Les ordinateurs monocartes sont-ils l'avenir des systèmes embarqués ?
Pour beaucoup, le terme "contrôle informatique" peut faire penser à des PC, parfois même à de grandes armoires de commande remplies de matériel informatique. Cependant, la miniaturisation continue de la microélectronique a considérablement modifié et élargi les possibilités de conception et de développement de systèmes électroniques et informatiques.
Ainsi, les microprocesseurs et les contrôleurs ont depuis longtemps trouvé leur place dans des appareils finaux et des systèmes techniques insoupçonnés tels que les autoradios, ou les thermostats. L’industrie s’est également laissée séduire par les microprocesseurs puisque des appareils autrefois purement mécaniques se sont transformés en appareils indépendants grâce à des processeurs ou contrôleurs.
Les solutions avec processeurs intégrés sont communément appelées systèmes embarqués. Si le terme est sur toutes les lèvres, le déploiement des ordinateurs monocartes risque de faire rapidement bouger les lignes.
La tendance à la modularisation et à la standardisation
S’il y a seulement 15 ans, le matériel et le logiciel des systèmes embarqués devaient être développés individuellement, la tendance est aujourd’hui à la modularisation et à la standardisation, tant au niveau du matériel que des plateformes de systèmes d'exploitation.
Néanmoins, les frontières entre les systèmes embarqués et les ordinateurs traditionnels sont floues, puisqu'aujourd'hui des PC entiers peuvent déjà être entièrement intégrés dans d'autres systèmes. Une caractéristique distinctive essentielle est toutefois qu'ils assurent le plus souvent des fonctions de communication et des tâches de commande sur les appareils dans lesquels ils sont intégrés. En plus des systèmes de type PC, il existe une grande variété de systèmes de contrôleurs monocartes avec de nombreuses entrées et sorties pour une interaction directe avec les capteurs et les actionneurs.
Ainsi, les ordinateurs monocartes, comme le Raspberry Pi sorti en 2012, qui sont en fait des PC complets, mettent leur petit format "carte de crédit" à disposition des particuliers et de l'enseignement, mais surtout à disposition des systèmes embarqués. Les avantages de cette modularisation et de cette standardisation ont permis à de tels produits de pénétrer des domaines où l'électronicien industriel ne les soupçonnerait pas immédiatement, comme les pompes à essence, les distributeurs automatiques ou les machines à café.
En plus de leur taille singulière, ces ordinateurs monocartes constituent des plateformes compactes pour réaliser des tâches individuelles de commande ou de traitement des données. Leurs dimensions réduites permettent de travailler dans des espaces confinés et donc de mettre en place ces dernières directement sur le lieu d'action. Grâce à leurs entrées et sorties numériques et analogiques, ils peuvent communiquer directement avec les périphériques connectés. Des adaptateurs pour différentes technologies, telles que WLAN ou GSM, assurent une connexion simple au monde extérieur.
De plus, contrairement aux ordinateurs monocarte à architecture PC, ils ne nécessitent pas de système d'exploitation. Ils exécutent directement le programme développé dans un but précis via un environnement de développement gratuit et transmis au module. Les utilisateurs peuvent dans de nombreux cas construire ce dernier à partir de fonctions proposées gratuitement sur Internet. Cela permet aux utilisateurs d'obtenir des résultats très appréciables en peu de temps, même sans connaissances approfondies en matière de logiciels.
La miniaturisation continue de l'électronique permet ainsi de répartir davantage l'intelligence des systèmes complexes et de rapprocher les parties du logiciel là où elles sont nécessaires : auprès du matériel et de la mécanique. Cela permet aux systèmes techniques de s'adapter encore davantage aux personnes et à leurs besoins changeants. Les ordinateurs monocartes s’inscrivent donc parfaitement dans cette dynamique pour y parvenir, et sont extrêmement polyvalents et faciles à utiliser.