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Publié : 9 octobre 2012
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Les consoles et interfaces de dernière génération pour faire de l’exao.

Avant d’aborder dans de prochains articles des manipulations axées sur le nouveau programme de TS spécialité, j’aimerais aborder un domaine qui peut être touché à plusieurs reprises : celui de l’exao.
En effet, ces dernières années, les fournisseurs pédagogiques, grâce aux évolutions techniques du matériel informatique ont fait évoluer leurs matériels.
Je voudrais donc mettre l’accent sur les matériels nomades et autonomes.
Mon expérience me montre que la chaine d’acquisition classique est parfois bien lourde à mettre en oeuvre.
Il devient rare d’avoir une salle totalement dédiée à l’exao. De plus en plus, nous travaillons sur des ordinateurs portables, car ils apportent une plus grande flexibilité de fonctionnement ( logiciel de simulation, exao, tableur, traitement de texte ). La chaine d’acquisition classique
capteur + adaptateur + interface + ordinateur + bioréacteur
est assez indigeste.
Il faut également parler des alimentations diverses qui peuvent être associées, ainsi que des fils.
Une interface portable dotée d’un écran tactile couleur peut résoudre le problème.
La chaine d’acquisition se trouve singulièrement réduite
capteur + interface ( autonome en électricité )
L’élève a de nouveau de la place pour travailler à côté de la manipulation. De plus les interfaces nomades résistent mieux aux projections d’eau que les ordinateurs.
Les principales entreprises ayant développé du matériel exao en france sont au nombre de cinq :

trois françaises : MICRELEC, JEULIN, EUROSMART

deux américaines : PASCO, VERNIER

Il faut savoir pour l’anecdote, que la loi française autorise les fournisseurs américains à pouvoir s’implanter sur notre territoire, l’inverse n’est malheureusement pas vrai.

1) MICRELEC
Cette société propose depuis peu son interface "orphylab" connectée avec une tablette PC.
Elle dispose d’un site internet que je vous conseille d’aller visiter pour plus d’information sur le matériel.

Une connexion wifi s’établit entre la tablette et l’interface.
l’échantillonnage va de 200 à 500 khz, l’interface est dotée d’USB d’une sortie DB9 ( pour les acquisitions vidéo rapides), connectivité bluetooth.
L’autonomie annoncée est de deux heures.
Le gain de place sur la paillasse est évident. Après, on manque de recul sur la durée de vie des tablettes et leur résistance face à un élève.
Pour le coût il faut l’estimer environ à 1000 € ( hors capteur, hors logiciel)

2)JEULIN
C’est l’entreprise qui propose le plus de nouvelles solutions en la matière.

Console SYNEO

Les capteurs se connectent sur la partie supérieure de l’interface. Elle est dotée d’un écran tactile couleur de 17,8 cm de diagonale.Elle est dispose de ports USB pour clavier et souris.L’écran tactile se contrôle avec un stylet.
L’échantillonnage est de 100 khz. L’autononmie annoncée est de deux heures. Le prix est un peu inférieur à 1000 € pour l’interface seule
De nombreux didacticiels et "pdf" sont disponibles sur le site de l’entreprise pour vous donner une idée plus précise sur le matériel.

Console FOXY

Cette console, au premier abord, semble identique à une console classique. Elle est cependant totalement autonome. Le logiciel d’acquisition est intégré. On peut donc travailler sans l’ordinateur.Elle ne dispose d’aucun écran. Cependant les boitiers des capteurs sont pourvus d’un petit écran digital qui permet de lire des valeurs instantanées. Il semblerait que de nombreux enseignants aient fait remonter à la société un désir de pouvoir faire travailler les élèves de façon plus "cérébrale" sur l’élaboration de leurs graphiques. Ainsi, ils seraient obligés de réfléchir sur les notions d’échelle et réapprendraient à construire une courbe. Heureusement, l’interface peut tout de même être connectée à un ordinateur (via USB), c’est même indispensable pour les mises à jour du logiciel interne.
Enfin, si l’on veut travailler un petit peu son compte rendu d’expérience, il vous faudra vous doter de l’atelier scientifique. Vous avez également la possibilité de visualier vos résultats sur tablette (ipad) grâce à l’application (gratuite !) padlab

taux d’échantillonnage de 15Mhz. coût de la console légèrement inférieur à 1000 euros.
Là encore, le site de l’entreprise est très fourni en "pdf" pour plus de précision (rubrique exao, console)

Console Airnext

Cette console entièrement autonome sera commercialisée en novembre 2012. Elle est utilisable seule ou connectée à un PC.Son originalité réside dans le fait qu’elle fonctionne avec des "pods"

Les pods servent en fait à recevoir les capteurs ( sondes diverses ), ils dialoguent par wifi avec la console. Les seuls fils sont donc ceux qui relient le capteur et son adaptateur. Les adaptateurs sont les mêmes que ce soit la console "foxy" ou la console "airnext"
Le coût est environ de 500 € pour la console et le pod .
La résolution du pod est de 100khz.
Le pod dispose d’un mode "automate" qui permet de faire des mesures sur plusieurs jours.
Des exemples d’expériences sont sur le site.
La matériel jeulin est garantie deux ans

3) EUROSMART :
Cette société a la bonne idée de proposer une interface "light" pour les SVT. C’est une déclinaison de la SYSAM SP5 qui est très orientée physique. Les taux d’échantillonnage en SVT sont beaucoup moins exigeant ( 100 khz va déjà au delà de ce que l’on fait même en neuro physiologie ou en electromyographie)
Ainsi, les SYSAM V6 et SYSAM V6B sont nées. Cette interface alimentée par une simple prise USB est commercialisée elle aussi avec une tablette PC sous windows CE ( windows mobile )
Il faut donc ensuite l’équiper du logiciel latis bio pour pouvoir expérimenter.

les deux versions de la SYSAM V6.

