Introduction
Ton téléphone, ta montre connectée ou même ta voiture sont aujourd’hui capables de prendre des décisions seules, sans intervention humaine directe. Cette intelligence ne vient pas de la magie, mais de systèmes informatiques embarqués : des ordinateurs miniatures intégrés dans des objets pour réaliser une tâche précise.
Ces systèmes ont permis de rendre les machines plus autonomes, plus sûres et plus performantes. Leur évolution a donné naissance à une révolution : celle de l’internet des objets, où tout devient connecté, du réfrigérateur à la voiture. Pour comprendre cette transformation, il faut remonter à quelques grandes étapes clés de cette histoire.
Les débuts : l’informatique embarquée au service de la conquête spatiale et de l’industrie
L’histoire des systèmes embarqués commence dans les années 1960, en pleine course à l’espace. En 1967, la mission Apollo marque une étape décisive. Ce programme spatial américain, lancé par la NASA (National Aeronautics and Space Administration), c’est-à-dire l’Agence nationale de l’aéronautique et de l’espace des États-Unis, avait pour objectif de faire atterrir des astronautes sur la Lune et de les ramener sains et saufs sur Terre. Pour cela, les ingénieurs conçoivent le premier système embarqué de guidage, un ordinateur installé à bord du vaisseau capable d’effectuer des calculs en temps réel pour corriger la trajectoire.
Cet ordinateur fut développé par le Massachusetts Institute of Technology (MIT), une grande université américaine spécialisée dans la recherche scientifique et technologique, reconnue pour ses innovations en informatique, robotique et ingénierie.
Quelques années plus tard, en 1971, l’entreprise Intel met au point le premier microprocesseur (microprocessor, c’est-à-dire un circuit électronique qui exécute les instructions d’un programme). Cet élément minuscule concentre toutes les fonctions essentielles d’un ordinateur sur une seule puce. Il ouvre la voie à la miniaturisation de l’informatique et à son intégration dans des objets toujours plus petits. Grâce à cette innovation, l’informatique quitte les laboratoires pour s’inviter dans les machines industrielles, les véhicules et bientôt les foyers.
À retenir
Le programme Apollo et le premier microprocesseur d’Intel ont marqué la naissance de l’informatique embarquée. Ces innovations ont permis d’intégrer l’intelligence des ordinateurs dans les objets et de contrôler le monde physique avec une précision inédite.
L’essor de l’informatique embarquée : de l’avion au métro automatique
Dans les années 1980, l’informatique embarquée devient un pilier de l’industrie moderne. En 1984, l’Airbus A320 est le premier avion commercial équipé de commandes électriques informatisées (fly-by-wire, expression signifiant « pilotage par fil », c’est-à-dire que les signaux électriques remplacent les câbles mécaniques). Ce système s’appuie sur des capteurs (appareils qui détectent des informations physiques comme la pression, la vitesse ou la température) et des actionneurs (dispositifs qui exécutent une action mécanique, comme déplacer une aile, freiner ou ouvrir une vanne). Ces éléments communiquent grâce à un logiciel embarqué qui agit en temps réel — il doit réagir en une fraction de seconde aux ordres du pilote ou aux variations du vol. Ce principe améliore la sécurité, la précision et le confort.
La même logique s’étend aux transports terrestres. En 1998, la ligne 14 du métro parisien, appelée Météor, devient le premier métro sans conducteur. Entièrement automatisé, il illustre la capacité des systèmes embarqués à gérer seuls des déplacements complexes grâce à des capteurs, des actionneurs et des algorithmes de commande. L’humain ne guide plus directement la machine : il la programme, la surveille et intervient seulement en cas d’urgence.
Ce type de commande se retrouve aussi dans les freins ABS (Anti-lock Braking System), c’est-à-dire le système antiblocage des roues qui empêche la voiture de déraper lors d’un freinage brusque, ou dans les vélos électriques, où un capteur de pédalage ajuste automatiquement la puissance du moteur selon l’effort fourni. Ces innovations ont amélioré la sécurité, réduit la consommation d’énergie et modifié notre rapport à la conduite.
