Un système embarqué est un système autonome, souvent fonctionnant en temps réel, dévolu à une tâche bien précise. Il désigne autant son aspect matériel que son aspect logiciel. Issu de l’aérospatiale (et notamment des missions lunaires Apollo en 1967), étant nomade, il doit respecter un certain nombre de contraintes fondamentales propres à ce type de matériel. On le retrouve aujourd’hui à bord de tous les moyens de transport, y compris les automobiles. Mais d’autres secteurs sont concernés : l’électroménager, la santé, les guichets automatiques bancaires, l’impression numérique, la défense, le multimédia, les ascenseurs, les balises de navigation, les puits de forage et bien sûr les télécommunications.

Les systèmes embarqués : quatre grands défis

Les systèmes embarqués exigent de répondre à un certain nombre de contraintes :

  • La sûreté de fonctionnement. Le système embarqué peut, s’il subit des défaillances, mettre des vies humaines en danger ou mettre en péril des investissements importants. Ils sont dits « critiques » et leur fiabilité est donc un défi majeur. Imagine-t-on un avion dont le radar tombe en panne ? Ce type de système embarqué doit toujours donner des résultats pertinents dans les délais attendus.
  • La sécurité. Certains systèmes embarqués peuvent renfermer des données confidentielles, médicales par exemple ou relatives à la vie privée de l’utilisateur. Ils doivent donc pouvoir s’inscrire dans une politique de cyberdéfense.
  • La miniaturisation et l’autonomie. Les systèmes embarqués doivent être légers, petits et durer longtemps avec une consommation énergétique la plus faible possible. Ceci est fondamental en astronautique par exemple, mais aussi dans les domaines où la place est limitée et le poids un paramètre important – par exemple dans les automobiles de sport.
  • Le coût. Les systèmes embarqués doivent être efficients avec une grande précision : offrir une puissance de calcul et de stockage totalement calibrée selon sa fonction, afin d’avoir un prix de revient le plus faible possible surtout s’il est produit en grande série

 

Le système embarqué : un marché de 73 milliards d’euros en France en 2016

Présent dans tous les secteurs économiques, le système embarqué représente 3,7 % du PIB français. Cette filière regroupe 1,3 % des actifs français en 2013, soit 387 500 personnes. Cependant, cette technologie n’est pas prête de tarir. En effet, avec l’émergence par exemple de la voiture autonome, des objets connectés et de la French Tech, l’enjeu technologique autant que social est majeur. Les compétences à mettre en oeuvre sont multiples, touchant autant le matériel que les logiciels. L’objectif d’une fiabilité toujours plus accrue, dans des machines qui la plupart du temps doivent fonctionner en continu plusieurs années sans la moindre erreur, induit une R&D très importante en la matière, y compris avec des phases de test draconiennes.

 

Programme : 6 modules ESIEA pour devenir un expert reconnu en système embarqué

Les objectifs de la majeure système embarqué proposée par L’ESIEA sont de faire de leurs élèves des ingénieurs recherchés dans la mise en oeuvre de solutions directement applicables dans le monde de l’entreprise.

Apprendre les concepts de base des RTOS en créant des tâches, utilisant des sémaphores, des mailbox, gérer les interruptions pour réaliser une petite application de régulateur automatique de vitesse.

Maîtriser et mettre en application les directives européennes en sécurité des matériels électriques, ainsi que leur compatibilité électromagnétique.

Comprendre les composants élémentaires qu’on retrouve dans les systèmes embarqués. Comprendre les avantages et les inconvénients de ces différents composants et comprendre les critères de choix selon l’application visée. Développer un système complet à base de microprocesseur et comprendre les améliorations apportées aux performances par de nouvelles méthodes de conception.

Découvrir les techniques de génération automatique de code depuis des environnements de modélisation de haut niveau (comme Matlab).

Entrevoir la mission d’un cloud architect level 2 en élaborant, déployant et maintenant en conditions opérationnelles des services et des solutions de Mettre en oeuvre Linux sur un ordinateur embarqué de type EbOX 3300. Préparer le média de boot et le développement d’applications à fortes contraintes système : multitâches et synchronisation, gestion des entrées/sorties, développement de pilotes de périphériques sous interruption.

Connaître le métier validation fonctionnelle des systèmes embarqués appliqués à l’ingénierie des systèmes Stop & Start automobiles. Tests de robustesse et de performance. Positionnement et justification des phases de test dans le processus de développement appelé « cycle en V ».

 

Système embarqué : les compétences visées par l’ESIEA

Les métiers des systèmes embarqués demandent un certain nombre de compétences techniques et humaines qui sont au cœur des préoccupations de l’ESIEA à travers ses modules de formation :

  • – Savoir faire correspondre ordres et tâches de sorte que les composants du système ne connaissent jamais de problème de communication de données
  • – Concevoir un système et savoir en tester la fiabilité
  • – Développer dans un horizon contraint de normes à respecter et de sécurisation tout en prévenant toute défaillance
  • – Faire preuve de curiosité technique en matière de matériel, mais aussi de logiciel, de conception de circuits électroniques et de développement
  • – Parfaitement connaître le contexte d’utilisation du système embarqué, les enjeux, l’environnement, y compris par le génie logiciel et les sciences cognitives
  • – Être capable de rédiger une documentation y compris pour permettre la mise à jour du système embarqué
  • – Être proactif dans un horizon de veille technologique
  • – Se montrer créatif et montrer des capacités à concevoir de nouveaux produits, à innover
  • – Avoir des dispositions dans le secteur commercial

 

Les métiers des systèmes embarqués : à la pointe de l’innovation en 2016

Au carrefour de l’électronique et de l’informatique, les systèmes embarqués ne cessent d’évoluer et d’induire de nouvelles applications dans tous les secteurs. Il est ainsi possible à l’ingénieur des systèmes embarqués de se spécialiser, par exemple dans le suivi médical ou la géolocalisation. Le secteur se montre très évolutif et mouvant, ce qui laisse la part belle aux jeunes diplômés. Très vite, un débutant en service d’étude peut devenir chef de projet, puis responsable d’une unité de production. Il peut aussi s’orienter dans le commercial pour vendre de nouveaux produits. Enfin, la spécialisation dans certaines technologies peut amener à travailler dans des secteurs qui semblent très différents : par exemple, un spécialiste en radio-identification peut parfaitement travailler sur les pass automobiles des péages, les puces des animaux domestiques ou la vérification des cargaisons en logistique routière, ferroviaire ou portuaire…
Les experts en systèmes embarqués formés à l’ESIEA sont donc certains de trouver un débouché dans tous ces secteurs d’activité, que ce soit en France, en Europe ou dans le monde.

 

Expérience Ingénieur en systèmes embarqués
Débutant 0-1 an 24-30 k€
Intermédiaire 2-3 ans 34-37 k€
Confirmé 4 ans et + 40-60 k€
Salaire en milliers d’euros bruts par an pour la France. Source : APEC, 2013