Vidéo 1 : Les modes de représentation (OST2b)
Durée estimée : 4 min 01
Vidéo officielle Podeduc rattachée au code OST2b : croquis, schéma, graphique, algorithme, modélisation — le vocabulaire pour concevoir un schéma de fonctionnement.
Niveau 1 : Comprendre les bases
Commencez par observer ces vidéos pour comprendre les concepts fondamentaux.
Vidéos à regarder
Vidéo 2 : Liaisons filaires et non filaires, routeur, commutateur (SFC1o)
Durée estimée : 2 min 29
Vidéo officielle Podeduc : les liaisons sans fil et le rôle du routeur et du commutateur — pour comprendre comment les objets connectés communiquent et placer les protocoles sur le schéma.
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.
Niveau 2 : Explorer en détail
Cliquez sur chaque élément de la chaîne ci-dessous pour découvrir son rôle et ses caractéristiques.
Comment les objets connectés se parlent-ils ?
Bluetooth (court rayon, direct)
Description détaillée :
Protocole sans fil à courte portée (10-15 m), qui relie directement le smartphone à l'objet sans box. Simple, mais limité en distance et en nombre d'objets. Utile pour un objet unique proche de l'usager.
Wi-Fi (réseau de la box, portée maison)
Description détaillée :
Protocole sans fil qui relie chaque objet à la box internet du logement. Portée d'une maison entière, mais consommation énergétique plus élevée. Le protocole grand public le plus direct pour piloter à distance.
Zigbee (réseau maillé basse consommation)
Description détaillée :
Protocole sans fil basse consommation où chaque objet relaie le signal des autres (réseau maillé). Portée étendue et batteries qui durent, mais nécessite un hub pour dialoguer avec le smartphone.
Hub / passerelle (pont entre protocoles)
Description détaillée :
Le hub (ou passerelle) relie les objets Zigbee au réseau Wi-Fi de la box, et donc au smartphone. Il traduit d'un protocole à l'autre : sans lui, les objets Zigbee ne sont pas pilotables à distance. C'est la contrainte technique centrale de l'architecture.
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.
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 élève a installé chez elle une ampoule Zigbee et un capteur de présence, mais elle n'arrive plus à les piloter depuis son smartphone alors qu'ils fonctionnaient la veille. En explorant les quatre éléments de son installation, formulez un diagnostic : où se trouve la rupture de communication, et quel protocole est en cause ?
Zone d'exploration
Cliquez sur chaque objet pour découvrir des indices :
💡
Ampoule Zigbee
Indice : L'ampoule s'allume bien avec un interrupteur physique classique. Sa LED fonctionne. Elle n'a pas perdu son alimentation électrique.
🔌
Hub (passerelle)
Indice : Le hub est débranché : son câble d'alimentation a été retiré par inadvertance pendant le ménage. Aucun voyant ne s'allume.
📶
Box internet (Wi-Fi)
Indice : La box fonctionne : le Wi-Fi est actif, le smartphone est connecté à internet sans problème.
📡
Capteur de présence
Indice : Le capteur a des batteries chargées et détecte correctement la présence. Il communique en Zigbee, mais personne ne relaie son signal vers le smartphone.
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 : quel composant est en panne, et pourquoi cette panne coupe-t-elle le pilotage à distance alors que l'ampoule et le capteur fonctionnent ?
Ma proposition de solution
Proposez la solution : que faut-il faire pour rétablir le pilotage à distance ? Pensez aussi à une prévention pour éviter que la panne se reproduise.
Niveau 4 : Concevoir votre solution
Vous concevez la maison connectée d'une famille à partir du besoin que VOUS allez décrire. Après avoir exprimé ce besoin et retenu les contraintes techniques qui comptent, vous câblez vous-même le schéma de fonctionnement : objets, hub et box internet, reliés selon les bons protocoles. Il n'y a pas une seule bonne maison connectée : c'est votre schéma, justifié par votre besoin, qui compte.
