L'Internet des objets (IoT) est un réseau d'objets et de terminaux connectés équipés de capteurs (et d'autres technologies) leur permettant de transmettre et de recevoir des données entre eux et avec d'autres systèmes.
Le stockage de l’énergie consiste à préserver une quantité d’énergie produite pour une utilisation ultérieure. L’idée est d’assurer l’équilibre entre la production et la consommation de l’énergie, de réduire les pertes et ainsi d’optimiser les coûts. Il existe essentiellement quatre types de solutions de stockage d'énergie renouvelable : le stockage d'énergie hydraulique, le stockage d'énergie thermique, le stockage d'énergie mécanique et les systèmes de stockage d'énergie sur batterie.
Un capteur est un organe de prélèvement d'information qui élabore, à partir d'une grandeur physique, une autre grandeur physique de nature différente (très souvent électrique). Cette grandeur, représentative de la grandeur prélevée, est utilisable à des fins de mesure ou de commande.
L'intelligence artificielle (IA) est un processus d'imitation de l'intelligence humaine qui repose sur la création et l'application d'algorithmes exécutés dans un environnement informatique dynamique. Son but est de permettre à des ordinateurs de penser et d'agir comme des êtres humains.
Pour y parvenir, trois composants sont nécessaires :
- Des systèmes informatiques
- Des données avec des systèmes de gestion
- Des algorithmes d'IA avancés (code)
Pour se rapprocher le plus possible du comportement humain, l'intelligence artificielle a besoin d'une quantité de données et d'une capacité de traitement élevées.
Les cartes Micro::bit ou les cartes Arduino Uno que nous allons utiliser en sciences de l'ingénieur sont des sortes de "petit ordinateur". Ces cartes intègrent un microcontrôleur (microprocesseur + mémoire+ interface de gestion des entrées/sorties) qui exécutera un programme développé et transféré depuis un IDE.
L'électrocinétique est une partie du domaine relatif au génie électrique qui étudie les circuits électriques et leurs "comportements". C'est une discipline essentielle pour l'électronique et l'électrotechnique.
L'électrocinétique comprend les études :
- De la typologie des circuits ;
- Des dipôles : classification, modélisation par des dipôles idéaux, association,…
- Du comportement des circuits lorsqu'ils sont soumis à des tensions particulières.
L’ingénierie système (IS) est une démarche qui permet d’appréhender les systèmes complexes dans les phases de conception et d’analyse par une approche structurée pour passer du besoin à la solution.
L'épreuve dite du « Grand oral », portée par la réforme du baccalauréat général et technologique, manifeste un changement profond dans le système éducatif. Elle fait concrètement et symboliquement de l'oral une dimension essentielle des compétences à acquérir dans le parcours de l'élève.
Ce chapitre inclut un cours sur la notion de modulation / démodulation numérique ainsi que des activités de modélisation. Ces activités permettent de mettre en place des modulations numériques sous forme de modélisations multiphysiques afin de mettre en évidence qualitativement de nombreux concepts (débit binaire, forme d'onde, type de modulation, notion de symbole, canal de transmission, immunité au bruit, etc...).
Si on considère les notions de canal de transmission et de support de transmission, pour définir
leurs caractéristiques physiques et leurs performances, il faut s’intéresser aux configurations
possibles des liaisons de données ainsi qu’aux équipements nécessaires à la transmission des
données.
On désigne sous le terme appareillage électrique l'ensemble du matériel permettant la mise sous ou hors tension des portions d'un réseau électrique. L'appareillage électrique est un terme général applicable aux appareils de connexion et à leur combinaison avec des appareils de commande, de mesure, de protection et de réglage qui leur sont associés.
La machine asynchrone, connue également sous le terme anglo-saxon de machine à induction, est une machine électrique à courant alternatif sans connexion entre le stator et le rotor.
Comme les autres machines électriques (machine à courant continu, machine synchrone), la machine asynchrone est un convertisseur électromécanique basé sur l'électromagnétisme permettant la conversion bidirectionnelle d'énergie entre une installation électrique parcourue par un courant électrique (ici alternatif) et un dispositif mécanique.
Cette machine est réversible et susceptible de se comporter, selon la source d'énergie, soit en « moteur » soit en « générateur », dans les quatre quadrants du plan couple-vitesse1,2,3 :
- en fonctionnement « moteur », dans deux quadrants du plan couple-vitesse4, l'énergie électrique apportée par la source est transformée en énergie mécanique vers la charge3 ;
- en fonctionnement « générateur », dans les deux autres quadrants5,3, l'énergie mécanique de la charge est transformée en énergie électrique vers la source (la machine se comporte comme un frein)3.
Pour accompagner l’essor des énergies renouvelables (solaire, éolien...) dont la production est variable, non pilotable et décentralisée, l’augmentation des capacités de stockage de l’électricité est une nécessité. De même que le terme « production d'énergie », le terme de « stockage d'énergie » est un abus de langage: il y a seulement une conversion d'énergie vers une forme plus adaptée à l'usage prévu.
L’énergie fournie par l’alimentation, qu’elle soit d’origine électrique ou pneumatique doit être
distribuée aux différents actionneurs du système. Deux possibilités peuvent alors être envisagées :
• Distribution en tout ou rien (ou par commutation), la source d’énergie est alors mise directement en relation avec l’actionneur.
• Distribution par modulation d’énergie, dans ce cas l’actionneur reçoit l’énergie de façon graduelle.
• Distribution en tout ou rien (ou par commutation), la source d’énergie est alors mise directement en relation avec l’actionneur.
• Distribution par modulation d’énergie, dans ce cas l’actionneur reçoit l’énergie de façon graduelle.
Quelles que soient les machines étudiées, nous pouvons toutes les assimiler à des convertisseurs d'énergie :
- convertisseur électrique / mécanique : moteur
- convertisseur mécanique / électrique : génératrice
Elles fonctionnent toutes sur le même principe : l'énergie électromagnétique créée par champ magnétique tournant (aimant fictif ou non tournant) se transforme en énergie mécanique.
Afin d’améliorer les performances d’un système asservi, il va falloir agir sur l’écart entre la consigne et la sortie,
afin de corriger sa valeur avant de piloter le système. Un correcteur a pour rôle de contrer les défauts d’un système, en terme de rapidité, de précision et de
stabilité. A chaque défaut correspond un correcteur, mais nous verrons qu’un type de correction peut faire apparaître
un comportement indésirable, qu’il faudra alors également corriger.
Les réseaux informatiques et le protocole TCP/IP
Un signal électrique est une grandeur électrique dont la variation dans le temps transporte une information, d'une source à une destination.
L'électrocinétique désigne, l'ensemble des phénomènes, des lois et leurs études relatifs aux déplacement de l'électricité dans les circuits électriques
