組み込みシステムとは?仕事内容・年収・なり方を解説

「組み込み システム」と検索したあなたは、この分野がどんな仕組みで、どのような仕事をするのか、気になっているのではないでしょうか。

組み込みシステムとは、家電・自動車・産業機械などのハードウェアに搭載され、特定の機能を実現するために動作するコンピューターシステムのことです。

この記事では、IT・機電エンジニア専門の転職エージェントである私たちが、組み込みシステムの定義から仕事内容、必要スキル、年収、なるための方法までを詳しく解説します。

組み込みシステムとは

組み込みシステムとは、パソコンのように汎用的な用途で使われるのではなく、特定の機器・製品の中に組み込まれ、決められた機能を実現するために動作するコンピューターシステムです。

自動車のエンジン制御、家電のタイマー機能、産業機械の動作制御など、私たちの身の回りの多くの製品に組み込まれています。

情報システムとの違い

業務システムなどの「情報システム」は、汎用的なコンピューター上で動作し、データの処理や管理を主な目的としています。

一方、組み込みシステムは特定のハードウェアに搭載され、リアルタイムな制御や特定の機能の実現を目的とする点が異なります。

処理の正確さだけでなく、限られたリソースの中で確実に動作することが重視されます。

組み込みエンジニアとの関係

組み込みシステムを開発する仕事を担うのが、組み込みエンジニアです。

組み込みエンジニアへの適性(向いている人・向いていない人)については、別記事で詳しく解説していますので、あわせてご確認ください。

本記事では、組み込みシステムそのものの仕組みと、開発の仕事内容に焦点を当てて解説します。

仕事内容【工程別】

組み込みシステムの開発は、大きく6つの工程に分けて理解すると全体像がつかみやすくなります。

工程	主な役割
要件定義	製品に求められる機能・性能要件を整理する
ハード・ソフト協調設計	ハードウェアの制約を踏まえたソフトウェアの設計方針を検討する
実装(ファームウェア開発)	C言語などを用いて、マイコン上で動作するプログラムを実装する
デバッグ・検証	実機を用いて動作確認を行い、不具合の原因を特定する
評価・テスト	仕様通りに動作するか、耐久性や信頼性を評価する
量産設計移行	コストや生産性を踏まえた最終仕様を確定する

要件定義

製品に求められる機能や性能要件を、企画・設計部門と連携しながら整理する工程です。

ハードウェアの制約(メモリ容量・処理速度など)を踏まえて、実現可能な範囲を見極める必要があります。

ハード・ソフト協調設計

ハードウェアの仕様を踏まえて、ソフトウェアをどう設計するかを検討する工程です。

ハードウェア担当者との連携が特に重要になる場面であり、双方の制約を理解した上での調整が求められます。

実装(ファームウェア開発)

C言語などのプログラミング言語を用いて、マイコン上で動作するソフトウェア(ファームウェア)を実装する工程です。

限られたメモリ容量の中で、効率的な実装を行うことが求められます。

デバッグ・検証

実機を用いて、意図した通りに動作するかを確認する工程です。

ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで発生する不具合は原因の特定が難しいことも多く、地道な検証作業が続く場合があります。

評価・テスト

仕様通りに動作するかだけでなく、長期間の使用における耐久性や、想定外の使用状況での信頼性も評価します。

製品によっては、厳しい環境試験が求められることもあります。

量産設計移行

評価工程で得られた知見をもとに、コストや生産性を踏まえた最終仕様を確定します。量産時の品質のばらつきを抑えるための工夫も、この段階で織り込みます。

組み込みシステムの種類

組み込みシステムは、いくつかの観点で分類できます。

・リアルタイムOS(RTOS)採用型:複数の処理を時間的制約の中で管理するため、専用のOSを使用するタイプです

 ・ベアメタル型:OSを使わず、マイコンを直接制御するプログラムを実装するタイプです。よりシンプルな製品で採用されることが多くあります

対象となる製品分野によっても特徴が異なります。

・家電系:比較的短い開発サイクルで、コストへの意識が強く求められます 

・車載系:安全基準への対応が厳しく、長期間の信頼性検証が重視されます

・産業機械系:大型・高出力な機器が多く、耐久性とメンテナンス性の両立が求められます

・医療機器系:高い精度と安全性が求められ、規制対応の知識も必要になる場合があります

1日の流れ(例)

