QCM : Technologies des nœuds IoT (11 questions)

Question 1

1. Quel ensemble décrit le mieux les fonctions d’un nœud IoT ?

Stocker des fichiers, afficher des pages web, alimenter le réseau et compiler des programmes

Analyser le trafic, gérer les comptes, chiffrer les bases et remplacer les passerelles

Lire des capteurs, commander des actionneurs, traiter des données et communiquer avec le réseau

Mesurer la température, produire de l’énergie, réparer les capteurs et administrer les serveurs

Explication

Un nœud IoT collecte des données, agit sur son environnement, peut effectuer un traitement local et échange avec le réseau. Les autres propositions décrivent des fonctions informatiques ou énergétiques qui ne constituent pas le rôle général d’un nœud IoT.

Answer

Lire des capteurs, commander des actionneurs, traiter des données et communiquer avec le réseau

Question 2

2. Quelle combinaison de contraintes caractérise fréquemment un nœud IoT déployé sur le terrain ?

Un grand boîtier, une forte puissance de calcul, une consommation élevée et un refroidissement actif

Un format compact, un faible coût, une très basse consommation et une résistance aux intempéries

Un stockage massif, une alimentation secteur stable, une ventilation continue et une protection logicielle renforcée

Un écran intégré, une connexion filaire permanente, une batterie volumineuse et une maintenance fréquente

Explication

Les nœuds IoT sont souvent conçus pour être petits, économiques, très sobres en énergie et capables de résister à l’eau ou aux conditions météorologiques. Les autres combinaisons correspondent à des équipements plus lourds ou à des contraintes qui ne caractérisent pas fréquemment ces nœuds.

Answer

Un format compact, un faible coût, une très basse consommation et une résistance aux intempéries

Question 3

3. Dans l’architecture matérielle usuelle d’un nœud IoT, quel élément relie les composants au processeur ?

Les interfaces

Le boîtier de protection

Les technologies de communication réseau

L’alimentation électrique

Explication

Les interfaces assurent la liaison entre le processeur et les différents composants du nœud. Les technologies comme le Wi-Fi, le GSM, le LPWAN ou le BLE servent plutôt à relier le nœud au réseau.

Answer

Les interfaces

Question 4

4. Quel ensemble correspond aux caractéristiques associées au nœud IoT Dragino LSN50 ?

Environ 15 €, microcontrôleur ESP32, puce Wi-Fi dédiée et protocole Bluetooth 5.0

Environ 50 €, microcontrôleur STM32L072CZT6, puce LoRa SX1276 ou SX1278 et LoRaWAN 1.0.3

Environ greffons?

Environ 100 €, processeur ARM Cortex-A72, puce LTE et protocole Ethernet industriel

Explication

Le Dragino LSN50 est présenté comme un nœud d’environ 50 € associant le microcontrôleur STM32L072CZT6, une puce LoRa SX1276 ou SX1278 et LoRaWAN 1.0.3. Les autres ensembles attribuent au modèle des composants, des technologies ou un prix qui ne correspondent pas à ses caractéristiques indiquées.

Answer

Environ 50 €, microcontrôleur STM32L072CZT6, puce LoRa SX1276 ou SX1278 et LoRaWAN 1.0.3

Question 5

5. Qu’est-ce qu’un microcontrôleur dans une application électronique embarquée ?

Un composant d’alimentation régulant la tension fournie aux différents circuits

Un petit ordinateur intégrant processeur, mémoires, périphériques et interfaces

Un circuit spécialisé réalisant une conversion analogique-numérique pour un capteur

Un module de communication reliant un équipement embarqué à un réseau radio

Explication

Un microcontrôleur est un ordinateur intégré qui regroupe le processeur, les mémoires, les périphériques et les interfaces nécessaires à une application, avec un logiciel embarqué. Un convertisseur analogique-numérique peut être intégré au microcontrôleur, mais il ne définit pas à lui seul cet ensemble.

Answer

Un petit ordinateur intégrant processeur, mémoires, périphériques et interfaces

Question 6

6. Quelles catégories de grandeurs peuvent être mesurées par les capteurs d’un nœud IoT ?

Des grandeurs environnementales, chimiques, mécaniques ou électriques

Des instructions logicielles, des adresses mémoire et des fichiers

Des niveaux de batterie, des registres processeur et des permissions système

Des trames réseau, des protocoles radio et des signaux d’horloge

Explication

Les capteurs peuvent mesurer des grandeurs environnementales, chimiques, mécaniques, acoustiques, radiofréquences, électriques, géographiques ou liées à la radioactivité. Les autres propositions décrivent des éléments logiciels, de communication ou de fonctionnement interne plutôt que des catégories de grandeurs physiques mesurées.

Answer

Des grandeurs environnementales, chimiques, mécaniques ou électriques

Question 7

7. Quel est le rôle principal d’un convertisseur analogique-numérique dans un nœud IoT ?

Transmettre les données numériques vers un réseau radio

Transformer une donnée numérique en tension analogique de sortie

Transformer une grandeur analogique en donnée numérique exploitable

Stabiliser la tension d’alimentation des composants embarqués

Explication

Un convertisseur analogique-numérique échantillonne une grandeur analogique, comme une tension issue d’un capteur, afin de fournir une donnée numérique au système de traitement. La conversion inverse, d’une donnée numérique vers une grandeur analogique, relève du DAC et non de l’ADC.

