Ingénierie, innovation et développement durable (STI2D) · Terminale · Enseignement spécifique systèmes d’information et numérique (SIN)
Systèmes d’information et numérique
Programmer un produit communicant.
En bref
L’enseignement spécifique systèmes d’information et numérique (SIN) étudie comment le traitement numérique de l’information pilote les produits et optimise leurs usages : cartes programmables, capteurs, interfaces, réseaux et logiciels.
L’architecture matérielle
| Le composant | Usage |
|---|---|
| Microcontrôleur (carte type Arduino, ESP32) | Piloter des entrées-sorties en temps réel, faible consommation |
| Nano-ordinateur (type Raspberry Pi) | Système d’exploitation, serveur web, caméra, calculs lourds |
| Objet connecté | Carte + capteurs + module radio, relié à un serveur |
| Modules radio | Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, selon portée, débit et consommation |
Les entrées-sorties : numériques (TOR : bouton, LED), analogiques (CAN), MLI (moteur, LED dimmable), bus (I2C, SPI, UART).
L’architecture logicielle
| L’élément | Rôle |
|---|---|
| Programme principal | Initialisation, puis boucle infinie |
| Fonctions / procédures | Traitements réutilisables (lire_capteur, envoyer_mesure) |
| Bibliothèques | Code fourni pour un capteur ou un protocole |
| Interruptions | Traiter un événement urgent immédiatement |
| Variables | Nom, type (entier, flottant, booléen, chaîne), portée |
Les langages du programme sont Python et C++. Une bonne pratique : noms explicites, commentaires utiles, fonctions courtes.
Exemple travaillé : une serre connectée
Cahier des charges : maintenir l’humidité du sol entre 40 et 60 %, envoyer les mesures toutes les 10 minutes.
| Ligne | Code (pseudo-code) |
|---|---|
| 1 | initialiser capteur, pompe, wifi |
| 2 | derniere_envoi ← 0 |
| 3 | tant que vrai : |
| 4 | h ← lire_humidite() |
| 5 | si h < 40 alors pompe ← MARCHE |
| 6 | si h > 60 alors pompe ← ARRET |
| 7 | si temps() − derniere_envoi ≥ 600 alors publier("serre/humidite", h) ; derniere_envoi ← temps() |
Les lignes 5 et 6 forment une régulation tout ou rien avec hystérésis (entre 40 et 60 %, on ne change rien). La ligne 7 évite l’instruction « attendre 600 s » qui bloquerait la régulation pendant dix minutes.
Décrire et simuler le comportement
Diagrammes d’états (modes Auto / Manuel / Défaut), de séquence (dialogue carte – serveur – application), d’activité (algorithme). La simulation permet de tester la logique avant de câbler.
Mettre au point
- Débogage : exécution pas à pas, points d’arrêt, affichage des variables sur la console série.
- Tests unitaires d’une fonction avec des valeurs connues (h = 39, 40, 61).
- Vérification des effets de bord : dépassement de capacité, temps de traitement, mémoire.
Les interfaces homme-machine
Constituants visuels (écran, LED), sonores (buzzer), tactiles (dalle, boutons) ; interfaces hybrides (application smartphone). L’IHM doit rendre l’état du système lisible et les commandes sûres.
Sécurité et données
Objets connectés = surface d’attaque. On change les identifiants par défaut, on chiffre (HTTPS, TLS), on met à jour les logiciels, on ne collecte que les données nécessaires (RGPD).
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Quel composant choisir pour héberger un serveur web avec caméra ?
2.Quelle sortie permet de faire varier la vitesse d’un moteur à courant continu ?
3.Quels langages cite le programme de SIN ?
4.Dans la serre, que se passe-t-il pour une humidité de 50 % ?
5.Pourquoi éviter « attendre 600 s » dans la boucle principale ?
6.À quoi sert une interruption ?
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 « Numérique et SIN » 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.
