Niveau 1 : Comprendre les bases

Commencez par observer ces vidéos pour comprendre les concepts fondamentaux.

Vidéos à regarder

Vidéo 1 : Les interacteurs extérieurs (OST2a)

Durée estimée : 2 min 33

Vidéo officielle Podeduc rattachée au code OST2a : les usagers, les données, les autres objets et les éléments de l'environnement qui entourent l'ampoule connectée.

Vidéo 2 : C'est quoi le développement durable ? — 1 jour, 1 question

Durée estimée : 1 min 42

Vidéo Lumni / 1 jour 1 question : les trois piliers du développement durable, pour préparer le questionnement sur l'impact écologique de la maison connectée.

Consigne : Regardez attentivement les vidéos ci-dessus. Prenez des notes si nécessaire. Lorsque vous vous sentez prêt, passez à l'onglet suivant pour tester vos connaissances.

Niveau 1 : Vérification des connaissances

Répondez aux questions suivantes pour valider ce niveau. Vous devez obtenir toutes les bonnes réponses pour continuer.

1. Qu'est-ce qu'un interacteur extérieur d'un objet ou système technique (OST) ?

2. Dans une ampoule connectée pilotée par smartphone, qui est l'usager ?

3. Quel mode de représentation permet de montrer les relations entre un OST et ses interacteurs ?

4. Pourquoi dit-on qu'un éclairage connecté répond à un « besoin » ?

5. Quelle donnée un éclairage connecté utilise-t-il pour fonctionner ?

Niveau 2 : Explorer en détail

Cliquez sur chaque élément de la chaîne ci-dessous pour découvrir son rôle et ses caractéristiques.

Du geste de l'usager à la lumière : la chaîne d'information et d'énergie

Usager (sur place ou à distance)
Description détaillée :

L'habitant appuie sur un bouton physique ou sur l'application Tapo de son smartphone. Il est l'interacteur extérieur qui déclenche la commande : son geste exprime le besoin (allumer, éteindre, varier l'intensité).

Smartphone / application (acquisition)
Description détaillée :

L'application convertit le geste de l'usager en une donnée numérique (ordre « allumer »). Elle joue le rôle d'acquisition de la chaîne d'information : elle capte l'intention de l'usager et la traduit en signal.

Box internet / réseau Wi-Fi (transmission)
Description détaillée :

L'ordre numérique circule du smartphone à l'ampoule par le réseau Wi-Fi de la box internet. C'est l'étape de transmission de la chaîne d'information : l'autre objet (box) et la donnée circulent sans fil.

Ampoule connectée LED (traitement + action)
Description détaillée :

L'ampoule reçoit l'ordre, le traite dans son électronique, puis convertit l'énergie électrique en lumière visible par sa LED. C'est le maillon final : traitement de l'information puis conversion de l'énergie en lumière.

🔧 Deux exercices pour vérifier les interacteurs et le cas d'usage

Un OST ne fonctionne jamais seul (fiche OST2a). Retrouve d'abord ce que chaque interacteur apporte au système, puis le trajet réel d'un cas d'usage : l'ordre envoyé par l'habitant jusqu'à la lumière du salon.

🔎 Qui apporte quoi au système ?

Clique un interacteur de l'ampoule connectée dans la colonne de gauche, puis ce qu'il apporte au système à droite. Chaque paire trouvée s'inscrit dans le compteur.

Interacteurs de l'ampoule connectée

Ce que chacun apporte au système

0 paire(s) trouvée(s) sur 5 — il en reste 5.

Chaque interacteur joue un rôle différent (fiche OST2a) : l'usager commande, l'autre objet transmet, l'actionneur exécute, l'élément de l'environnement est mesuré et la donnée est utilisée pour décider. C'est en identifiant ces quatre familles que l'on explique le fonctionnement du système, jamais en regardant l'ampoule seule. Le SMS du voisin, lui, n'agit pas sur le système : il n'est qu'un signalement d'usager.

🔗 Trace le trajet du cas d'usage « allumer à distance »

Le salon de M. Machin est resté allumé. Pose sur le schéma les composants qui participent vraiment à l'allumage à distance, puis tends un fil entre ceux qui échangent réellement pendant le cas d'usage. Deux composants de la réserve n'ont rien à faire dans ce trajet.

Clique un composant de la réserve pour le poser sur le schéma ; clique-le à nouveau pour le renvoyer dans la réserve. Pour tendre un fil, clique un composant posé, puis un autre ; clique un fil pour le retirer. Au clavier : Tab passe d'un composant à l'autre, Entrée choisit, pose ou relie.

Composants à poser

Le schéma du cas d'usage

Pose ici les composants du cas d'usage, puis tends un fil entre ceux qui échangent.

