Outils pour utilisateurs
Bilan des connaissances sur les objets connectés
Pour utiliser, et encore plus pour programmer, un objet connecté, il est nécessaire d'en connaître le fonctionnement.
Chaîne d'information et d'énergie
La chaîne d'information et d'énergie permet d'identifier les composants principaux de l'objet et de les positionner en fonction de leur utilité.
La chaîne d'énergie
La chaîne d'énergie est la représentation graphique des fonctions techniques à mettre en œuvre pour décrire le flux d'énergie utilisé dans l'objet technique. Elle se compose de 4 blocs :
- Stocker ou alimenter : Stocker l'énergie dans l'objet technique ou l'alimenter en continu
- Commander et distribuer : Définir le moment de son utilisation, la quantité utile et l'amener jusqu'au convertisseur.
- Convertir : Passer de l'énergie source à l'énergie utile
- Transmettre : Amener l'énergie utile à l'endroit de son utilisation et l'utiliser correctement
Pour mBot, l'énergie source est électrique. Elle est stockée dans la batterie, un commutateur de puissance sur la carte de traitement commande son utilisation, les moteurs la convertissent en énergie mécanique utile et les réducteurs et les roues transmettent le mouvement pour réaliser les déplacements.
La chaîne d'information
La chaîne d'informations est la représentation graphique des fonctions techniques à mettre en œuvre pour analyser l'environnement de l'objet et lui permettre de décider des actions à réaliser. Elle se compose de 3 blocs :
- Acquérir les informations (grâce aux capteurs), ordres à exécuter, situation vis à vis de l'environnement …
- Traiter les informations (grâce a la carte de traitement et son microprocesseur). Le traitement se fait à partir d'un programme. Modifier le programme permet de modifier le fonctionnement de l'objet.
- Communiquer les décisions (grâce aux actionneurs). Ils vont informer l'utilisateur ou agir sur la chaîne d'énergie.
- les capteurs de mBot se composent d'un bouton et d'une télécommande pour donner des ordres, d'un capteur ultra son pour mesurer la distance des obstacles et de deux capteurs infra rouge pour se positionner sur une ligne noire et d'une LDR pour mesurer la lumière.
- les actionneurs se composent de 2 LED RGB et d'un buzzer pour communiquer avec l'utilisateur et d'une commande pour les moteurs afin de permettre les déplacements.
- le microcontrôleur exécute le programme qui a été téléversé. Le programme analyse les capteurs utiles avant d'envoyer les ordres aux actionneurs.
Différences entre les informations logiques et analogiques
Les informations utilisées par les capteurs et les actionneurs peuvent prendre 2 formes.
- Un bouton est appuyé ou pas, une lampe est allumée ou pas. 2 possibilités.
- Une température peut varier, un moteur peut tourner plus ou moins vite.
- L'information est logique (vrai/faux) si elle ne peut avoir que 2 états.
- L'information est analogique (valeur proportionnelle à la grandeur mesurée) si elle peut avoir plus de 2 valeurs.
Problème de la numérisation des informations
Le microprocesseur ne connaît que les 0 et les 1, valeurs logiques. Il faut donc numériser les valeurs analogiques avant de les traiter ce qui élimine certaines informations.
Un signal analogique est échantillonné (découpé en points) pour être converti en signal numérique.
Un signal numérique est reconstitué (les points sont reliés) pour être converti en signal analogique.
La qualité d'un signal numérique dépend du nombre de points transmis par secondes. Il est plus grand en haute résolution qu'en basse résolution mais dans tous les cas, des informations sont perdues.
Dans l'exemple, en se déplaçant mBot mesure la distance d'un mur. En fonction de la vitesse de numérisation et de celle du robot, toutes les valeurs possibles ne seront pas transmissent par le signal numérique contrairement au signal analogique.
Je ne peu dire “S'arrêter à la distance de 6 m”, je dois dire “S'arrêter si la distance est plus petite que 6 m”.
Si je multiplie la résolution par 2, j'aurai les distances de 20m - 17.5m - 15m - 12.5m - 10m - 7.5m - 5m - 2.5m - 0m,
mais toujours pas 6m.
