Du numérique et beaucoup d’analogique…
Toute chaine de traitement électronique peut se décomposer en une succession d’étapes et de fonctions clés, chacune utilisant des familles de produits spécifiques. Le schéma ci-dessous illustre les grands blocs fonctionnels généralement utilisés dans un système électronique.
L’Internet des objets (IoT = Internet of Things) a fini de consacrer cette vision par blocs puisque ces objets sont tous réputés dotés de connectivité pour interférer directement avec les objets qui les entourent mais aussi avec des systèmes plus ou moins lointains au travers du fameux Cloud capable de stocker des données et d’en assurer tout ou partie du traitement.
Ces objets sont aussi très doués pour capter les phénomènes et grandeurs physiques qui les entourent. Ils embarquent de plus en plus de capteurs capables de fournir au système électronique les données qui vont alimenter les calculs et algorithmes traités au coeur du système. La mesure des signaux analogiques délivrés par ces capteurs devra donc être numérisée au travers d’un processus d’échantillonnage pour être interprétée par les microprocesseurs (MPU) ou les microcontrôleurs (MCU) qui effectuent les opérations numériques. Le logiciel embarqué, c’est-à-dire chargé dans le système, est bien sûr l’élément clé pour assurer les fonctions avancées du traitement numérique.
A l’issue du traitement numérique, il s’agit ensuite de restituer les résultats au monde extérieur en les convertissant en signaux analogiques capables d’alimenter des actuateurs destinés à remplir la fonction attendue de commande du système électronique (commandes de moteurs, affichage,…)
Souvent fonctionnant sur batterie, les objets connectés requièrent une gestion de l’énergie optimale pour leur conférer une autonomie suffisante. Cette gestion s’opère bien sûr par la performance des composants de puissance utilisés pour alimenter le système, mais aussi par la sobriété de tous les autres composants. Le meilleur compromis rapidité – poids et encombrement – consommation – coût est à établir en fonction des contraintes applicatives.
Enfin, la robustesse du système est essentielle pour assurer sa sécurité et celle des systèmes avec lesquels il interfère et déjouer toutes les attaques de virus et vols de données.
Le bon fonctionnement de ce schéma de principe est également garanti par la présence de nombreux composants semiconducteurs discrets (diodes, transistors) ou intégrés mais aussi de composants passifs et de connecteurs pour assurer de multiples fonctions (interconnexion, filtrage, protection, …).
On voit, dès lors, qu’électronique n’est pas seulement synonyme de numérique mais aussi d’analogique, ces deux mondes étant intrinsèquement liés pour constuire un système complet et robuste.