0 fil(s) tendu(s) · 0 composant(s) posé(s) sur 6.

Le cas d'usage « allumer (ou éteindre) à distance » suit toujours le même trajet : l'usager, puis l'acquisition par l'application, puis la transmission par la box, enfin l'exécution par l'ampoule. Aucun raccourci n'existe : l'habitant n'agit pas directement sur l'ampoule, et l'application n'éclaire rien. La télévision et l'imprimante sont pourtant connectées elles aussi : si elles ne figurent pas sur ce schéma, c'est qu'aucun échange du cas d'usage ne les traverse. C'est exactement ce trajet que représente le diagramme de séquence de la fiche OST2b.

Consigne : Explorez tous les éléments en cliquant dessus. Une fois que vous avez découvert toutes les informations, passez au quiz pour valider ce niveau.

Niveau 2 : Maîtriser les détails

Testez votre compréhension approfondie du système.

1. Dans la chaîne d'allumage, quel maillon acquiert l'intention de l'usager ?

2. Quel interacteur assure la transmission de l'ordre entre le smartphone et l'ampoule ?

3. Un diagramme d'état sert à représenter quoi ?

4. Un diagramme de séquence montre surtout :

5. Pourquoi l'impact écologique de la maison connectée est-il à questionner ?

Niveau 3 : Répondre à la problématique

Explorez les objets ci-dessous pour trouver les indices qui vous permettront de répondre à la problématique.

❓ La problématique

Problématique : Une famille a équipé son salon d'une ampoule connectée pour « faire des économies ». Pourtant, la facture d'électricité a légèrement augmenté, et un membre de la famille soupçonne l'éclairage connecté d'être écologiquement contre-productif. En explorant les quatre éléments du système, formulez un diagnostic : la maison connectée est-elle réellement responsable de cette surconsommation, et d'où vient-elle vraiment ?

Zone d'exploration

Cliquez sur chaque objet pour découvrir des indices :

Vos réponses

Remplissez les deux cadres ci-dessous : le premier expose ce que vous avez constaté, le second ce que vous proposez de faire.

Mon diagnostic

Après avoir exploré les quatre éléments, formulez votre diagnostic : l'éclairage connecté est-il la cause de la surconsommation ? Si non, quel est le véritable responsable, et quels biais peuvent faire croire le contraire ?

Ma proposition de solution

Proposez maintenant une solution : que faudrait-il faire pour réduire réellement la facture et l'impact écologique, sans rejeter la domotique mais sans la croire magique non plus ?

Niveau 4 : Concevoir votre solution

Vous êtes l'élève chargé du dossier : la famille veut réduire son impact écologique grâce à l'éclairage connecté, mais elle ne sait pas quel besoin est le plus important. Exprimez le besoin, hiérarchisez les besoins concurrents (y compris l'impact écologique), figez votre hiérarchie, comparez trois solutions d'éclairage, retenez-en une et justifiez votre choix. Aucun classement n'est le bon : c'est votre argumentation qui compte.

🎯 Le défi

Situation : Une famille souhaite équiper son logement d'un éclairage connecté pour réduire sa facture d'électricité et son empreinte carbone, tout en gardant le confort et sans exploser le budget. Trois solutions lui sont proposées : des ampoules Wi-Fi classiques, des ampoules Zigbee avec un hub, et un système complet avec détection de présence. Vous devez dire quels besoins passent en premier (économie, confort, écologie, simplicité, budget), comparer les trois propositions, puis recommander celle qui convient à cette famille en expliquant le compromis accepté.

Étapes de conception

Étape 1 : Exprimer le besoin de la famille

Décrivez le besoin de la famille avec vos mots : qui vit dans le logement, à quels moments l'éclairage est utilisé, quelles contraintes pèsent (budget, envie de réduire la facture, impact écologique, facilité d'usage pour tous les membres y compris les enfants et les personnes peu à l'aise avec le smartphone).

Étape 2 : Hiérarchiser les besoins de la famille

La famille a plusieurs besoins à la fois : à vous de dire lesquels passent en premier. Déplacez les tuiles pour les classer, du besoin le plus important (en haut) au moins important (en bas). Il n'y a pas de bonne réponse : deux familles n'ont pas les mêmes priorités, et c'est votre classement qui sera discuté en classe. Justifiez-le à la fin, puis cliquez sur « Figer ma hiérarchie » : l'étape suivante ne s'ouvrira qu'à ce moment-là.

Aucun chiffre, aucune échelle d'importance : vous choisissez un ordre, et vous pouvez le changer autant de fois que nécessaire avant de le figer. L'impact écologique est un besoin comme les autres — à vous de décider où il se place, et de dire pourquoi.