🎯 Le défi
Situation : Une famille vous demande de concevoir le schéma de fonctionnement de son éclairage connecté. Mais le besoin n'est pas fixé d'avance : c'est vous qui allez le décrire à partir de la situation (qui, quand, quelles contraintes), puis retenir les contraintes techniques qui décident vraiment du schéma. Enfin, vous câblerez vous-même le schéma : quels objets installer, où placer le hub, comment relier le tout à la box internet. Votre schéma doit être cohérent avec le besoin que vous avez exprimé.
Étapes de conception
Étape 2 : Retenir les contraintes techniques qui décident du schéma
Clique les contraintes qui décident vraiment le schéma de fonctionnement de ta maison connectée. Les contraintes ergonomiques et normatives comptent autant que les protocoles.
Il n'y a qu'une seule bonne sélection : les contraintes sans lesquelles le schéma ne tient pas.
0 proposition retenue sur 5
Un schéma de maison connectée tient sur cinq contraintes techniques : le protocole des objets, le hub comme passerelle, la box comme relais vers le smartphone, l'alimentation des capteurs et la conformité aux normes. Les autres critères influencent le choix commercial, pas l'architecture du schéma.
Étape 3 : Justifier le schéma par rapport au besoin
Votre schéma est câblé. Expliquez maintenant en quoi il répond au besoin que vous avez exprimé à l'étape 1 : quels protocoles avez-vous choisis, pourquoi ce choix, et en quoi votre architecture (objets, hub, box, cloud) respecte les contraintes techniques retenues à l'étape 2.
Étape 4 : Concevoir l'interface de pilotage des objets connectés
Imaginez l'interface de pilotage des objets connectés : le smartphone ou la tablette sur lequel l'usager appuie pour allumer, éteindre ou programmer les objets. Décrivez ce qu'il voit à l'écran (boutons, voyants, messages) et ce que chaque action déclenche sur votre schéma. Expliquez aussi comment l'interface prévient l'usager en cas de panne d'un objet ou d'un hub.
🖧 Atelier : câbler le schéma de ta maison connectée
Pose les équipements sur le fond et relie-les selon les bons protocoles. Chaque pièce a son propre hub Zigbee, qui relie les objets de la pièce à la box internet ; la box rejoint le nuage internet pour le pilotage à distance. Les deux pièces forment deux sous-réseaux séparés : aucun objet du salon ne se branche sur le hub de la chambre, et inversement.
Glissez les équipements sur le fond blanc. Cliquez un équipement puis un autre pour les relier par un fil. Cliquez un fil pour le retirer. Chaque hub se relie aux objets Zigbee de SA pièce et à la box ; la box se relie aux deux hubs et au nuage internet.
Glisse les équipements ici, puis clique-en deux pour les relier par un fil.
Le schéma correct place un hub par pièce : le hub du salon relie l'ampoule et le capteur du salon à la box, le hub de la chambre relie l'ampoule de la chambre à la box. La box (routeur) rejoint le nuage internet pour le pilotage à distance. Deux pièces forment deux familles distinctes : chaque pièce a ses objets sur son propre hub, et aucune ne se mélange avec l'autre — c'est ce qui isole les pannes. La box relie les deux hubs et le nuage, sans jamais se brancher directement sur un objet.
📚 Synthèse de l'activité
Voici les points clés à retenir de cette activité. Ces fiches constituent la conclusion de votre parcours d'apprentissage.
📖 Protocoles et contraintes techniques (N1 - Connaissance)
Protocole de communication :
Langage technique qui permet aux objets connectés d'échanger des informations : Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth sont les principaux en domotique.
Wi-Fi :
Protocole sans fil reliant les objets à la box internet ; portée d'une maison, mais consommation énergétique plus élevée que le Zigbee.
Zigbee :
Protocole sans fil basse consommation en réseau maillé ; chaque objet relaie le signal des autres, mais nécessite un hub pour dialoguer avec le Wi-Fi.
