Systèmes Embarqués & IoT
Concevoir et déployer un système IoT de bout en bout — du capteur au cloud, du prototype à la production industrielle.
graph LR
A["Fondations embarquées"] --suivant--> B["Plateformes & capteurs"]
B --suivant--> C["Développement firmware"]
C --suivant--> D["Protocoles & communication"]
D --suivant--> E["Edge, gateway & flottes"]
E --suivant--> F["Architecture cloud-IoT"]
F --suivant--> G["Sécurité IoT"]
Ce que vous allez apprendre
À la fin de ce tutoriel, vous serez capable de :
- Comprendre les contraintes embarquées (mémoire, énergie, temps réel) qui conditionnent tout système IoT
- Choisir une plateforme matérielle adaptée à votre projet (MCU, SBC, FPGA) et dimensionner la chaîne de capteurs
- Développer du firmware professionnel — RTOS, Linux embarqué, FPGA, tests et CI
- Maîtriser les protocoles de communication IoT modernes (MQTT, CoAP, BLE, LoRa) et industriels (Modbus, OPC-UA, CAN bus)
- Concevoir une architecture edge-to-cloud avec gateways, fleet management et mises à jour OTA
- Déployer une infrastructure backend IoT agnostique (ingestion, time-series, jumeaux numériques, dashboards)
- Sécuriser le système de bout en bout — secure boot, firmware signé, segmentation réseau, conformité IEC 62443
Prérequis
| Prérequis | Détail |
| Un langage maîtrisé | C, C++ ou Python |
| Bases en électronique | Tension, courant, composants passifs/actifs |
| Bases en réseau | Modèle OSI, TCP/IP (→ Fondations réseau) |
Parcours
| # | Section | Contenu |
| 00 | Fondations embarquées | Contraintes, processeurs, RTOS, FPGA, énergie, cycle de vie matériel |
| 01 | Plateformes & capteurs | MCU, SBC, interfaces, capteurs, actionneurs, calibration |
| 02 | Développement firmware | Toolchains, RTOS, Linux embarqué, FPGA, debug, tests, CI |
| 03 | Protocoles & communication | MQTT, CoAP, BLE, LoRa, Zigbee, Modbus, OPC-UA, CAN bus |
| 04 | Edge, gateway & flottes | Traitement edge, gateways, GrapheneOS, fleet management, OTA |
| 05 | Architecture cloud-IoT | Ingestion, time-series, stream processing, jumeaux numériques |
| 06 | Sécurité IoT | Secure boot, firmware signé, segmentation, conformité, audit |
Références
Fondations embarquées
- Yiu — The Definitive Guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors
- Noergaard — Embedded Systems Architecture
- White — Making Embedded Systems (O'Reilly)
Protocoles et communication
- OASIS — MQTT Version 5.0 Spécification
- Shelby, Hartke, Bormann — The Constrained Application Protocol (CoAP) (RFC 7252)
- Hunkeler, Truong, Stanford-Clark — MQTT-SN — A publish/subscribe protocol for Wireless Sensor Networks
Architecture IoT
- Lea — IoT and Edge Computing for Architects
- Stackowiak — Azure IoT Solutions Accelerators (principes agnostiques)
- Eclipse Foundation — Eclipse IoT Working Group — Architecture
Sécurité IoT
- IEC 62443 — Industrial communication networks — Network and system security
- ETSI EN 303 645 — Cyber Security for Consumer Internet of Things
- NIST — IoT Device Cybersecurity Capability Core Baseline (NISTIR 8259A)
- OWASP — IoT Security Vérification Standard (ISVS)
UE couvertes
| Section IoT | UE principales |
| 00 Fondations embarquées | ELE101 (composants), ELE103 (signal), ELE102 (signal numérique), ELE119 (DSP/FPGA) |
| 01 Plateformes & capteurs | UTC301 (capteurs/métrologie), ELE101 (circuits), UTC602 (statistiques/calibration), ELE118 (interfaces MCU) |
| 02 Développement firmware | UTC302 (algorithmique C), ELE118 (microcontrôleurs STM32), ELE106 (VHDL/FPGA), ELE119 (DSP/FPGA), ELE109 (TP DSP) |
| 03 Protocoles & communication | UTC303 (réseaux/terrain), ELE112 (transmissions 1), ELE113 (transmissions 2), ELE115 (propagation), ELE202 (RF), ELE203 (signal télécom), ELE207 (hauts débits), ELE208 (radiocommunications) |
| 04 Edge, gateway & flottes | GDN100 (management projet) |
| 05 Architecture cloud-IoT | ELE207 (hauts débits — ingestion) |
| 06 Sécurité IoT | MTR107 (qualité), DNT104 (droit numérique), HSE133 (transitions écologiques) |