Les instruments optiques modernes
pour tous types d’applications
utilisent de plus en plus des systèmes
embarqués pour traiter ou
améliorer leurs usages. Qu’appelle t-on « systèmes embarqués » ?
Un système embarqué est
un « petit ordinateur » simplifié qui permet de faire des opérations spécialisées. Il y a environ 15 ans, ces systèmes étaient
souvent très coûteux et ne présentaient pas vraiment un réel intérêt par
rapport à une calculatrice
sophistiquée ou un
ordinateur portable. Aujourd’hui,
ces systèmes sont
suffisamment puissants en terme de performances mémorielles ou de rapidité pour proposer une réelle
alternative aux ordinateurs. On peut imaginer de nombreuses applications spécialisées avec de tels systèmes.
Cette évolution s’explique surtout par les moyens de
la microtechnologie actuelle (la dimension de la brique élémentaire
de l’ordinateur devient de
plus en plus petite) et de la demande industrielle. En effet, des systèmes embarqués sont maintenant utilisés partout dans la
vie courante (téléphone, automobile,...) et ce n’est
pas fini. De plus, l’offre est très diversifiée avec de nombreuses options
proposées par les
fabricants. Reste qu’il
faut tout de même bien
travailler ces systèmes pour obtenir des
performances adéquates.
Un exemple de système embarqué sont les théodolites utilisés
par les géomètres pour faire des mesures de
distance ou d’angle. Ils « embarquent » un télémètre
et pour traiter les données
de sortie, il faut un petit système
embarqué spécialisé permettant d’afficher
les données sur le petit écran des télémètres.
En effet, le principe d’un
télémètre
laser repose sur des traitements de signaux optiques et il faut faire
plusieurs évaluations de
mesures dans un temps court pour une précision
de 1 mm environ.
Un autre exemple de l’usage des systèmes embarqués sont sur les montures de télescopes ou de lunettes
astronomiques. Il y a un peu plus de quinze ans, ce type d’instrument grand public devait
se régler à la main pour qu’il soit parfaitement
exploitable (mise en station afin d’être
parallèle à l’axe de rotation de la terre) et il fallait faire une démarche longue et complexe pour
trouver un objet dans le ciel invisible à l’œil nu (nébuleuse
planétaire, planète lointaine, galaxies, etc…) en utilisant les cartes.
En général, même
pour un bon observateur, trouver très
rapidement un objet invisible à l’œil nu la nuit n’est pas chose aisé.
Depuis, des instruments utilisent des vrais systèmes embarqués
pour qu’ils soient réglés de manière
correcte. Ils permettent de trouver un objet en quelques opérations élémentaires sur une console intégrée, et ils proposent tous un panel d’options possibles (catalogues d’étoiles, réglage
de la focalisation, suivi automatique des objets puisque le ciel tourne la
nuit, etc…). La liste est
très longue des possibilités offertes par ces systèmes embarqués : on peut faire un dialogue
avec un ordinateur pour réaliser des opérations
encore plus complexes (prise d’image
avec en parallèle le suivi
de l’instrument). Ces systèmes embarqués utilisent en général des langages de programmation de haut niveau (sauf s’il y a des contraintes en temps
réel et dans ce cas, on
utilise un langage dit "machine" ou bas niveau) avec des protocoles de
communications plus ou moins complexes si la situation l’exige (exemple des réseaux
de communications utilisés
dans l’automobile avec
aussi un système embarqué mais plus puissant que dans
le cas des instruments d’optique).
Ces systèmes embarqués sont majoritairement fiables, malgré parfois les conditions d'utilisation (humidité, température faible, etc..). La majorité des pannes sont pour la plupart du temps des problèmes de connexion et non des problèmes liés à la programmation de ces systèmes.
L’avenir est donc à
« l’instrumentalisation » automatique par l’intermédiaire de systèmes
embarqués spécialisés pour améliorer
l’usage d’opérations complexes et répétitives. Et cela va sûrement encore beaucoup évoluer...