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コンピュータ構成要素

また、ハードウェアの制約も厳格です。機器のサイズに収めるための小型化、バッテリーを長持ちさせるための省電力化、そして大量生産するための低コスト化が徹底的に追求されます。そのため、組込みシステムの開発者は、限られたメモリ容量や処理能力の低いCPUでも、最大のパフォーマンスを発揮できるように、極めて効率的で無駄のないプログラム(ファームウェアなど)を記述する高度な技術が求められます。近年では、これらの組込み機器がインターネットに接続されてデータをやり取りする「IoT(モノのインターネット)」の普及により、組込みシステムにおけるセキュリティ対策の重要性も急激に高まっています。

試験でのポイント

ITパスポート試験では、組込みシステムの定義や適用例、および近年話題のIoTとの関連性がよく問われます。

試験対策として以下の点をおさえておきましょう。

  • 専用と汎用の違い:PCやスマートフォンのように利用者がアプリを追加して多目的に使う「汎用システム」ではなく、あらかじめ決められた特定の機能(炊飯、洗濯、エンジン制御など)を提供するための「専用システム」であるという定義が最も重要です。
  • 身近な具体例:家電製品(炊飯器、エアコンなど)、自動車のエンジン制御やカーナビ、デジタルカメラ、自動販売機、産業用ロボットなど、目に見えないところでコンピュータが制御している機器はすべて該当します。
  • リアルタイムOS(RTOS):組込みシステムの中には、定められた制限時間内に必ず処理を完了させる「リアルタイム性(即時性)」が強く求められるものがあり、その制御には専用のリアルタイムOS(TRONなど)が使われることが出題されることもあります。
  • IoTとの結びつき:単独で動作していた組込みシステムがネットワークに繋がり、データをクラウドに送信したり遠隔操作されたりする仕組みが「IoT(Internet of Things)」です。セットで出題されやすい傾向があります。

関連する用語

関連する用語として、組込みシステムの中で実際に動作する制御プログラムであるファームウェア、組込み機器同士をネットワークでつなぐIoT、システムの一部を物理的な回路で実現するFPGAなどが挙げられます。