Norme (fiche OST2c) :
Caractéristiques minimales que doivent respecter les produits pour être mis sur le marché, par exemple le marquage CE qui garantit la conformité européenne.
Ergonomie (fiche OST2d) :
Discipline qui adapte l'objet à l'utilisateur pour le rendre efficace, sûr, confortable et satisfaisant à utiliser.
📖 Architecture d'une maison connectée (N2 - Compréhension)
Hub (passerelle) entre Zigbee et Wi-Fi :
Le hub traduit d'un protocole à l'autre : il relie les objets Zigbee (capteurs, ampoules) au réseau Wi-Fi de la box, et donc au smartphone. Sans lui, les objets Zigbee ne sont pas pilotables à distance.
Box internet comme point de sortie :
La box distribue le Wi-Fi dans le logement et relie la maison au cloud internet : c'est par elle que transite le pilotage à distance depuis le smartphone.
Choix du protocole selon la contrainte :
Capteur sur batterie → Zigbee (autonomie) ; objet à proximité de la box → Wi-Fi (simplicité). Le protocole se choisit selon la contrainte d'autonomie, de portée et de coût.
📖 Diagnostic d'une rupture de communication (N3 - Application)
Identifier le protocole en cause :
Si l'objet fonctionne seul (interrupteur physique) mais n'est plus pilotable à distance, la rupture est entre l'objet et le smartphone : suspecter le hub ou la box, pas l'objet lui-même.
Vérifier la chaîne de protocoles :
Suivre la chaîne objet Zigbee → hub → box → cloud → smartphone : tester chaque maillon dans l'ordre isole la panne, exactement comme une chaîne d'information.
📖 Concevoir un schéma de fonctionnement (N4 - Création)
Partir du besoin avant le schéma :
Décrire le besoin (qui, quand, quelles contraintes) puis retenir les contraintes techniques qui décident de l'architecture : le schéma découle du besoin, pas l'inverse.
Respecter les contraintes normatives et ergonomiques :
Un schéma n'est pas qu'un dessin : il intègre la conformité aux normes (fiche OST2c) et l'ergonomie d'usage (fiche OST2d), car un objet non conforme ou inutilisable ne répond pas au besoin.
Séparer les pièces en sous-réseaux distincts :
Quand la maison comporte plusieurs pièces, chaque pièce forme une famille d'objets séparée : deux sous-réseaux évitent qu'une panne dans une pièce coupe toute la maison.
💡 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 : les interacteurs extérieurs, pour relier les protocoles aux objets et aux usagers.
🎮 Défi ludique
Mettez vos connaissances à l'épreuve avec ces jeux éducatifs en ligne :
🧩 Remets la chaîne de communication du smartphone à l'ampoule dans l'ordre
Place chaque bloc à sa place dans la chaîne, du smartphone jusqu'à l'ampoule. 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.
Le smartphone envoie l'ordre par internet, la box le reçoit en Wi-Fi, le hub le traduit du Wi-Fi au Zigbee, puis l'ampoule Zigbee l'exécute. Chaque maillon dépend du précédent : sans hub, l'ordre ne franchit jamais le passage du Wi-Fi au Zigbee.
Scratch : programme un hub qui relaie un ordre
Crée un programme qui simule le rôle du hub : un message Zigbee reçu est converti et renvoyé en Wi-Fi, comme une vraie passerelle domotique.
Jouer maintenant →Durée : 20 minutes
LearningApps : associe protocole et contrainte
Test interactif pour relier chaque protocole (Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth) à la contrainte technique qu'il résout (portée, autonomie, simplicité).
Jouer maintenant →Durée : 10 minutes
Simulateur de maison connectée
Expérimentez virtuellement l'effet des objets connectés et des protocoles sur la consommation d'une maison, pour comprendre les contraintes techniques en situation.
Jouer maintenant →Durée : 15 minutes
🏆 Bravo ! Vous avez complété l'intégralité de l'activité. Continuez à explorer et à apprendre !