Un objet connecté n'est qu'une application grand public d'un système embarqué communicant, présent depuis la fin des années soixante dans de nombreuses applications industrielles. L'apparition des systèmes embarqués a été rendu possible grâce à la miniaturisation des transistors, permettant de créer de nouveaux composants comme les circuits intégrés.

Un circuit intégré ou puce électronique est un composant reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques plus ou moins complexes. On peut le voir comme une brique prête à l'emploi, prête à être intégrée dans une application.

On définit un système embarqué comme un système à la fois électronique et informatique, conçu pour une tâche bien spécifique, fonctionnant de manière autonome et, au besoin, en temps réel. Les systèmes embarqués sont optimisés pour une application précise et doivent répondre aux différentes contraintes suivantes:

• Coût de fabrication des composants;
• Puissance de traitement, mémoire;
• Consommation énergétique;
• Encombrement optimal (“form factor”).

Spécifiquement aux objets connectés, on ajoute également au système embarqué les contraintes de communication suivantes:

• Bande passante pour l'envoi des messages;
• Portée radio ou technologie filaire;

On peut décomposer un système embarqué en plusieurs composants matériels et logiciels:

• Le micro-contrôleur ou MCU qui coordonne les entrées-sorties vers les différentes composants;
• La mémoire ROM et RAM qui stocke le logiciel (firmware) de manière permanente et les variables de manière volatile en cours d'exécution;
• Les capteurs et actionneurs spécifiques à l'application;
• L'alimentation électrique qui fournit le courant et régule la tension pour le MCU et divers composants:
  • Batterie
  • Entrée de courant
  • Module de charge
• Les différents BUS de communication locaux pour interfacer le MCU vers les capteurs, actionneurs, radios, écrans, automates, etc:
  • CAN (convertisseur analogique-numérique) ou ADC en anglais
  • I2C
  • SPI
  • UART
  • MODBUS, CAN (Controller Area Network) surtout pour le milieu industriel et automobile
• Les puces communicantes pour les communications externes
  • Puce radio
  • Puce filaire
• JTAG/JLINK: puce utilisée pour reprogrammer le firmware de l'objet. Souvent présente sur les cartes de développement, les objets produits en grande série peuvent faire l'économie de ce type de composant. Il faut alors employer un programmateur externe au système embarqué ou alors mettre à jour le firmware via la puce radio en OTA ¹⁾.