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TD Ingénierie des Systèmes PCSI S2I

Ingénierie des Systèmes

1 Sèche-mains Airblade de Dyson 1

2 Moto Yamaha 3

3 Étude d’une Freebox 5

4 Camper Trolley 10

1 Sèche-mains Airblade de Dyson

1.1 Présentation du produit

L’association de la technologie Airblade™ et du tout dernier mo-teur numérique Dyson permet de générer des rideaux d’air à grandevitesse. Le sèche-mains Dyson Airblade Mk2 offre la méthode de sé-chage des mains la plus rapide. Il est équipé d’un filtre HEPA. 99,9 %des bactéries et virus présents dans l’air des sanitaires sont capturés.Les mains sont donc séchées par un air plus propre, et non par un airvicié.

1.2 Travail demandé

Question 1.1 Compléter les rectangles du diagramme de cas d’utilisation.

Question 1.2 Compléter les rectangles du diagramme de blocs de contexte.

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Question 1.3 Donner quatre exigences nécessaires à l’élaboration du cahier des charges fonctionnel.

La conception du tout dernier moteur numérique Dysona duré sept ans, il est l’un des plus petits moteurs de 1600W entièrement intégrés au monde. Il est le seul moteur desèche-mains assez puissant pour aspirer jusqu’à 30 litresd’air en une seconde à travers un filtre HEPA, puis sécherles mains en 10 secondes. D’une longue durée de vie etéconomisant l’énergie, ce moteur à impulsions numériquestourne 1500 fois par seconde pour entraîner une rotation dela turbine haute compression de 90 000 tours par minute.Il n’est composé que de trois pièces en mouvement, ce quiévite l’usure de bagues collectrices ou de balais de charbon.

Question 1.4 Compléter les rectangles du diagramme de blocs internes de l’ensemble moteur.

Question 1.5 Identifier dans le diagramme de bloc interne ci-dessus les flux en surlignant en rouge les flux d’énergieet en vert les flux d’information.

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2 Moto Yamaha

Le support d’étude proposé est une moto Yamaha. Elle permet à son pilote de se déplacer, en transportant unpassager occasionnel et / ou du matériel léger. C’est un moyen de transport plus rapide et plus maniable qu’unevoiture. La moto est principalement constituée :

• d’un cadre, qui assure la liaison entre tous les autres composants,• d’un ensemble de direction, qui permet d’orienter la roue avant,• d’un système de suspension,• de deux roues,• d’un ensemble motorisé (moteur + boîte de vitesse + transmission), qui entraîne la roue arrière.

Le diagramme de contexte donne une modélisation partielle des interactions de la moto avec les éléments dumilieu extérieur, pendant une phase de roulage.

Question 2.1 A partir des indications fournies, établir le diagramme des cas d’utilisation de la moto.

Question 2.2 Pour le cas d’utilisation « Transporter un passager », proposer des exigences et des critères d’ap-préciation.

On donne un extrait du cahier des charges fonctionnel :

Question 2.3 Compléter le diagramme des exigences ci-dessus pour y faire apparaître des critères et niveauxmentionnés dans l’extrait de cahier des charges précédent.

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3 Étude d’une Freebox

3.1 Contexte économique des FAI français

0

5

10

15

20

25

30

janv. 08 janv. 09 janv. 10 janv. 11 janv. 12 janv. 13 janv. 14

No

mb

re d

'ab

on

nés

HD

(m

illio

ns)

Figure 1 – Nombre d’abonnés à une offre Haut Débit enFrance

Un fournisseur d’accès à Internet (FAI), est un or-ganisme (généralement une entreprise mais parfoisaussi une association) offrant une connexion à In-ternet, un réseau informatique mondial. Le terme enanglais désignant un FAI est Internet Service Provi-der (ISP) ou Internet Access Provider (IAP). Les FAIsont les seuls à pouvoir fournir un accès à internetpour les particuliers.Depuis l’introduction de leurs services, le nombred’abonnés aux offres de Haut Débit (HD) en Francen’a pas cessé d’augmenter, comme le montre lacourbe 1 .

Ce marché est géré par plusieurs acteurs que sont• Orange,• Free,• SFR,• Bouygues,• ...

La répartition des abonnés entre ces acteurs, au premiertrimestre 2014, est présentée sur la figure 2.Question 3.1 A partir de ces données, calculer le nombred’abonnés Haut Débit chez l’opérateur Free au premiertrimestre 2014 ?

