Les systèmes embarqués au coeur des grands défis industriels Les marchés de l'embarqué

Les technologies de l'embarqué touchent de multiples secteurs d'activité. En voici six.

AERONAUTIQUE, SPATIAL ET DEFENSE

Des secteurs précurseurs, toujours novateurs

Sans les technologies de l'embarqué, pas de guidage fiable des lanceurs de satellites ou des missiles, ni de pilote automatique précis dans les avions. Les industriels (Safran, Thales, Zodiac...) travaillent aujourd'hui au développement de l'avion "tout électrique", dans lequel cette énergie se substitue aux fluides hydrauliques et à l'air comprimé qui alimentent diverses fonctions : dégivrage des ailes, démarrage du moteur, conditionnement d'air, train d'atterrissage... Les drones, civils ou militaires – tel le récent nEUROn de Dassault Aviation –, pilotés à distance ou autonomes, prennent une place de plus en plus importante dans les opérations de combat et de surveillance. Sagem a développé, pour l'armée française, le système combattant FELIN (Fantassin à Equipements et Liaisons INtégrées), qui comprend différents matériels très innovants : fusil Famas avec ajout d'une poignée de commande radio, terminal doté d'un écran tactile, radio personnelle avec GPS et bandeau communicant osthéophonique, ou encore jumelles avec affichage vidéo.

AUTOMOBILE

Pour une route plus sûre

L'informatique et l'électronique représentent aujourd'hui 70% des coûts de R&D et 25% des coûts de production d'une voiture. Au fil des années, nos véhicules ont embarqué toujours plus d'intelligence pour le contrôle moteur, la sécurité ou le confort. Dans ce domaine des ADAS (Advanced Driving Assistance System), de nouveaux outils font leur apparition, comme l'AEB (Autonomous Emergency Braking), qui peut actionner automatiquement les freins en cas de situation d'urgence face à un piéton ou un autre véhicule, ou encore l'airbag piéton. Le dispositif d'arrêt et de redémarrage automatique Stop & Start, mis au point notamment par Valeo, réduit la consommation de carburant et les émissions de CO2 en cycle urbain. Le développement de l'électro-mobilité nécessitera de faire appel à des systèmes de gestion de l'énergie toujours plus performants. Demain, le véhicule connecté aux réseaux permettra d'accéder aux services des systèmes de transport intelligents. Les véhicules échangeront des données avec l'infrastructure routière et les conducteurs seront informés en temps réel des conditions de trafic. Enfin, les expérimentations de Google, Toyota et Audi ont démontré que le véhicule sans conducteur, mais bardé de capteurs et de puissance de calcul, n'était pas un rêve inaccessible.

TRANSPORTS

Efficacité énergétique et régulation

Trains, tramways, métros et bus constituent un autre terrain de prédilection pour les technologies de l'embarqué.

Le système Traintracer d'Alstom, par exemple, permet de récupérer à distance les données de fonctionnement des rames pour optimiser leur maintenance. L'AVG, successeur du TGV, dispose d'un système de motorisation répartie qui permet de réduire la consommation d'énergie tout en augmentant la capacité de transport. Le bus à haut niveau de service (BHNS) e-BRT de Siemens, 100% électrique, n'utilise aucune ligne aérienne pour son alimentation : lors de l'arrêt en station, il reçoit, par contact électrique avec cette dernière, l'énergie nécessaire au trajet jusqu'à l'arrêt suivant. Lors des phases de décélération, l'énergie de freinage est récupérée et réinjectée dans les unités de stockage. L'ERTMS (European Rail Traffic Management System), mis en oeuvre depuis le milieu des années 1990, vise à harmoniser la signalisation ferroviaire en Europe. Ce système repose notamment sur la technologie mobile du GSM-R, dédiée aux communications train-sol. Enfin, grâce aux liaisons satellitaires et au Wi-Fi embarqué, les voyageurs de plusieurs lignes TGV ont désormais accès à Internet pendant leur trajet.

