組み込みシステムとは？基礎から解説！

組み込みシステムについて、皆さんは詳しく知っていますか。言葉の定義自体は少し曖昧な部分もありますが、当記事では組み込みシステムについて詳しく解説します。組み込みシステムの基礎を学びたい方に是非読んでいただきたい内容となります。

組み込み機器とは？どんな機器を指すの？

組み込みシステムを押さえておく上で、欠かせないのが組み込み機器です。ここでは、まず組み込み機器のご説明を行います。組み込み機器とは、コンピュータを埋め込み、ある特定の機能を実現するシステムを用いて作られた機器を指します。

例えば、電子レンジ・炊飯器等の家電製品から、プリンタ・スキャナ等のパソコン周辺機器、自動車・信号機等の運輸機器など、私たちの身の回りには様々な組み込み機器が存在しています。

（※組み込み機器はパソコンとよく対比されますが、パソコンは組み込み機器ではありません。なぜなら、パソコンは特定の機能を実現するためのものではなく、”汎用的”であるためです。パソコンは、プログラムをインストールしたり、周辺機器を接続することで、”汎用的”に利用できます。一方、組み込み機器は、用途が特定されており、”専門的”な機器なのです。）

組み込み機器は、組み込みハードウェアと組み込みソフトウェアから構成される！

機械装置や電子機器を構成する要素には大きく分けて、ソフトウェアとハードウェアがあります。この中でも、特定用途向けに限られた機能を実現するソフトウェア・ハードウェアを組み込みソフトウェア・組み込みハードウェアと呼びます。組み込み機器はこの2つの要素から構成されているのです。

例えば、洗濯機を例に挙げましょう。組み込みソフトウェアにより特定の動作がプログラムされています。特定のボタンを押すと、「洗濯機に水を注入する」「ドラムを回転させて衣類を洗浄する」などの動作です。いわば、組み込みソフトウェアは、人間でいう脳の役割を果たします。

しかしながら、ソフトウェアで動作をプログラムするだけでは洗濯機は動きません。プログラムにより、動くハードウェア面の機構が求められるのです。例えば、洗濯機を制御・動作させる基板・ボード等、筐体等です。これが組み込みハードウェアです。いわば、人間でいう手や足といった役割を果たします。

これらの組み込みソフトウェアと組み込みハードウェアが組み合わさって初めて「組み込み機器」となります。

組み込みシステムとは、組み込みハードウェア＋組み込みソフトウェアの総称である！

では、当記事のテーマに話を戻しましょう。組み込みシステムとは何なのでしょうか？上述の通り、組み込みシステムの言葉の定義はやや曖昧な部分もあります。

あえて定義するのであれば、組み込みシステムは、組み込み機器を構成する組み込みハードウェア（例：基板・ボード）・組み込みソフトウェア（例：プログラム）の総称です。つまり、簡単に表すと、組み込みシステム＝組み込みハードウェア＋組み込みソフトウェアとなるのです。

そのため、組み込みシステムは、組み込み機器の構成要素を指し、組み込み機器を語る上では、避けて通れないものなのです。いかがでしょうか。組み込みシステムについてお分かり頂けましたでしょうか。

組み込みシステムの開発事例

当社の組み込みシステム・機器の設計・開発事例をご紹介します。

組み込み機器 開発事例：産業機器用 警報装置

上位系統からの要求にて、本体内に保存した警報データ、音片データの再生、停止を行う警報装置を開発した事例です。お客様にご要望をヒアリングした後、下記の仕様にて検討しました。

【装置 仕様】
警報データは警報音、音片データは音声

【音声 合成仕様】
データフォーマット：WAV フォーマット(PCM16bit 32KHz モノラルのみ)
データサイズ：最大625KByte（10秒）x 48CH

プロトコルで保守用PC から転送、混色方式：DSP によるPCMデータ加算方式、最大9音混色、オーディオ用D/AコンバータによるPCM 複合、鳴動周波数：300Hz～10KHz、内蔵スピーカー：8Ω 10W、外部スピーカーも8Ω 10W 以上を使用することを推奨、ライン出力レベルは600Ω 0dB±3dB

＞＞事例詳細はこちら

システム開発事例：GPS位置情報管理システム

インフラ業界向けにGPS位置情報管理システムを開発した事例です。当システムは、車両等のGPS情報を管理し、事故の防止を目的としています。

当事例では、お客様から事故の未然に防止するために、車両等への位置情報管理が行いたいとご要望いただきました。そこで、当社にて企画・要件定義を行い、回路設計、基板設計・実装、機器製作といったハードウェア面はもちろん、ファームウェア等のソフトウェア面まで一貫して対応しております。

今回は、以下の点を評価いただき、当社を選定いただきました。
①インフラ業界におけるシステム開発実績を多数もち、要望に基づくコンサルティング・企画が可能である点
②他の案件をご依頼いただいた際、大手企業と比較して、仕様変更といった柔軟性を評価頂いた点
③ハードウェア・ソフトウェアの双方に対応可能であり、複数社に依頼をする必要がなく、外注管理工数を低減できる点

＞＞事例詳細はこちら

組み込みシステムの開発なら、組み込みシステム・IoT機器開発.comまで！

組み込みシステム・IoT機器開発.comを運営する山勝電子工業では、基板設計、部品実装、機器・ボード制作といった組み込みハードウェアの開発から、組み込みソフト、インフラ開発、WEBアプリケーションまで社内一貫対応しております。

この社内一貫対応の体制により、ハードウェアとソフトウェアの協調開発ができ、コミュニケーションロスを減らし、効率的且つ、高品質なシステム開発を実現しています。組み込みシステムの開発なら、当社にお気軽にご相談ください。