Domaines d'applications
Les domaines dans lesquels on trouve des systèmes embarqués sont de plus en plus nombreux :
- transport : Automobile, Aéronautique (avionique), etc.
- astronautique : fusée, satellite artificiel, sonde spatiale, etc.
- militaire : missile
- télécommunication : Set-top box, téléphonie, routeur, pare-feu, serveur de temps, téléphone portable, etc.
- électroménager : télévision, four à micro-ondes
- impression : imprimante multifonctions, photocopieur, etc.
- informatique : disque dur, Lecteur de disquette, etc.
- multimédia : console de jeux vidéo, assistant personnel
- guichet automatique bancaire (GAB)
- équipement médical
- automate programmable industriel, contrôle-commande
- jeux : consoles
- métrologie
Caractéristiques
- Plutôt que des systèmes universels effectuant plusieurs tâches, les systèmes embarqués sont étudiés pour effectuer des tâches précises. Certains doivent répondre à des contraintes de temps réel pour des raisons de fiabilité et de rentabilité. D'autres ayant peu de contraintes au niveau performances permettent de simplifier le système et de réduire les couts de fabrication.
- Les systèmes embarqués ne sont pas toujours des modules indépendants. Le plus souvent ils sont intégrés dans le dispositif qu'ils contrôlent.
- Le logiciel créé pour les systèmes embarqués est appelé firmware. Il est stocké dans de la mémoire en lecture seule ou de la mémoire flash plutôt que dans un disque dur. Il fonctionne le plus souvent avec des ressources matérielles limitées : un petit voire pas de clavier, un petit écran et peu de mémoire.
Certains systèmes embarqués peuvent ne pas avoir d'interface utilisateur (ils sont alors dédiés à une seule tâche). Mais cette interface peut également être similaire à celle d'un système d'exploitation d'ordinateur (par exemple un PDA).
- Les systèmes les plus simples comportent uniquement des boutons, des LED.
- Les systèmes les plus complexes peuvent avoir un écran tactile ou encore un écran comportant des boutons de façon à minimiser l'espace. La signification des boutons change selon l'écran et la sélection se fait naturellement en pointant la fonction désirée.
- Les ordinateurs de poche possèdent en général un bouton style "joystick" pour la navigation.
- Avec l'explosion du web, les fabricants de systèmes embarqués ont proposé une nouvelle option : une interface style page web sur une connexion au réseau. Cela permet d'éviter le coût d'un système sophistiqué tout en conservant une interface complète sur un autre ordinateur, quand cela est nécessaire. Interface couronné de succès pour les installations permanentes à distance, les routeurs en particulier.
Fiabilité
Les systèmes embarqués sont la plupart du temps dans des machines qui doivent fonctionner en continu pendant de nombreuses années, sans erreurs et, dans certains cas, réparer eux-mêmes les erreurs quand elles arrivent. C'est pourquoi les logiciels sont toujours développés et testés avec plus d'attention que ceux pour les PC. Les pièces mobiles non fiables (par exemple les lecteurs de disques, boutons ou commutateurs) sont proscrites.
La question de la fiabilité peut inclure :
- Le système ne peut pas être éteint pour des réparations ou ce sont des réparations inaccessibles.
La solution peut être des pièces détachées supplémentaires ou un "mode mou" du logiciel qui fournit un fonctionnement partiel.
Par exemple : les câbles sous-marins, les balises de navigation, les puits de forage...
- Le système doit rester en marche pour des raisons de sécurité. Souvent, les sauvegardes sont effectuées par un opérateur.
Dans ce cas, le « mode mou » est toléré.
Par exemple : les systèmes de contrôle des réacteurs, les usines chimiques, les signaux de train...
- Un arrêt du système peut provoquer des pertes monétaires énormes s'il s'éteint.
Par exemple : les systèmes de ponts ou d'ascenseurs, les transferts de fond, les salles de bourse, les ventes ou services automatiques...