Introduction
Regarde autour de toi : la montre que tu portes, la voiture qui freine seule devant un obstacle, le drone qui filme depuis le ciel… tous ces objets ont un point commun. Ils contiennent un système embarqué, c’est-à-dire un ordinateur miniature intégré dans un appareil pour en assurer le fonctionnement. Ce système réunit trois éléments essentiels : des capteurs qui perçoivent le monde, des actionneurs qui effectuent des actions physiques et un logiciel qui analyse et décide.
Ces dispositifs sont en réalité une forme évoluée d’objets connectés : ils échangent des données via Internet, réagissent à leur environnement et, parfois, communiquent entre eux. Mais pour que tout cela fonctionne sans risque, deux exigences doivent être respectées : la sûreté et la sécurité. La première protège contre les pannes internes ou les erreurs de fonctionnement ; la seconde protège contre les attaques extérieures, les piratages et les intrusions. C’est en combinant ces deux aspects que l’informatique embarquée assure la fiabilité du monde connecté qui nous entoure.
La sûreté de fonctionnement : éviter les erreurs et réagir à temps
La sûreté de fonctionnement, qu’on appelle aussi la fiabilité, désigne la capacité d’un système à accomplir correctement sa mission sans provoquer d’erreur dangereuse. Elle est essentielle dans tous les appareils où une panne pourrait mettre en danger des vies humaines.
Prenons l’exemple d’une voiture moderne. Si un capteur chargé de mesurer la pression des pneus tombe en panne, un autre peut le remplacer : c’est ce qu’on appelle la redondance. Plusieurs capteurs effectuent la même tâche pour garantir que le système continue de fonctionner même en cas de défaillance. Dans les avions, cette précaution est encore plus stricte : les commandes de vol sont souvent doublées ou triplées pour éviter tout risque d’erreur.
Ces dispositifs sont appelés des systèmes critiques, car une erreur dans leur fonctionnement pourrait avoir des conséquences graves. Avant d’être utilisés, ils doivent passer une procédure de certification, c’est-à-dire une vérification complète par une autorité spécialisée qui s’assure que chaque composant résiste à la chaleur, aux vibrations ou aux surtensions. Ces vérifications suivent des règles internationales de fiabilité, très rigoureuses mais indispensables pour garantir la sécurité des utilisateurs.
Les systèmes critiques doivent aussi fonctionner en temps réel, ce qui signifie qu’ils doivent répondre en quelques millisecondes. Si le calculateur d’un avion (appelé Flight Control Computer, c’est-à-dire « ordinateur de commande de vol ») met trop de temps à corriger une aile pendant une turbulence, le vol pourrait devenir instable. Le temps réel est donc un principe clé : il ne suffit pas que le système fonctionne, il faut qu’il réagisse au bon moment.
Enfin, les interfaces homme-machine (IHM) jouent un rôle décisif dans la sûreté. Elles permettent à l’utilisateur de recevoir des alertes immédiates en cas d’anomalie. Une lumière rouge sur le tableau de bord d’une voiture ou une alarme sonore dans la cabine d’un avion sont des signaux conçus pour avertir l’humain rapidement. L’IHM fait le lien entre le calculateur et le conducteur, garantissant ainsi une réaction rapide et adaptée.
Ainsi, la sûreté repose sur trois piliers : des composants redondants, une réponse immédiate et une communication claire avec l’humain.
À retenir
La sûreté vise à éviter les pannes et les erreurs internes. Elle s’appuie sur la redondance des capteurs, la réactivité en temps réel et l’intervention rapide de l’humain grâce aux alertes des interfaces homme-machine.
La sécurité : protéger les données et résister aux attaques
La sécurité, quant à elle, concerne la protection contre les menaces extérieures. Elle vise à empêcher toute personne malveillante d’accéder à un système ou de manipuler ses données. Cette question est devenue cruciale avec l’essor des objets connectés, comme les montres intelligentes, les caméras domestiques ou les voitures connectées.
Ces appareils échangent en permanence des informations via Internet : la localisation GPS (Global Positioning System, « système mondial de positionnement »), les images d’une caméra, la température d’un logement ou le rythme cardiaque d’un utilisateur. Si ces données ne sont pas bien protégées, elles peuvent être volées ou exploitées.
Pour se défendre, les ingénieurs mettent en place plusieurs méthodes. Le chiffrement, par exemple, consiste à transformer les données pour les rendre illisibles sans clé de déchiffrement. Ainsi, même si un pirate intercepte un message, il ne pourra pas le comprendre. L’authentification permet de vérifier l’identité de celui qui accède au système grâce à des mots de passe, des empreintes digitales ou des certificats électroniques. Enfin, les mises à jour logicielles régulières corrigent les failles découvertes après la mise sur le marché.
