組み込みシステムとは？

組み込みシステムの意味

家電製品や自動車、産業機械などの機器に組み込まれ、特定の機能を実現するために動作するコンピュータシステム。汎用のパソコンとは異なり、用途に特化した処理だけを行う。

組み込みシステムの具体例

電子レンジの温度・時間制御、洗濯機の運転パターン制御、自動車のエンジン制御ユニット（ECU）などは、いずれも組み込みシステムの例である。

組み込みシステムは試験でどう引っ掛けられる？

特定の機能に用途を絞っている点が特徴で、「小さい」「安い」が定義ではない。決められた時間内に必ず処理を終えるリアルタイム性が求められる例が多く、何でもできる汎用のパソコンとの違いとして問われる。

組み込みシステムと関連する用語

• IoT（モノのインターネット）
• センサ

組み込みシステムが出た過去問

• 組込みシステムの特徴として、最も適切なものはどれか。

  正解：組込みシステムは専用化されたハードウェアやソフトウェアから成る。

  要点：組込みシステムは用途特化した専用のハード・ソフトで構成

  組込みシステムは、家電や自動車などの機器に組み込まれ、その機器固有の機能を実現するために専用に設計されたハードウェアとソフトウェアで構成される。汎用のコンピュータと違い、用途が限定されるかわりに、限られた資源や応答時間の制約のもとで動作するよう最適化されている。

  出典：平成21年度 秋期 ITパスポート試験 問28（IPA）

• 電化製品などに組込みシステムを採用する利点として，適切なものはどれか。

  正解：製品の改良に当たって，ソフトウェアの変更だけで一定範囲の機能追加が可能となる。

  要点：組込みは機能をソフトで実現でき、書換えで改良できる

  組込みシステムは、機器の制御をハードウェアの回路だけで作り込むのではなく、マイコン上のソフトウェア（ファームウェア）で実現する構成をとる。制御の中身がプログラムとして分離されているため、ハードウェアを作り直さずにソフトウェアの書換えだけで機能の追加や不具合の修正ができる点が大きな利点である。なお、組込みだからといってウイルスと無縁になるわけではなく、資源の制約はむしろ厳しい。

  出典：平成23年度 秋期 ITパスポート試験 問11（IPA）

• 組込みシステムに求められる特性のうち、与えられた時間で一定の処理を完了させなければならないことを意味するものはどれか。

  正解：リアルタイム性

  要点：決められた時間内に処理を終える性質がリアルタイム性

  組込みシステムでは、機器の制御という性質上、処理が正しいだけでなく決められた時間内に終わることが求められる。この時間的な締切を守る性質をリアルタイム性という。安全性や信頼性も重要な特性だが、時間制約そのものを指す用語ではない。

  出典：平成24年度 秋期 ITパスポート試験 問16（IPA）

• 炊飯器やエアコンなどの家電製品に内蔵される、機器の特定の機能を実現するためのシステムを何というか。

  正解：組込みシステム

  要点：機器に内蔵され特定機能を担うのが組込みシステム

  組込みシステムは、家電・自動車・産業機器などの内部に組み込まれ、その機器に固有の機能を実現するためのコンピュータシステムである。汎用のPCと違い、用途が限定される代わりに、小型・低消費電力・リアルタイム性といった要求に合わせて作り込まれる点が特徴である。

  出典：平成24年度 春期 ITパスポート試験 問21（IPA）

• a〜dの機器のうち、組込みシステムが実装されているものを全て挙げたものはどれか。a：飲料自動販売機 b：カーナビゲーション装置 c：携帯型ゲーム機 d：携帯電話…

  正解：a, b, c, d

  要点：組込みシステムは機器に内蔵され特定機能を制御する仕組み

  組込みシステムとは、特定の機器の制御を目的として機器内部に組み込まれたコンピュータシステムをいう。自動販売機、カーナビゲーション装置、携帯型ゲーム機、携帯電話機はいずれも専用の機能を果たすためにマイコンとソフトウェアを内蔵しており、すべて組込みシステムの例にあたる。

  出典：平成25年度 秋期 ITパスポート試験 問16（IPA）