ENERGIE

Déployer et gérer les réseaux de demain

Contrôle-commande des centrales nucléaires, conversion d'énergie dans les éoliennes, supervision des réseaux de transport d'électricité... De la production à la distribution, les technologies de l'embarqué sont présentes sur l'ensemble de la filière. Les évolutions annoncées des systèmes énergétiques vont nécessiter un recours massif au numérique. Plus d'une dizaine de démonstrateurs de smart grids sont aujourd'hui opérationnels ou en cours de déploiement en France. Ils permettront de tester et de valider des solutions de stockage d'électricité en local, d'intégration d'énergie renouvelable sur le réseau de distribution, de bornes de recharge pour les véhicules électriques ou de gestion de l'énergie au niveau d'un quartier. Pierre angulaire de ces futurs réseaux, le compteur communicant Linky permettra notamment la télé-relève des consommations, une gestion dynamique des tarifs et une meilleure maîtrise de l'énergie. Le smart building est déjà une réalité grâce aux solutions de gestion technique des bâtiments pour le tertiaire ou de domotique pour les particuliers. Certaines d'entre elles sont pilotables depuis un smartphone ou une tablette.

MEDICAL

Performance des équipements et e-santé

Les technologies de l'embarqué ont permis de mettre au point des outils pour le diagnostic (IRM, scanner, échographie 3D...), la thérapeutique (robots chirurgicaux, défibrillateur automatique...) ou le monitoring du patient (holter cardiaque). Dans les laboratoires, les analyses biologiques sont réalisées de manière totalement automatique. Quant au spécialiste des semi-conducteurs STMicroelectronics, il a mis au point, avec le CEA-Leti, des laboratoires sur puce électronique. La PME française Carmat développe un coeur artificiel biocompatible totalement implantable (y compris les systèmes d'alimentation électrique et de télédiagnostic), dont la commercialisation est annoncée pour cette année. Bertin Nahum, PDG de Medtech et concepteur du robot de neurochirurgie Rosa, a été classé en 2012 parmi les dix entrepreneurs de pointe les plus révolutionnaires. Enfin, la e-santé permet le suivi, l'alerte ou la rééducation des patients. Sanofi a ainsi mis au point une gamme de lecteurs de glycémie connectables à un smartphone pour utiliser un carnet de suivi électronique.

ELECTRONIQUE GRAND PUBLIC

Des objets toujours plus intelligents

Terminaux mobiles, consoles de jeu, box Internet, téléviseurs LED... les objets électroniques de notre quotidien sont remplis de technologies de l'embarqué. Véritable ordinateur de poche, le smartphone concentre un système d'exploitation, des modules radio pour se connecter aux réseaux, une carte SIM, la technologie NFC pour le paiement mobile, un module GPS et bien sûr un capteur d'images pour réaliser photos et vidéos. Grâce aux accéléromètres MEMS (microsystèmes électromécaniques), l'écran d'une tablette passe automatiquement en mode portrait ou paysage selon la position de l'appareil, et la télécommande de la Wii de Nintendo permet d'interagir à distance avec le jeu vidéo. Et si les téléviseurs se connectent désormais à Internet et disposent de fortes capacités de traitement d'image HD, certains appareils photo géolocalisent les images ou les transmettent par Wi-Fi. Bien connu pour son AR.Drone, pilotable depuis un terminal mobile, ses enceintes Zikmu et son récent casque audio Zik, le français Parrot a présenté, en avant-première au CES de Las Vegas, le Flower Power. Une fois planté dans la terre, ce capteur transmet toutes les 15 minutes des mesures de luminosité, de température, d'humidité et de salinité du sol à un terminal et informe ainsi sur l'état de santé d'une plante d'appartement ou de jardin.

Article d'Eric Saudemont paru dans (Re)conquêtes industrielles (Jan-Fév. 2013)