La figure 3 donne l’évolution du nombre d’abonnés chezcet opérateur.

Orange41%

Free23%

SFR21%

Bouygues télécom

8%

Autres(Numéricable,…)

7%

Figure 2 – Répartition HD début 2014

5 150 000

5 200 000

5 250 000

5 300 000

5 350 000

5 400 000

5 450 000

5 500 000

5 550 000

5 600 000

juin 13 juil. 13 août 13 sept. 13 oct. 13 nov. 13 déc. 13 janv. 14 févr. 14 mars 14 avr. 14 mai 14 juin 14 juil. 14

Nb

ab

on

nés

fre

e

Figure 3 – Nombre d’abonnés Free

Question 3.2 Cette figure vous permet-elle de valider le résultat de la question précédente.

Question 3.3 Que pouvez-vous dire concernant cette évolution ?

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Nous allons dans la suite nous intéresser au produit « Freebox »qui fait partie des services proposés par l’opérateurFree.

3.2 Présentation du produit

La Freebox est un appareil électronique fourni par le fournisseur d’accèsà Internet français Free à ses abonnés haut débit. La Freebox a connu sixversions différentes depuis son premier lancement (avec des sous-versionsapportant des changements plus ou moins importants). Elle se composed’un boîtier permettant la connexion avec le réseau téléphonique et unsecond appareil permettant la diffusion de média sur divers élémentsHi-Fi (télévision, chaîne Stéréo,...).

3.3 Les services proposés par le produit

Cet appareil sert principalement de modem ADSL ou FTTH,mais il est défini par la société Free comme « un appareil électro-nique servant d’interface entre l’équipement informatique et/ouaudiovisuel de l’usager et le réseau de Free ». En ce sens, il nesert pas seulement d’interface entre un ordinateur et l’Internet,mais permet aussi à Free de proposer des services ajoutés utili-sant le réseau, comme la télévision sur IP ou la téléphonie surIP, trio que l’on connait sous l’appellation triple play. La Freeboxpeut également faire office de routeur et de point d’accès sansfil Wi-Fi. La Freebox est définie comme l’équipement terminaldu réseau ; elle demeure la propriété de Free, et n’est que prê-tée aux abonnés. Elle est livrée avec une télécommande et desaccessoires (câbles, filtre).

Figure 4 – Télévision Free

Question 3.4 Déterminer en justifiant quels sont le(s) acteur(s) principal(aux) et le(s) acteur(s) secondaire(s) dece système.

Sachant qui seront les acteurs liés à ce système, il est maintenant possible de déterminer sa fonction « A quoiva-t-il servir ? ». Dans cette optique, la figure 5 présente une partie des cas d’utilisation de la Freebox.

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Figure 5 – Diagramme des Cas d’Utilisation

Question 3.5 En considérant les documents étudiés précédemment pensez-vous que ce diagramme soit complet ?Si cela est nécessaire, le compléter.

Des exigences ont été dérivées du diagramme des cas d’utilisation précédent. Une partie de ces exigences sontprésentées sur le diagramme des exigences de la figure ??. Certaines exigences du cahier des charges viennent descas d’utilisation (implicites) d’autres sont imposées par diverses contraintes.

Question 3.6 Compléter le diagramme des exigences en prenant en compte les cas d’utilisation que vous avezajouté. Chaque exigence que vous ajouterez devra être décomposée en deux sous-exigences. Associez si possible àchaque (sous-)exigence un cas d’utilisation.

Question 3.7 Vous donnerez à chacune des exigences présentes sur ce diagramme une note qui caractériser sonimportance :

• 1 : Indispensable ;• 2 : Très importante ;• 3 : Importante ;• 4 : Peu importante.

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3.4 Les acteurs du système

Question 3.8 Énumérez les phases de vie du système Freebox.

