Partie A - Transmission de la trame · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - SIN 2026

PARTIE SPÉCIFIQUE (1h) – SYSTÈMES D’INFORMATION ET NUMÉRIQUE

Gestion du nombre de personnes à bord des voitures d’un train

Mise en situation

Dans le cadre d'une amélioration du confort et de la fluidité des déplacements, une nouvelle initiative est mise en place pour aider les passagers à mieux choisir leur voiture lors de l'embarquement. Grâce à un système d'affichage sur le quai, les voyageurs pourront consulter en temps réel le nombre de personnes présentes dans chaque voiture du train.

Partie A: comment communiquer des informations entre le train et le quai ?

Chaque train est équipé d'un capteur par porte soit 36 capteurs pour les trains de 6 voitures. Chaque capteur compte les échanges passagers pour une porte. Les résultats sont transmis à une unité de traitement qui compile les informations pour le train. Une fois les informations traitées, elles sont envoyées par radio au système central de comptage qui se trouve sur le quai de gare.

Pour informer les voyageurs, des panneaux d'affichage positionnés sur les quais précisent entre autre la direction et le remplissage de chaque voiture de train à venir. Pour mettre à jour cet affichage, une trame est transmise régulièrement à ces panneaux.

Pour transmettre les informations de la trame, plusieurs technologies sont disponibles.

Les informations transmises par les capteurs doivent être reçues par le système central de comptage en moins de 20 ms, la distance maximum entre deux gares étant de 16,1 km.

DTS1: trame transmise entre le train et le quai

Start · ID Train · Nombre de Voitures · Mission · Station Actuelle · Direction · Voiture 1 · Voiture 2 · Voiture 3 · Voiture 4 · Voiture 5 · Voiture 6 · Stop

0xAA · 0x01 · 0x06 · 0x01 · 0x03 · 0x01 · 0x2D · 0x4E · 0x79 · 0x21 · 0x42 · 0x78 · 0xFF

0x désigne un nombre en hexadécimal.

Explication des Champs:

• Start: Indicateur de début de trame (toujours 0xAA).

• ID Train: Identifiant unique du train (0x01).

• Nombre de Voitures: Nombre total de voitures dans le train (0x06).

• Mission: Code de mission ◦ Transport de passagers (0x01).

◦ Transport de Marchandises (0x02).

◦ Service Express (0x03).

• Station Actuelle: Code de la station actuelle ◦ Station Pont de Sèvres (0x01)

◦ Station Issy (0x02)

◦ Station Clamart (0x03)

◦ Station Châtillon Montrouge (0x04)

◦ Station Bagneux Lucie Aubrac (0x05)

◦ Station Arcueil Cachan (0x06)

◦ Station Villejuif Gustave Roussy (0x07)

◦ Station Villejuif Louis Aragon (0x08)

◦ Station Mairie de Vitry-sur-Seine (0x09)

◦ Station Les Ardoines (0x0A)

◦ Station Le Vert de Maisons (0x0B)

◦ Station Créteil L'Échat (0x0C)

◦ Station Saint-Maur Créteil (0x0D)

◦ Station Champigny Centre (0x0E)

◦ Station Villiers Champigny-Bry (0x0F)

◦ Station Noisy Champs (0x10)

• Direction: Indicateur de direction ◦ Direction Noisy Champs (0x01).

◦ Direction Pont de Sèvres (0x02).

• Voiture 1: Nombre de passagers dans la première voiture (0x2D).

…

• Voiture 6: Nombre de passagers dans la sixième voiture (0x78).

• Stop: Indicateur de fin de trame (toujours 0xFF).

DTS2: tableau comparatif des types de trame

Type de technologie · Portée typique · Débit théorique

Wi-Fi · 50-100 m (en intérieur) · 9,6 Gb/s (Wi-Fi 6)

Bluetooth · 10-100 m · 2 Mbps (Bluetooth 5.0)

Réseaux cellulaires (4G) · Environ 10 km · 1 Gb/s

Réseaux cellulaires (5G) · Environ 1-2 km en ville, jusqu'à 10 km en zone rurale · 10 Gb/s

Réseau de transmission propriétaire · 15-20 km · 5,5 kb/s

DTS2: tableau comparatif des types de trame

Type de technologie

Portée typique

Débit théorique

Wi-Fi

50-100 m (en intérieur)

9,6 Gb/s (Wi-Fi 6)

Bluetooth

10-100 m

2 Mbps (Bluetooth 5.0)

Réseaux cellulaires (4G)

Environ 10 km

1 Gb/s

Réseaux cellulaires (5G)

Environ 1-2 km en ville, jusqu'à 10 km en zone rurale

10 Gb/s

Réseau de transmission propriétaire

15-20 km

5,5 kb/s

Question A.5

Pour transmettre les informations de la trame, plusieurs technologies sont disponibles.

Calculer le temps en ms que mettra la trame pour être transmise jusqu'au système central de comptage en utilisant un réseau de transmission propriétaire.

ms

Question A.6

Les informations transmises par les capteurs doivent être reçues par le système central de comptage en moins de 20 ms, la distance maximum entre deux gares étant de 16,1 km.

Justifier le choix du réseau de transmission propriétaire pour répondre aux besoins énoncés ci-dessus.