Déplacez les tuiles pour les classer : la première est le besoin le plus important pour la famille. Utilisez les boutons ▲ ▼ (au clavier aussi), ou faites glisser une tuile à la souris. Sur tablette ou au doigt, servez-vous des boutons.

  1. Impact écologique global Fabriquer, utiliser puis recycler des objets connectés a un coût environnemental : économies à l'usage contre empreinte de fabrication et serveurs cloud.
  2. Réduction de la facture d'électricité Éteindre automatiquement les lampes oubliées et adapter l'intensité peut réduire la consommation, mais chaque ampoule connectée coûte plus cher à l'achat.
  3. Confort et facilité d'usage pour tous Les enfants et les personnes peu à l'aise avec le smartphone doivent pouvoir allumer la lumière simplement : un bouton physique reste parfois plus clair qu'une application.
  4. Simplicité d'installation Une ampoule Wi-Fi se visse et se configure en dix minutes ; un système Zigbee demande un hub et plus de réglages. La simplicité compte si la famille bricole peu.
  5. Budget d'achat maîtrisé Les ampoules Wi-Fi sont les moins chères à l'unité, le système Zigbee+hub coûte plus au départ mais moins à la longue, le système complet avec capteurs est le plus cher.
  6. Sûreté et confidentialité des données Commander son éclairage par le cloud envoie des données d'usage hors du domicile ; un système local (Zigbee) limite cette exposition.

Expliquez votre classement : pourquoi ce besoin passe-t-il avant les autres, et à quoi la famille accepte-t-elle de renoncer en le plaçant là ? Mentionnez au moins une fois l'impact écologique.

Étape 3 : Comparer les trois solutions d'éclairage connecté

Les trois solutions sont fictives mais réalistes : elles servent à apprendre à comparer. Choisissez un tri dans le menu, puis lisez les valeurs de chaque fiche. Comparez-les aux besoins que vous avez hiérarchisés et figés. Cliquez enfin sur la fiche de la solution que vous retenez. Aucun voyant vert ni rouge ne s'affiche : seule votre analyse compte, et plusieurs choix se défendent.

Modèle que tu retiens : aucun pour l'instant

Étape 4 : Justifier mon choix

Expliquez votre recommandation à la famille : nommez la solution retenue, citez au moins deux valeurs chiffrées de sa fiche, dites quel besoin de votre hiérarchie a tranché — et à quoi la famille renonce en la choisissant. Questionnez aussi l'impact écologique : la solution retenue est-elle vraiment la plus vertueuse sur tout son cycle de vie ?

Mon bilan à transmettre au professeur

Générez votre bilan : il reprend votre besoin, votre hiérarchie des besoins figée, la solution retenue avec ses valeurs et votre justification. Copiez-le ou imprimez-le pour le remettre au professeur.

📊 Modéliser le besoin avant de concevoir

Avant de choisir une solution, on modélise le besoin avec deux outils de représentation (fiche OST2b) : le diagramme de cas d'utilisation, qui montre QUI fait QUOI sur le système, et le diagramme de séquence, qui montre l'ORDRE des échanges. Trace chaque diagramme, puis vérifie-le : une solution ne se choisit bien qu'une fois le besoin bien modélisé.

🟦 Tracer le diagramme de cas d'utilisation

Clique un acteur (à gauche), puis un cas d'usage (dans le cadre) pour tracer l'association qui les relie. Clique une association déjà tracée pour la retirer.

L'habitant est l'usager qui commande le système : il réalise les cas d'usage « Allumer l'éclairage à distance » et « Régler l'intensité ». Le capteur de présence est un autre objet (interacteur de la fiche OST2a) qui réalise « Détecter une présence ». Chaque association relie un acteur au cas d'usage qu'il déclenche.

🟩 Tracer le diagramme de séquence

Remets les messages dans l'ordre chronologique avec les boutons ▲ et ▼ : le premier échange en haut, le dernier en bas. Les flèches entre les lignes de vie se tracent automatiquement selon l'ordre choisi.

Chronologie : l'usager appuie sur l'application (1), l'application envoie l'ordre à la box en Wi-Fi (2), la box le transmet à l'ampoule (3), l'ampoule s'allume et l'usager voit la lumière (4). Le trait de vie de chaque interacteur descend, et chaque flèche relie l'émetteur au destinataire dans le bon ordre.

📚 Synthèse de l'activité

Voici les points clés à retenir de cette activité. Ces fiches constituent la conclusion de votre parcours d'apprentissage.

📖 Vocabulaire du besoin et des interacteurs (N1 - Connaissance)

Interacteurs extérieurs :

Éléments en interaction avec l'OST : les usagers, les données, les autres objets et les éléments de l'environnement (fiche OST2a).

Besoin :

Ce qui pousse à créer ou faire évoluer un objet ou système technique : un problème de l'usager à résoudre, ici oublier une lampe allumée.