Answer

Transformer une grandeur analogique en donnée numérique exploitable

Question 8

8. Dans quel ordre les trois interfaces série UART, I2C et SPI sont-elles classées selon leur synchronisation et leur duplexité, de l’interface asynchrone à l’interface synchrone full-duplex ?

UART asynchrone, I2C synchrone semi-duplex, SPI synchrone full-duplex

UART synchrone full-duplex, SPI asynchrone, I2C synchrone semi-duplex

SPI synchrone full-duplex, I2C synchrone semi-duplex, UART asynchrone

I2C synchrone semi-duplex, UART asynchrone, SPI synchrone full-duplex

Explication

La progression correcte va de l’UART, qui fonctionne de manière asynchrone, vers l’I2C synchrone semi-duplex, puis vers le SPI synchrone full-duplex. L’ordre commençant par l’I2C inverse la place de l’interface asynchrone et ne respecte donc pas cette classification.

Answer

UART asynchrone, I2C synchrone semi-duplex, SPI synchrone full-duplex

Question 9

9. En quoi une interface I2C se distingue-t-elle d’une interface SPI concernant la gestion des périphériques et le transfert des données ?

I2C sélectionne chaque esclave par une ligne dédiée et fonctionne en full-duplex, tandis que SPI utilise des adresses à 7 bits

I2C transmet sur des lignes MOSI et MISO, tandis que SPI utilise deux lignes partagées avec adressage intégré

I2C relie deux équipements en mode asynchrone, tandis que SPI relie plusieurs esclaves sans signal d’horloge

I2C utilise des adresses à 7 bits et fonctionne en semi-duplex, tandis que SPI sélectionne chaque esclave et fonctionne en full-duplex

Explication

I2C est une interface synchrone semi-duplex qui permet à un maître de communiquer avec plusieurs esclaves identifiés par des adresses à 7 bits. SPI est synchrone full-duplex et utilise notamment des lignes MOSI et MISO ainsi qu’une sélection de circuit pour chaque esclave; l’adressage à 7 bits ne caractérise donc pas SPI.

Answer

I2C utilise des adresses à 7 bits et fonctionne en semi-duplex, tandis que SPI sélectionne chaque esclave et fonctionne en full-duplex

Question 10

10. Pourquoi un nœud IoT alterne-t-il une phase de veille avec des phases brèves d’acquisition, de traitement et de transmission ?

Pour réduire sa consommation moyenne et prolonger l’autonomie de sa batterie

Pour maintenir les capteurs actifs durant toute la période de mesure

Pour remplacer la transmission radio par un stockage local permanent

Pour augmenter la fréquence d’horloge pendant les périodes de transmission

Explication

L’alternance entre veille et périodes d’activité réduit les temps de fonctionnement énergivores, ce qui diminue la consommation moyenne et augmente l’autonomie. Maintenir les capteurs actifs en continu aurait au contraire tendance à accroître la consommation.

Answer

Pour réduire sa consommation moyenne et prolonger l’autonomie de sa batterie

Question 11

11. Pour déployer un nœud IoT sur une batterie dans un environnement humide, quelle combinaison de conception répond le mieux aux contraintes de fonctionnement ?

Augmenter la puissance de calcul, ouvrir le boîtier et multiplier les composants

Privilégier le débit réseau, supprimer les capteurs et agrandir le circuit

Choisir une alimentation secteur, isoler les actionneurs et ignorer l’environnement

Réduire la consommation, protéger le boîtier et limiter le coût

Explication

Un nœud IoT destiné au terrain doit généralement être peu énergivore, peu coûteux, compact et résistant aux conditions météorologiques ou à l’eau. Une conception axée sur la puissance ou le débit ne répond pas directement à ces contraintes d’autonomie et de robustesse.

Answer

Réduire la consommation, protéger le boîtier et limiter le coût

QCM : Technologies des nœuds IoT (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel ensemble décrit le mieux les fonctions d’un nœud IoT ?

2. Quelle combinaison de contraintes caractérise fréquemment un nœud IoT déployé sur le terrain ?

3. Dans l’architecture matérielle usuelle d’un nœud IoT, quel élément relie les composants au processeur ?

4. Quel ensemble correspond aux caractéristiques associées au nœud IoT Dragino LSN50 ?

5. Qu’est-ce qu’un microcontrôleur dans une application électronique embarquée ?

6. Quelles catégories de grandeurs peuvent être mesurées par les capteurs d’un nœud IoT ?

7. Quel est le rôle principal d’un convertisseur analogique-numérique dans un nœud IoT ?

8. Dans quel ordre les trois interfaces série UART, I2C et SPI sont-elles classées selon leur synchronisation et leur duplexité, de l’interface asynchrone à l’interface synchrone full-duplex ?

9. En quoi une interface I2C se distingue-t-elle d’une interface SPI concernant la gestion des périphériques et le transfert des données ?

10. Pourquoi un nœud IoT alterne-t-il une phase de veille avec des phases brèves d’acquisition, de traitement et de transmission ?

11. Pour déployer un nœud IoT sur une batterie dans un environnement humide, quelle combinaison de conception répond le mieux aux contraintes de fonctionnement ?

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