La chaîne d'énergie :
Certains objets techniques ont besoin d’une énergie pour fonctionner. Comme il n’est pas possible en général de l’utiliser dans sa forme initiale, Il faut donc la stocker, la distribuer, la convertir et la transmettre afin d'obtenir l'action attendue.
Alimenter : apporter l’énergie nécessaire au système
Stocker : certains objets doivent pouvoir stocker de l’énergie en vue de la restituer
Distribuer : commander, contrôler et répartir la quantité d’énergie nécessaire
Convertir : transformer une énergie en une autre nécessaire à l’effet attendu
Transmettre : transporter l’énergie d’un lieu à un autre
Exemple :
La chaîne d'information :
La chaîne d'information est la partie du système qui décide des ordres à donner à la chaîne d'énergie. Pour cela, elle fait l'acquisition des événements extérieurs, traite ses données et communique les ordres. On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels.
Acquérir : Ce sont les capteurs qui acquièrent des grandeurs physiques (vitesse, température, position de l’interrupteur, etc…).
Traiter : C’est la partie commande donc le microprocesseur du système qui reçoit les informations et qui les traite grâce à un programme informatique..
Communiquer : Ce sont les informations à transmettre à la chaîne d’énergie ou à l’utilisateur grâce à des dels ou des écrans.
Exemple d'une porte de garage à ouverture automatisée :
Télécommande
Les énergies :
Les énergies renouvelables :
-
énergie musculaire
-
énergie éolienne
-
énergie solaire
-
énergie géothermique
-
énergie hydraulique
-
énergie biomassique
Les énergies non renouvelables :
-
énergies fossiles (pétrole, gaz, charbon)
-
énergie nucléaire (uranium)
Les énergies obtenues par transformation :
Au quotidien nous utilisons de multiples objets qui utilisent ou produisent des énergies transformées : énergie thermique (émission de chaleur), mécanique (objet en mouvement), électrique, lumineuse...
Les outils à utiliser afin de créer un programme informatique :
Un algorithme est une suite d'étapes permettant d'obtenir un résultat à partir d'éléments fournis en entrée. Par exemple, une recette de cuisine est un algorithme permettant d'obtenir un plat à partir de ses ingrédients.
Pour présenter un algorithme il existe deux méthodes :
-
un organigramme ou logigramme,
-
un pseudo-code.
L'ovale indique le début du programme
Le losange permet d'indiquer quelle condition doit vérifier le programme avant de continuer
Le rectangle indique l'action à accomplir
Le parallélogramme permet de communiquer une information
Un algorithme ne peut pas être exécuté par un ordinateur. Un programme exprime un algorithme dans un langage de programmation particulier, ce programme peut être exécuté par un ordinateur.
Les langages de programmation par blocs (scratch, mBlock) sont conçus pour faire découvrir le codage informatique aux enfants à partir de 8 ans en substituant les lignes de code par des blocs qui se connectent les uns aux autres.
Bien que le codage par blocs soit avantageux pour les débutants, son inconvénient majeur est sa capacité limitée à gérer des tâches de codage complexes. La nature visuelle du codage par blocs rend abstraites de nombreuses subtilités de programmation, ce qui peut devenir un inconvénient à mesure que les apprenants progressent et souhaitent relever des défis plus avancés.
L'unité utilisée en informatique et ses multiples :
L’octet (Byte en anglais) est l’unité utilisée pour mesurer la taille des fichiers ou la capacité des supports de stockage.
Comme l'octet est une unité de taille très petite, on utilise des préfixes :
-
le kilo octets : 1 Ko = octets
-
le méga octets : 1 Mo = octets
-
le giga octets : 1 Go = octets
-
le téra octets : 1 To = octets
Les supports de stockage utilisés aujourd'hui :
Les disques optiques (CD, DVD, Blu-ray) sont utilisés comme mémoires de masse et sont lu par des lecteurs spécifiques. Le CD créé en 1985 (compact disk) peut stocker jusqu'à 800 Mo, le DVD créé en 1995 dans sa version la plus répandue stocke 4,7 Go. Le blu-ray créé en 2006 permet de stocker selon les versions de 25 à 200 Go.
La clé USB, commercialisée en 2000, est un support de stockage numérique amovible, pouvant se brancher sur le port USB d’un ordinateur et d’autres appareils (téléviseurs, enceinte MP3, autoradios…). En 2025 on peut stocker jusqu'à 2 To.
La carte SD équipe principalement les appareils photos numériques et les caméras. Plus petite, la version miniSD sort en 2003. Et enfin la version microSD sort en 2005 pour les baladeurs MP3, téléphones puis smartphones.
Le terme carte SD regroupe 3 différents types de produits : les carte SD, carte miniSD, carte microSD. Au sein des cartes SD, on distingue plusieurs normes selon les capacités de stockage des cartes : SD (jusqu'à 2 Go), SDHC (Secure Digital High Capacity) (de 2 à 32 Go), SDXC (Secure Digital eXtended Capacity) (de 32 Go à 2 To) et SDUC (Secure Digital Ultra Capacity) (de 2 à 128 To).
Le disque dur est une mémoire de masse à disque tournant magnétique utilisée principalement dans les ordinateurs, mais également dans des baladeurs numériques, des caméscopes, des lecteurs/enregistreurs de DVD de salon, des consoles de jeux vidéo, etc. Il existe en version interne et externe. En 2025 le disque dur peut stocker jusqu'à 24 To.
Le disque SSD permet le stockage de données sur de la mémoire flash ce qui lui permet de surclasser les disques durs au niveau des performances (débit, latence négligeable, consommation électrique). Les premiers SSD internes avait la taille d'un disque dur 2,5 pouces, ensuite les carte PCI Express, mSata et enfin M.2. En 2025 un SSD M.2 peut stocker jusqu'à 8 To.
Il existe également des SSD externes qui peuvent stocker jusqu'à 8 To.
Binaire, octet, byte et bit :
En informatique toute information est manipulée comme une suite de 0 et de 1 : c’est le langage binaire.
Le bit est l'information élémentaire en informatique : il vaut 0 ou 1.
Un quartet est composé de 4 bits et un octet (Byte en anglais) est composé de 8 bits.
Un mot est un ensemble de 16 bits (2 octets).
La nature d'un signal :
Le réseau informatique :
Un réseau informatique est constitué d'un serveur qui gère les ordinateurs du réseau. Ceux-ci appelés postes clients sont reliés au serveur grâce à une connexion sans fil (wi-fi) ou grâce à un câble Ethernet (ou RJ45) leur permettant d'échanger des informations.
BOX
Le serveur permet le stockage et partage des ressources, la gestion des utilisateurs, le filtrage et la protection.
Les postes clients sont les ordinateurs destinés a être utilisé par les différents utilisateurs de l'environnement informatique du réseau. Ils sont connectés au réseau par l'intermédiaire d'une carte réseau (avec ou sans fils). Sur ces postes viennent se connecter un ensemble de périphériques (imprimante, scanner, appareil photo,...).
Le commutateur ou switch permet de relier plusieurs équipements (poste informatique, imprimante,...) au sein du réseau local grâce à des câbles Ethernet (RJ45).
La box, qui contient un modem ainsi qu'un routeur, permet une connexion à internet. C'est une interface entre le réseau et l'extérieur (câble téléphonique ou fibre optique).
La borne Wifi permet tout comme le switch de relier plusieurs équipements mais avec une connexion sans fil en Wifi. Pour cela, il génère un sous-réseau local qui lui est propre.