Ingénierie, innovation et développement durable (STI2D) · Terminale · Comportement informationnel des produits
Réseaux, protocoles et objets connectés
Bus, radio, adresses IP et MQTT.
En bref
Un produit moderne est un objet communicant : ses constituants dialoguent sur des bus, et le produit lui-même échange avec un réseau.
Un produit moderne est un objet communicant : ses constituants dialoguent sur des bus, et le produit lui-même échange avec un réseau. Comprendre ces échanges permet de choisir une architecture et d’analyser un dysfonctionnement.
Les bus de terrain et liaisons série
| La liaison | Fils | Usage typique |
|---|---|---|
| UART (série asynchrone) | TX, RX (+ masse) | Module GPS, Bluetooth, console |
| I2C | SDA (données), SCL (horloge) | Capteurs sur une carte, plusieurs esclaves adressés |
| SPI | 4 fils (MOSI, MISO, SCK, CS) | Écrans, cartes mémoire, débit élevé |
| CAN (bus automobile) | Paire différentielle | Véhicules, robustesse aux perturbations |
Une trame série comporte en général un bit de start, les données, parfois une parité, un bit de stop. Le débit s’exprime en bit/s (bauds).
Les réseaux sans fil pour l’Internet des objets
| La technologie | Portée | Débit | Consommation |
|---|---|---|---|
| Bluetooth Low Energy | ~10 m | Moyen | Très faible |
| Wi-Fi | ~50 m | Élevé | Élevée |
| LoRa, Sigfox (LPWAN) | Plusieurs km | Très faible | Très faible |
| 4G/5G | Réseau opérateur | Élevé | Élevée |
Un capteur sur batterie qui envoie une mesure par heure choisit un réseau basse consommation longue portée, pas le Wi-Fi.
Adressage IPv4
Une adresse IPv4 : 4 octets, par exemple 192.168.10.37 avec le masque 255.255.255.0 (noté /24).
Adresse réseau = adresse IP ET masque (octet par octet)
Ici : réseau 192.168.10.0, adresse de diffusion 192.168.10.255, machines de .1 à .254 : 254 adresses utilisables.
Deux équipements communiquent directement s’ils ont la même adresse réseau ; sinon, ils passent par la passerelle (routeur).
Exemple travaillé : un dysfonctionnement
Un automate a l’adresse 192.168.1.20/24, sa supervision 192.168.2.5/24, sans routeur entre eux. Réseaux : 192.168.1.0 et 192.168.2.0, différents : ils ne peuvent pas communiquer. Solution : placer la supervision en 192.168.1.x (x libre, différent de 20) ou configurer une passerelle.
Protocoles et modèle TCP/IP
| La couche | Protocoles |
|---|---|
| Application | HTTP(S), MQTT (objets connectés), Modbus TCP |
| Transport | TCP (fiable, avec accusés de réception), UDP (rapide, sans garantie) |
| Internet | IP |
| Accès réseau | Ethernet, Wi-Fi |
MQTT fonctionne par publication / abonnement : un capteur publie « serre/temperature = 23,5 » sur un serveur (broker) ; tous les abonnés à ce sujet reçoivent la valeur.
Architecture client-serveur et sécurité
Le produit (client) envoie ses données à un serveur web ou à une base de données, consultés depuis une application. Sécuriser, c’est : mots de passe robustes et non par défaut, chiffrement (HTTPS, TLS), mises à jour, séparation du réseau des objets et du réseau principal.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Combien de fils de signal utilise le bus I2C ?
2.Quel réseau choisir pour un capteur sur batterie envoyant une mesure par heure à plusieurs km ?
3.Quelle est l’adresse réseau de 192.168.10.37/24 ?
4.Combien d’adresses de machines sont utilisables dans un réseau /24 ?
5.192.168.1.20/24 et 192.168.2.5/24 peuvent communiquer sans routeur.
6.Quel protocole de transport garantit la bonne réception des données ?
0 / 6 questions
Dans l’app, ce chapitre a son quiz complet, chronométré, et tes erreurs reviennent au bon moment pour ne plus les refaire.
La fiche de révision, sur une page
Tout « Réseaux connectés » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
