【初心者向け】組み込みエンジニアとはなになのか?
皆さんこんにちは、エンジニアブロガーのgibsonです。
今回のお話は、私達の便利な生活を支える「組み込みエンジニア」とは一体なになのか?どういうことをしていてなぜ私達の生活が便利になるのかについて、組み込みエンジニアを知らない初心者の方にわかりやすいように説明していきたいと思います!
今回のお話は以下の様に構成されています。
それでは初めていきましょう!!
1.組み込みエンジニアとは
まず組み込みエンジニアの「組み込み」とは何なのでしょうか?
組み込みエンジニアが「組み込み系」と呼ばれる所以は開発しているソフトウェアの種類によります。組み込みエンジニアが開発するソフトウェアは家電や自動車、スマートフォンなどのいわゆる「ハードウェア」に内蔵されている「マイコン」に直接書き込まれています。
このように「マイコン」と呼ばれるハードウェアを制御するために必要なコンピュータにプログラムを直接書き込む(組み込む)ことから組み込みエンジニアと呼ばれています。
あまり機械に詳しくない方は意識せずスマホや自動車を操作、運転しているかもしれませんがこれらの製品の中にもコンピュータが内蔵されており、そこにプログラミングされた制御プログラムを介して私達は操作を行っています。
組み込みエンジニアとは、このコンピュータに内蔵されたプログラムを開発する技術者のことをいいます。
今までの説明のなかで「ソフトウェア」と「ハードウェア」が出て来ましたが、それらの違いについてご説明します。
・「ソフトウェア」
ソフトウェアとはアプリやOSの様に、私達がスマホなどを操作ためのプログラム部分になります。つまり、ソフトウェアとは私達が手に触れることができない物なのです。
例えば、「LINE」のようなアプリケーション使っているとき、文章の送信ボタンを押してもすぐに文章が相手に送られるわけではありません。
前提として、LINEのようなコミュニケーションツールで送信した情報はサーバーを経由して相手の端末に送信されます。さらに情報を送信する「送信ボタン」を押すと、まずアプリのソフトウェアがスマホのマイコンに対して情報の送信を依頼します。さらにその依頼を受けたマイコンがスマホの通信関連部品に電気信号を送ることで通信関連部品という「ハードウェア」を操作します。
普段私達がLINEを使って友人に文章を送信するとき、実はアプリケーションとスマホはこのような動作を行っていたのです。
・「ハードウェア」
続いてハードウェアとは、ソフトウェアのような触れることが出来ないものとは対象的に私達でも触れることができるものです。さらに詳しく言うと半導体デバイスや電子回路を用いて構成されているものがハードウェアとなります。
スマホで言えば、スクリーンやカメラ、内部ストレージなど物理的に触れることができるものがハードウェアです。
自動車で言えば、電子制御部分に使用されているモータ部分が組み込みソフトウェアで制御されているハードウェアになります。
2.組み込みソフトウェア
組み込みエンジニアがハードウェアを制御するために開発するプログラムが「組み込みソフトウェア」といいます。この組み込みソフトウェアとは先ほど説明したように、スマホや自動車に搭載されたコンピュータの中に書き込まれています。
この組み込みソフトウェアによって、スマホや自動車、さらにはテレビや冷蔵庫のような家電製品のハードウェアを安全かつ便利に動作するように制御します。
自動車を例とすると、例えば最近自動車で話題となっていることと言えば「自動運転」や「運転支援機能」ですよね。
最近の自動車では「運転支援機能」が標準装備されているものが一般的となってきました。運転支援機能の「キープレーンアシスト」を例とすると、まずは自動車に取り付けられたカメラが前方の状況を撮影します。カメラが撮影した映像を元データとして、自動車に搭載されたコンピュータが映像の中から白線の位置を検出します。
コンピュータが白線と自車の位置を特定し、自車が走行車線を逸脱しそうになると、スピーカーやメータ付近のスクリーンをドライバーに対して警告を出すように制御します。さらに、車線を逸脱しないようにハンドルを制御します。
年々自動車における電子制御の割合は増加しており、今やほとんどのハンドルやブレーキ、エンジンやトランスミッションなど様々な部品が電子制御されており、その一つ一つがマイコンの組み込みソフトウェアによって制御されています。
自動車のみならず家電製品などにおいても電子制御が進んでおり、今や組み込みエンジニアの需要は非常に高まっています。
3.まとめ
ここまで組み込みエンジニアとは何なのか?組み込みソフトウェアとはどのようなものなのかについてご説明してきました。
組み込みソフトウェアとは電子制御が行われているものすべてに対して開発がされており、スマホや自動車、家電製品など様々なものが今や電子制御されています。組み込みソフトウェアによってハードウェアの動作が制御されています。組み込みソフトウェアの品質で最も重要なことは安全と便利さであり、ほとんど電子制御によって動作している昨今の製品については組み込みソフトウェアの品質そのものがその製品自体の品質に影響します。
組み込みエンジニアとは、製品をどのように制御するか、どのように制御すればユーザーの要求に応えられるか、ユーザーが安全に製品を使用することができるかを日々検討し、ソフトウェアの開発を行っています。
組み込みエンジニアの開発努力によって、日々の私たちの便利で快適、安全な生活が保障されているということです。
今回は初心者の方にもわかりやすいように情報を整理させていただきました。万が一内容に間違いなどがございましたら、コメントなどでご指摘の程宜しくお願いいたします。
今回の内容は以上となります!
最後に
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