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Chaîne d'information

Acquérir → traiter → communiquer → restituer.

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Introduction

La chaîne d'information décrit comment un système numérique perçoit, traite, communique et affiche l'information. Elle interagit avec la chaîne d'énergie qu'elle pilote.

Les 4 fonctions

  1. Acquérir : capteurs (analogiques ou numériques) mesurent une grandeur physique (température, position, lumière, courant, force).
  2. Traiter : microcontrôleur, FPGA ou PC exécute des algorithmes (filtrage, décision, régulation).
  3. Communiquer : transmission filaire (série, I2C, SPI, CAN, Ethernet) ou sans fil (Wi-Fi, BLE, LoRa).
  4. Restituer : afficheur, LED, actionneur, alerte, envoi cloud.

Capteurs

GrandeurCapteurs courantsInterface
TempératureLM35, DS18B20, DHT22, PT100Analogique ou 1-Wire, I2C
DistanceUltrason HC-SR04, ToF VL53L0XNumérique / I2C
IMU (accél., gyro)MPU6050, ICM20948I2C / SPI
LumièreLDR, BH1750Analogique / I2C
CourantACS712, INA219Analogique / I2C

Conditionnement et CAN

  • Amplificateur d'instrumentation, filtre RC anti-repliement.
  • CAN (convertisseur analogique-numérique) : résolution n bits → 2n2^n niveaux.
  • Théorème de Shannon-Nyquist : feˊch≥2⋅fmaxf_{éch} \geq 2 \cdot f_{max}.

Traitement numérique

  • Microcontrôleurs : Atmel AVR (Arduino), ESP32, STM32, PIC.
  • FPGA / SoC : Zynq, Cyclone.
  • Raspberry Pi, Nvidia Jetson pour IA embarquée.
  • Programmation en C/C++, Python (MicroPython), assembleur.

Communication

  • Filaire courte distance : UART, I2C, SPI, USB, CAN (automobile).
  • Filaire moyenne/longue : RS-485, Ethernet, PoE.
  • Sans fil courte portée : Bluetooth 5.3, BLE, NFC, Zigbee, Z-Wave.
  • Sans fil longue portée : Wi-Fi 6/7, LoRaWAN, Sigfox, LTE-M, NB-IoT, 5G.

Restitution

  • Actionneurs : servomoteur, moteur pas-à-pas, LED, buzzer, écran OLED/TFT/e-ink.
  • Cloud : MQTT vers broker (Mosquitto), Home Assistant, ThingsBoard, AWS IoT Core.
  • Notifications utilisateur : SMS (Twilio), e-mail, push (Firebase).

Exemple : arrosage automatique connecté

  • Acquérir : humidité sol (analogique), température (DHT22), pluie prévue (API météo).
  • Traiter : ESP32 + logique fuzzy pour décider d'arroser.
  • Communiquer : Wi-Fi vers Home Assistant.
  • Restituer : ouverture d'électrovanne, notification, historique dashboard Grafana.

Norme et sécurité

  • Compatibilité électromagnétique CEM (EN 55032).
  • Sécurité produit CE, RGPD si données personnelles.
  • Chiffrement TLS pour tout envoi cloud.

Quiz de révision

0/6 répondues · 0 bonne réponse
  1. Question 1.

    Quelle fonction du système d'information « acquiert » ?

  2. Question 2.

    Le théorème de Shannon impose que feˊchf_{éch} soit :

  3. Question 3.

    La résolution d'un CAN 12 bits est de :

  4. Question 4.

    LoRaWAN est un protocole :

  5. Question 5.

    MQTT est utilisé pour :

  6. Question 6.

    La CEM est encadrée par :

Sources et références

Ce cours est rédigé par l'équipe RévisionBac à partir du programme officiel et des sources institutionnelles ci-dessous. Elles permettent de vérifier les définitions, les chiffres et les normes citées.

  1. 1.Programmes et ressources du lycée général et technologique — Éduscol — Ministère de l'Éducation nationale
  2. 2.Bulletin officiel de l'Éducation nationale (programmes du baccalauréat) — education.gouv.fr
  3. 3.Documentation du langage Python — Python Software Foundation
  4. 4.Bonnes pratiques de cybersécurité et réseaux — ANSSI
  5. 5.Spécifications des protocoles réseau (RFC) — IETF
  6. 6.Bilan et statistiques de l'énergie en France — SDES — Ministère de la Transition écologique

Contenu vérifié et mis à jour le 08/08/2026. Les liens renvoient vers les sites officiels des éditeurs cités.

Historique éditorial

Ce chapitre est rédigé et relu par l'équipe RévisionBac, puis enrichi par les contributions validées.

  1. — Dernière mise à jour du cours (relecture et enrichissement)
  2. — Première publication de la fiche de cours