Figure 6 – Diagramme de Contexte

Éléments Description et hypothèse sur toutesles caractéristiques de l’élément

Réseau électrique Source d’énergie classique, disponible dans une habitation,soit énergie électrique de nature EDF (220v 50 Hz)

Réseau téléphonique(et internet)

Réseau téléphonique classique, adaptateur pourune prise F-010 (prise en T, norme CEI 60603-7 (RJ45))

Utilisateur Toute personne en âge de fairefonctionner ces appareils (7 ans)

Télévision Poste équipé de prisesHDMI et péritel

Téléphone Téléphone à connecteur surle réseau téléphonique classique

Ordinateur Ordinateur possédant une carte réseau(Wi-Fi et/ou RJ45) + logiciels

Chaîne Stéréo Chaîne stéréo possédant des connectionsRCA, jack et/ou numérique

Figure 7 – Liste des Éléments du Milieu Extérieur

Question 3.9 Les éléments qui apparaissent dans un diagramme de contexte ne sont pas forcément tous nécessairesau fonctionnement du système. Donner l’ensemble des éléments nécessaires au bon fonctionnement de la freebox.

Question 3.10 Donner l’ensemble des éléments capable de « constater »le fonctionnement du système. Ce sontles acteurs secondaires du système. Votre réponse correspond-elle au diagramme des cas d’utilisation de la figure 5 ?

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3.5 Étude détaillée d’un cas d’utilisation

Un des cas d’utilisation du système était : « Diffuser des conte-nus multimédias ». Ce cas d’utilisation correspond à une séquenced’échange entre plusieurs acteurs dont une description est faite à lafigure 8.

Figure 8 – Diagramme de Séquence

Question 3.11 D’après la figue 8 quels sont le ou les acteur(s) impliqué(s) dans cette séquence ? Quels sont leséléments du milieu extérieur concernés ? Cela correspond-il à ce qui est indiqué sur le diagramme des cas d’utilisationde la figure 5 ?

Nous allons nous placer du point de vue de l’utilisateur pour répondre à la question suivante.Il souhaite regarder une vidéo présente sur son PC et suit la séquence indiquée à la figure 8. La séquence se

déroule normalement, cependant, lorsque l’utilisateur presse le bouton bleu à l’étape 5, même en attendant un longmoment, la diffusion du contenu média n’arrive pas.

Question 3.12 Quel est le composant le plus susceptible de ne pas fonctionner ? Fait-il partie du système ?

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4 Camper Trolley

4.1 Mise en situation

Les loisirs font partie intégrante des sociétés de consommation actuelles.Les hommes apprécient particulièrement les voyages et les vacances. Certainsoptent pour le caravaning afin de goûter au mieux ces moments de détente.

Pour positionner correctement une caravane sur un emplacement dans un ter-rain, il faut manoeuvrer celle-ci attelée au véhicule qui la tracte, ce qui n’est pastoujours très aisé. Il est donc souvent nécessaire de « désatteler » et de positionnermanuellement la caravane. Cette opération, qui peut s’avérer très pénible, a donnénaissance au besoin à l’origine de la conception d’un nouveau système : un petitsystème tracteur, télécommandable à distance : le Camper Trolley.

On donne la perspective éclatée et la nomenclature associée (fin de sujet).Les caractéristiques du Camper Trolley sont données dans le tableau suivant :

Masse maximale tractée 1,5 tonne en conditions optimales d’adhérenceMasse du Camper Trolley 16 kgVitesse de déplacement 8 m.min−1

Autonomie 10 min d’utilisation en continuAlimentation en énergie Batteries lithium/ion 14, 4 V 5600 mA.hRechargement Chargeur secteur 230 V – 14,4 V ; 1 A

Panneau photovoltaïque 18 V ; 1,17 WPilotage du Camper Trolley Télécommande munie de 5 touches : AV (avant),

AR (arrière), GA (gauche), DR (droite), AU (arrêt d’urgence)

4.2 Travail demandé

Question 4.1 Proposer le diagramme de cas d’utilisation

Question 4.2 Compléter le diagramme de contexte en phase d’utilisation (on pourra rajouter des blocs si néces-saire).

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Question 4.3 Quelle autre phase de vie est évoquée dans le tableau des caractéristiques ? Quel(s) acteurs(s)supplémentaire(s) pourrai(en)t alors faire partie du contexte du Camper Trolley ?

Question 4.4 Compléter le diagramme d’exigences partiel de la figure suivante

Question 4.5 Compléter les noms des blocs dans le diagramme de bloc interne de la figure suivante qui décrit lesinteractions entre les sous-systèmes du Camper Trolley.

Question 4.6 Identifier dans le diagramme de bloc interne ci-dessus les flux en surlignant en rouge les flux d’énergieet en vert les flux d’information.

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