...).
Par exemple, les robots qui interviennent dans des milieux dangereux (centrale nucléaire voir photo ci- dessous) sont télécommandés à distance par des opérateurs.
JDéfinition
TActivité 4
Le protocole MQTT permet à divers objets de publier des informations (par exemple une sonde de température peut publier des données). Certains objets peuvent être abonnés à ces publications et donc recevoir les données. Les objets communiquent avec un serveur nommé « broker ».
Ils peuvent être :
• « publisher » c’est à dire qu’ils peuvent publier des données sur des sujets ;
• « suscriber » c’est à dire abonnés à des sujets.
Pour différencier les différents services, les objets publient leurs résultats dans des « topics ».
Les topics sécrivent en utilisant un format permettant plus plusieurs niveaux, chaque niveau est séparé par un slash « /
».
Par exemple :
• smartphone/chambre/temperature
• smartphone/chambre/light
3. Compléter le schéma suivant par des flèches de couleurs différentes permettant de distinguer les clients qui pub- lient de ceux qui sont abonnés.
V. Création d’une IHM : robot programmable Thymio
TActivité 5
• Thymio possède des capteurs : des capteurs de prox- imité (détection des obstacles), un accéléromètre (permet de détecter l’inclinaison du robot), un cap- teur de température, un micro, mais aussi des bou- tons qui seront aussi considérés comme des cap- teurs.
• Thymio possède des actionneurs : 2 moteurs in- dépendants entrainent chacun une roue du robot.
Même si ce ne sont pas à proprement parler des ac- tionneurs, on trouvera aussi dans Thymio des LED de couleurs et un petit haut-parleur capable de jouer des sons.
• Thymio possède un microprocesseur qui peut être programmé.
1. Visionner la vidéo Introduction au robot ThymioNous allons utiliser un simulateur de robot nomméWebots.
Webotsest un logiciel libre et gratuit, il simule énormément de robots, du plus simple au plus complexe, nous allons l’utiliser pour simuler Thymio.
2. Ouvrez le logicielWebotset faire les séries de manipulations suivantes pour que le robot Thymio soit disponible :
• recherche d’un nouveau robot
• recherche du robot Thymio 2
• ouvrir la fenêtre des paramètres du robot Thymio 2 démo
• sélectionner le controler du robot Thymio 2 démo
• sélection du logiciel de programmation pour Thymio 2 : Aseba
• fermez la fenêtre des paramètres.
• Ouvrez le logiciel Aseba Studio pour Thymio
• Répondre OK à cette fenêtre
• travaillez localement entre le logiciel de simulation du robot Webots et le logiciel de programmation Thymio 2 Aseba
3. Dans la fenêtre du logiciel Aseba, saisissez le code suivant :
Chargez le programme puis exécutez le programme, dans le logiciel Webots, utilisez les boutons forward center et backward.
5. Ajoutez le code suivant :
Décrire le code.
6. Mettre un obstacle sur la scène, cliquez sur le + de la fenêtre de simulation
Placez l’obstacle face à Thymio 2 comme sur l’image :
Saisissez le code suivant :
Commentez le code.