Cas d'usage :

Description d'une utilisation de l'OST par un usager pour atteindre un but, par exemple « allumer l'éclairage à distance ».

Schéma :

Représentation simplifiée, symbolique et normalisée d'un objet ou d'un système, qui met en évidence les éléments et leurs relations (fiche OST2b).

📖 Modélisation du fonctionnement (N2 - Compréhension)

Chaîne d'information : acquérir → traiter → transmettre → agir :

Le geste de l'usager est acquis par l'application, transmis par le Wi-Fi, traité par l'ampoule, qui agit sur la lumière. Chaque interacteur a un rôle précis dans cette chaîne.

Diagramme d'état :

Il modélise les états de l'OST (éteint, allumé, variation) et les transitions qui les déclenchent : un appui, une détection de présence, une heure programmée.

Diagramme de séquence :

Il ordonne dans le temps les messages échangés entre interacteurs (usager, application, box, ampoule) pour réaliser un cas d'usage comme « allumer à distance ».

📖 Diagnostic et analyse de l'impact écologique (N3 - Application)

Analyse systémique de la consommation :

Ne pas attribuer la surconsommation à l'objet visible (l'ampoule connectée) sans explorer les autres postes (chauffe-eau, box, cloud) : hiérarchiser les consommations avant de conclure.

Distinction usage / fabrication / fin de vie :

L'impact écologique d'un OST connecté ne se limite pas à sa consommation d'usage : fabrication des composants électroniques, serveurs cloud permanents et recyclage pèsent aussi dans le bilan.

📖 Conception responsable et argumentée (N4 - Création)

Hiérarchiser les besoins avant de choisir :

Exprimer le besoin, puis classer les besoins concurrents (économie, confort, écologie, budget, confidentialité) : le choix découle de la hiérarchie, non l'inverse.

Comparaison chiffrée sans verdict imposé :

Comparer les solutions sur des critères mesurables (coût, économie, empreinte, confidentialité, simplicité) et justifier le compromis accepté : aucun choix n'est objectivement le bon.

Questionner le cycle de vie complet :

Une solution « connectée » n'est écologique que si ses économies d'usage dépassent le coût de fabrication et d'infrastructure cloud : raisonner en bilan global, pas en geste isolé.

💡 Astuce : Relisez régulièrement ces fiches pour consolider vos connaissances. Elles constituent la base pour les activités suivantes.

🎉 Activité Bonus Déverrouillée !

Félicitations ! Vous avez terminé tous les niveaux. Voici une activité ludique pour approfondir vos connaissances de manière amusante.

🎬 Pour aller plus loin

Une vidéo courte pour approfondir, une fois le parcours terminé.

Les interacteurs extérieurs (OST2a)

Durée : 2 min 33

Vidéo officielle Podeduc rattachée au code OST2a : usagers, données, autres objets et éléments de l'environnement.

🎮 Défi ludique

Mettez vos connaissances à l'épreuve avec ces jeux éducatifs en ligne :

🧩 Remets la chaîne d'information de l'allumage dans l'ordre

Place chaque bloc à sa place dans la chaîne d'information, du geste de l'usager jusqu'à la lumière. Deux blocs de la réserve n'ont rien à y faire.

Choisis une pièce dans la réserve, puis touche l'emplacement où elle va. Touche une pièce posée pour la retirer. Au clavier : Entrée choisit et pose, les flèches déplacent le focus.

L'usager déclenche la commande, l'application acquiert son geste en donnée, le réseau Wi-Fi transmet l'ordre, puis l'ampoule traite l'information et convertit l'énergie en lumière. Chaque maillon dépend du précédent : sans usager, aucune commande ; sans transmission, l'ordre n'atteint jamais l'ampoule.

Le professeur de techno, en pixel art, lance un objet de la main dans son atelier

Scratch : programme un cas d'usage d'éclairage

Crée un programme qui simule le cas d'usage « allumer la lumière à distance » : un bouton déclenche l'ampoule, comme dans la chaîne d'information.

Jouer maintenant →

Durée : 20 minutes

Le professeur de techno, en pixel art, attend debout dans son atelier

LearningApps : quiz interactif sur les interacteurs

Test interactif pour retenir les quatre types d'interacteurs extérieurs et les associer à un éclairage connecté.

Jouer maintenant →

Durée : 10 minutes

Le professeur de techno, en pixel art, rit après une bonne réponse sur l'écologie

Simulateur d'impact écologique de la maison

Expérimentez l'impact de l'éclairage et du chauffage sur la consommation d'une maison pour comprendre le compromis écologique de la domotique.

Jouer maintenant →

Durée : 15 minutes

🏆 Bravo ! Vous avez complété l'intégralité de l'activité. Continuez à explorer et à apprendre !