La V6 B est encore un peu simplifiée par l’abandon des entrée analogiques périphériques. Il reste les entrées synchro pour faire un déclenchement par le biais d’un marteau réflexe. Cette interface est également dotée d’un GBF interne permettant de produire un signal carré (utile en neurophysiologie dans l’étude du potentiel global d’un nerf)

la tablette samsung commercialisée ( galaxy tab ) avec l’interface

Le coût global estimé est d’environ 1000 € pour l’interface et la tablette (hors capteur et logiciel )
Remarque importante : eurosmart garantie son matériel 6 ans.

4) SORDALAB
Cette société commercialise un matériel exao américain de marque PASCO
La première interface proposée est la GLX

Cette interface monochrome permet de travailler de façon autonome ou bien connecté avec un ordinateur via USB. Il est néanmoins possible d’y connecter une souris et un clavier, voir une imprimante pour faciliter le travail.
Elle dispose d’une mémoire interne de 10 Mo, elle est vendue nativement avec un capteur de température et un capteur de tension.
Le logiciel intégré permet de récolter des données, mais il faut bien reconnaitre que pour une exploitation plus fine, il est recommandé de passer sur un ordinateur doté du logiciel DATASTUDIO
Le coût est actuellement d’environ 500 à 600€.
Mais depuis peu, Pasco fournit une nouvelle interface qui permet véritablement de se dédouaner de l’ordinateur, l’interface SPARK.

Dotée d’un grand écran (diagonale de 15 cm) elle est conçue de façon robuste et ergonomique grâce à ses poignées.
L’écran tactile permet une utilisation sans stylet.
Le logiciel interne est sous linux. Cette interface intègre des expériences "prêtes à l’emploi" ( ce qui correspond en fait à des petits logiciels dédiés ).Le fournisseur reste très vague sur les caractéristiques techniques ( taux d’échantillonnage par exemple )
La capacité en mémoire est de 1go.
Le site de la société est très fourni en documentation sur les expériences réalisables. Le coût est actuellement pour cette interface d’environ 600 à 700 €

5) VERNIER
La société Vernier est également américaine, deux sociétés commercialisent ses produits en france :Calibration qui fut l’entreprise pionnière pour son implantation, Biolab, depuis deux ans est également sur les rangs.
Cette société dispose d’une interface portable très aboutie : le LABQUEST2

La diagonale de l’écran est de 13,2 cm pour une diagonale totale de 15,2 cm. L’écran peut être visionné en format paysage ou portrait. Le contraste a été étudié pour permettre une bonne visibilité en extérieur.
Elle est dotée d’un écran tactile contrôlable au doigt ou au stylet. La résolution est de 12 bits et le taux d’échantillonnage est de 100 khz.Le processeur du labquest2 est deux fois plus rapide que celui du labquest.
Cette console est également dotée d’un accéléromètre ( c’est lui notamment qui permet la rotation d’écran, mais aussi l’expérimentation en sismologie ), d’un GPS, d’un capteur de température, d’un microphone.
Elle est équipée du logiciel loggerlite qui est la version mobile du logiciel loggerpro fourni avec les interfaces classiques. Elle dispose également de la connectivité wifi b/g/n et d’une interface bluetooth.
Elle dispose de trois ports pour les capteurs, de port USB, mini USB et d’un slot microSD pour augmenter la mémoire interne de 200 Mo.
Elle dispose également dans le logiciel d’outils d’analyse ( statistique, intégration, tangente). La gestion de l’écran est très proche de la gestion sur ordinateur.

Elle est enfin équipée d’une batterie haute capacité qui vous permet d’envisager une expérimentation à la journée.
Son coût actuel est estimé entre 550 et 600€. Le matériel vernier est garanti 5 ans.

Pour conclure, si j’attire votre attention sur ses consoles de nouvelles générations, c’est que mon expérience me montre que ce format attire les élèves. Proche de leur téléphone et de leur fonctionnement, ils se repèrent très vites dans ce type d’environnement. Leur intérêt pour la manipulation en est décuplé. Vous gagnez de la place sur la paillasse pendant la manipulation. Le matériel peut être intégralement rangé en fin d’expérience. ( vous évitez donc toutes dégradations éventuelles ) Enfin, utiliser ces interfaces libèrent également les ordinateurs pour une autre classe.
Dans un prochain article, j’aborderai les capteurs et matériels novateurs pour l’expérimentation proprement dite.