Malgré cela, de nombreux objets connectés restent vulnérables. Certains fabricants, pour réduire les coûts, négligent les tests de sécurité. En 2016, par exemple, des pirates ont pris le contrôle de milliers de caméras de surveillance domestiques non protégées et s’en sont servis pour lancer une attaque informatique mondiale. Ce réseau de machines piratées s’appelait Mirai, un botnet (abréviation de robot network, « réseau de robots ») utilisé pour bloquer des sites Internet. Cet événement a montré que même les appareils ordinaires pouvaient devenir dangereux s’ils n’étaient pas sécurisés.
La sécurité ne se limite donc pas à la technologie : elle dépend aussi du comportement des utilisateurs. Un mot de passe trop simple ou une mise à jour oubliée peuvent transformer un objet connecté en cible facile.
À retenir
La sécurité protège les systèmes contre les menaces extérieures. Elle repose sur le chiffrement des données, l’authentification des utilisateurs et la vigilance humaine pour éviter les failles et les piratages.
Systèmes critiques et objets connectés : deux mondes très différents
Tous les systèmes embarqués ne sont pas conçus avec le même niveau d’exigence. Dans les secteurs comme l’aviation, le ferroviaire ou la médecine, les systèmes critiques sont construits avec une rigueur extrême. Ils sont testés à toutes les étapes, contrôlés par des spécialistes et souvent isolés d’Internet pour éviter les attaques. Leurs logiciels sont prévisibles, c’est-à-dire qu’ils réagissent toujours de la même façon dans une situation donnée.
Les objets connectés du quotidien, en revanche, sont produits en grand nombre, souvent à moindre coût. Leur sécurité dépend principalement de leur logiciel embarqué et de la vigilance de l’utilisateur. Une montre connectée ou un assistant vocal peut stocker des données personnelles, comme des habitudes de sommeil ou des enregistrements de voix. Si ces informations ne sont pas protégées, elles peuvent être consultées par des personnes extérieures.
Prenons deux exemples pour bien comprendre cette différence. Dans un avion de ligne, les systèmes de navigation et de communication sont doublés pour assurer la continuité du vol, et les pilotes reçoivent des alertes en cas de défaillance grâce à des signaux lumineux ou sonores. À l’inverse, une caméra connectée mal configurée peut être piratée à distance et utilisée sans que son propriétaire ne s’en rende compte.
Cette différence de rigueur explique pourquoi la cybersécurité — c’est-à-dire la protection des systèmes informatiques contre les attaques numériques — est aujourd’hui un enjeu mondial. Plus les objets sont connectés, plus ils doivent être protégés.
À retenir
Les systèmes critiques sont certifiés, testés et isolés d’Internet pour éviter les erreurs. Les objets connectés du quotidien, moins contrôlés, sont plus exposés aux attaques et nécessitent une vigilance accrue.
Vers des systèmes embarqués plus sûrs et plus responsables
Les chercheurs et les ingénieurs cherchent désormais à rendre les objets connectés aussi fiables que les systèmes critiques. Cela passe par des logiciels mieux conçus, des protocoles de communication sécurisés et des mises à jour automatiques.
Les interfaces homme-machine jouent également un rôle clé dans cette amélioration. Une alerte visuelle (« connexion non sécurisée ») ou sonore peut prévenir l’utilisateur d’un danger et lui permettre de réagir avant qu’un problème ne survienne. L’éducation numérique devient alors une composante de la sécurité : comprendre les alertes, reconnaître un risque et agir de manière responsable.
Mais la sécurité ne dépend pas seulement de la machine. Les utilisateurs doivent adopter de bonnes pratiques : choisir des mots de passe solides, ne pas ignorer les mises à jour et éviter les connexions Wi-Fi publiques. L’alliance entre la technologie et la vigilance humaine est la meilleure protection possible.
À retenir
Rendre les systèmes embarqués plus sûrs passe par des technologies fiables, des alertes claires et une utilisation responsable. La sécurité numérique est le résultat d’un équilibre entre innovation technique et vigilance humaine.
Conclusion
Les systèmes embarqués sont le cœur battant des objets connectés. Leur fiabilité repose sur deux piliers indissociables : la sûreté, qui prévient les erreurs internes, et la sécurité, qui protège contre les menaces extérieures. Dans les systèmes critiques, comme ceux de l’aviation ou du ferroviaire, la rigueur et les tests garantissent une fiabilité absolue. Dans les objets connectés du quotidien, la sécurité reste un défi à relever, car ils sont nombreux, exposés à Internet et souvent mal protégés.
Dans un monde où tout devient connecté, l’enjeu n’est plus seulement de créer des machines performantes, mais de concevoir des technologies sûres, réactives et respectueuses de la vie privée. La sécurité numérique n’est pas un détail technique : c’est la condition même de la confiance entre l’humain et la machine.