組み込みシステム開発の1日のイメージをつかみやすいよう、一例を紹介します。あくまで一例であり、企業やフェーズによって業務の比重は異なります。

・9:00 出社、前日の検証結果の確認 

・10:00 ファームウェアの実装・修正作業

 ・13:00 実機を用いた動作確認・デバッグ

・15:00 ハードウェア担当者との仕様確認ミーティング

 ・17:00 検証結果の記録・翌日の作業計画の整理

組み込みシステム開発の仕事、自分に合うか気になったら

経験豊富なアドバイザーが、これまでの経験や希望を丁寧にヒアリングします。まずは情報収集の一環として話を聞いてみたいという方も歓迎です。

 

必要なスキル・知識

組み込みシステム開発で求められる主なスキルは以下の通りです。

・C言語・C++などの低レイヤーなプログラミングスキル

 ・マイコンのアーキテクチャに関する基礎知識 ・通信プロトコル(I2C・SPI・UARTなど)に関する知識

 ・リアルタイムOS(RTOS)の基礎知識 ・オシロスコープなどを用いた実機デバッグの経験 ・ハードウェアの基礎知識(電気回路・信号の考え方など)

役立つ資格

組み込みシステム開発に資格は必須ではありませんが、知識の証明として役立つものがあります。「資格がなければなれない」というわけではなく、あくまで補助的な位置づけです。

・組込みソフトウェア技術者試験(ETEC):組み込みソフトウェア開発の知識を体系的に証明できる民間資格です 

・基本情報技術者試験:ITの基礎知識全般を証明する国家資格です 

・電気工事士:ハードウェアに近い業務を担当する場合に役立つことがあります

出典:IPA「情報処理技術者試験」

私たちの求人選考の現場では、資格の有無よりも「実機を使ったデバッグ経験」や「担当した工程の具体性」を重視する企業が多いという傾向が見られます。

組み込みシステム開発の仕事、続けるべきか迷ったら

市場価値を客観的に評価したうえで、納得のいく選択肢を一緒に考えます。今の悩みの相談だけでもかまいません。

 

やりがいと大変さ

やりがいとしては、自分が設計・実装したソフトウェアが、実際の製品として動作する瞬間に立ち会えることが挙げられます。

一方で、ハードウェアとの組み合わせで発生する不具合の原因を、実機を使って地道に探る作業が続くこともあり、根気を要する場面が少なくありません。

組み込みエンジニアになるには

組み込みシステム開発の仕事に就くには、以下のような準備が一般的です。

・電気・電子・情報系の学科でC言語やマイコンの基礎を学ぶ ・学生時代や独学でマイコンボードを使った開発を経験しておく ・未経験の場合は、教育体制が整った企業やOJTが充実した求人を選ぶこと

自分に組み込みエンジニアとしての適性があるかどうかについては、別記事「組み込み エンジニア」でセルフチェックを紹介していますので、あわせてご確認ください。

まとめ

・組み込みシステムとは、特定の機器・製品に搭載され、決められた機能を実現するために動作するコンピューターシステムのこと

・仕事内容は要件定義からハード・ソフト協調設計、実装、デバッグ・検証、評価、量産移行まで多岐にわたる

・求められるのはC言語などのプログラミングスキルと、マイコン・通信プロトコルの基礎知識

・資格は必須ではないが、実機でのデバッグ経験が選考で評価されやすい

・年収は企業規模や対象製品分野によって差が大きく、固有の統計は限定的

よくある質問