À retenir
Les systèmes embarqués, présents dans les avions, métros ou voitures, reposent sur la coopération entre capteurs, actionneurs et logiciels capables d’agir en temps réel. Ils assurent sécurité, performance et efficacité énergétique.
L’internet des objets : un monde de données connectées
En 1999, l’ingénieur britannique Kevin Ashton invente l’expression « Internet of Things », traduite par « internet des objets ». Il imagine un monde où les objets du quotidien peuvent échanger automatiquement des données entre eux via des réseaux de communication comme le Wi-Fi, le Bluetooth ou les réseaux mobiles (4G, 5G), sans intervention humaine.
Cette vision devient réalité avec l’arrivée du smartphone (téléphone intelligent) en 2007. Cet appareil réunit toutes les technologies précédentes : microprocesseur, capteurs (comme le GPS, l’appareil photo, le gyroscope ou le cardiofréquencemètre), connexion Internet et interface homme-machine (IHM) — c’est-à-dire l’écran, les menus et les boutons qui permettent à l’utilisateur de communiquer avec la machine. Le smartphone devient une plateforme de commande universelle, capable de piloter à distance des objets comme un thermostat, une montre connectée ou un robot aspirateur.
C’est ici que les systèmes embarqués rencontrent l’internet des objets : les premiers constituent la base technique des seconds. Sans processeur, capteur, actionneur et logiciel embarqué, aucun objet connecté ne pourrait exister. Ces composants permettent à la fois de collecter des données, de les transmettre via Internet et d’agir sur le monde réel.
Les objets connectés forment aujourd’hui un écosystème connecté, c’est-à-dire un ensemble d’appareils numériques interconnectés qui collectent, partagent et exploitent des données numériques. Ces données peuvent concerner nos habitudes de vie, notre santé, notre consommation d’énergie ou nos déplacements. Elles sont collectées par les capteurs, stockées dans des serveurs distants (le cloud), puis traitées par des algorithmes pour améliorer les services (comme la reconnaissance vocale ou la suggestion de trajets).
Les exemples sont nombreux et familiers : un bracelet connecté qui mesure ton rythme cardiaque et t’envoie des conseils via une application, un thermostat intelligent qui adapte la température de la maison selon ta présence, ou une voiture équipée d’un GPS capable de recalculer ton itinéraire en temps réel.
Cependant, cette interconnexion pose des questions éthiques. Les objets connectés peuvent surveiller les comportements, suivre les déplacements ou enregistrer des données personnelles sans que l’utilisateur en ait pleinement conscience. La cybersécurité — c’est-à-dire la protection contre les piratages et les fuites de données — devient un enjeu majeur, tout comme la sûreté, c’est-à-dire la garantie qu’un système ne provoque pas de défaillance dangereuse.
À retenir
L’internet des objets repose sur les systèmes embarqués qui assurent la collecte, le traitement et la transmission des données via des réseaux comme le Wi-Fi ou le Bluetooth. Ces objets connectés, omniprésents dans la vie quotidienne, offrent de nouveaux services mais soulèvent des enjeux majeurs de vie privée et de sécurité.
Conclusion
Depuis le programme Apollo jusqu’à nos objets connectés, les systèmes embarqués ont profondément transformé notre quotidien. D’abord conçus pour guider des fusées, ils se retrouvent aujourd’hui dans les voitures, les maisons et les écoles. En un demi-siècle, l’humain est passé du contrôle manuel au pilotage assisté, puis à la délégation partielle aux machines.
Mais plus ces systèmes deviennent intelligents, plus ils collectent de données et interagissent entre eux. Comprendre leur fonctionnement, leurs avantages et leurs limites, c’est apprendre à être un utilisateur éclairé du monde numérique : conscient des bénéfices, mais aussi des risques pour la vie privée, la sécurité et l’environnement.