【未経験者向け】組み込みエンジニアとは何か？転職方法も解説！

エンジニアという職業は、様々な種類がありますが、その中でも未経験者であってもニーズがあると言われているのが「組み込みエンジニア」です。

など考えていませんか。
今回は組み込みエンジニアがどういった仕事なのかという基本的な部分から、組み込みエンジニアになるための方法などもご紹介します。

組み込みエンジニアとは何か？

そもそも組み込みエンジニアとは、ハードウェアにソフトウェアを組み込んでいくエンジニアを指します。
どういうことかというと、例えば現在様々な電化製品がありますが、それらは電源が入って行動に移すためにソフトウェアを組み込む必要があります。

組み込みエンジニアはこうしたソフトウェアを電化製品に組み込んでいくことが主な仕事となります。
電化製品の他にも自動車のAT車は、手動でギアチェンジをしなくてはならないMT車とは違い、自動でギアチェンジを行っています。

この自動で行われるギアチェンジもソフトウェアが組み込まれているからこそできることなのです。
こうしたシステムを組み込みエンジニアが開発していくことになります。

主に利用されている組み込み機器は、下記のようになります。

電化製品

テレビ、レコーダー、オーディオ機器、電子レンジ、炊飯器、エアコン、洗濯機、デジタルカメラなど。

情報機器

電子手帳、カーナビなど。

娯楽機器

ゲーム機、電子楽器など。

通信機器

固定電話機、スマートフォン、携帯電話、タブレットなど。

PC周辺、OA機器

ドライブ、マウス、プリンタ、スキャナ、コピー機、FAXなど。

その他

自動車、工業用ロボット、エレベーター、自動販売機、医療機器など。

このように、私たちの生活にはなくてはならないもののほとんどがソフトウェアの組み込みを行わなくてはいけないため、多くの需要があるのです。

ファームウェアを埋め込む仕事

組み込みエンジニアとしては、基本的にソフトウェアの組み込みとなりますが、ハードウェアを組み立てることとはまるで作業が異なります。

ハードウェアというのはパソコンで言うとモニターやマウス、キーボードといった目に見えて触れられるものを指します。

しかし、ソフトウェアは中に内蔵されているものになるので、触ることはできません。
ハードウェアはソフトウェアがないと動くことができなくなってしまうので、ソフトウェアの組み込みはとても重要です。

開発を行う現場ではよく耳にする「ファームウェア」という言葉があります。
ファームウェアとはソフトウェアの一種で、電子機器などに使われているハードウェアの制御を行うためのソフトウェアとなります。

例えば、パソコンに備わっているハードディスクの中には円盤状の部品があるのですが、それがハードディスクを制御するためのファームウェアなのです。

このソフトウェアを組み込む仕事と、ファームウェアを組み込む仕事は、基本的には大きく括られているものの、実際は組み込み系と制御系として分類されるようになっていったのです。

組み込みエンジニアはそのどちらも仕事として行うケースが多くみられます。組み込みエンジニアだからと言ってソフトウェアの組み込みだけということはないのです。

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組み込みエンジニアの仕事内容

プラグラムはパソコンやスマートフォンだけではなく、電子レンジや炊飯器、自動車など様々な家電や機械にも搭載されています。組み込みエンジニアとは機械へ搭載するプログラムの設計から開発、テストといったシステム開発が主な仕事内容です。

言語ではアセンブラが今まで主流でしたが、最近はCやC＋＋、Javaも採用されています。
それでも、アセンブラでのプログラミングも必要なことが多いです。

それでは、どのような工程でシステム開発が行われているかみていきましょう。

製品スペックの決定

システム開発では、最初に開発したい製品のスペックから考えていきます。
例えば、DVDレコーダーであれば、接続したテレビの信号を受信し、HDDに保存する機能がメインです。

それ以外にも他の番組と同時録画できる機能や動画編集、再生を制御する機能など様々な機能が求められるでしょう。
スペックの決定では、その機械にどのような機能を搭載したいか挙げられていきます。

システム設計

製品スペックがまとまったところで、続いてはシステム設計です。
まず組み込みに必要なソフトウェアとハードウェアの分析からはじまります。

DVDレコーダーであれば、外部とつなげるものとしてテレビはHDD、スマートフォン、タブレット、USBメモリーなどがあります。

テレビと接続するなら現在ではHDMI端子が主流で、HDDならSATA端子です。スマートフォンやタブレットであれば無線LANが必要でしょう。

次に組み込みソフトウェアを正常の動作するためには、組み込みOSが必要です。
その組み込みOSを動作するために必要なCPUを決めたり、画面を作ったりとソフトウェアの構成を決定します。

ハードウェア、ソフトウェアの設計

ハードウェアの構成が決まったところで、外部ホストなどを使用するために適した構成に配慮しつつ、ハードウェアを決定します。

ハードウェアが決まると、部品同士をつなげる電子回路図の作成や基盤レイアウトなどが行われます。
ソフトウェア設計ではハードウェアの管理や抑制するためのドライバー開発が行われます。

組み込みシステムの場合は独自構成でハードウェアが構成されることがほとんどなので、それに適したドライバーの開発が必要です。
さらにアプリケーションやミドルウェアの開発も行われます。

実装

ハードウェア設計の段階で回路図からベース基板をつくり、部品の実装が行われます。
そして、ソフトウェア設計でも関数の実装が行われ、鑑賞すると基板が出来上がります。

ここで接続が適切か確認し、電源が入れられるのです。
この時点ではソフトウェアにCPUがないので、プログラムの動作は不可能です。

しかし、基板が完成するまでの動作確認ができる体勢を整えて作業が行われています。

クロスデバッグと環境テスト

パソコンを使い基板にプログラムを搭載し、実行の結果をデバックし、基板に備わるチップの接続を確認します。
プログラムの実行が確認できたら、最後は製品の品質を確認するための環境テストが行われ、各環境で一定品質が保たれれば作業終了です。

https://web-camp.io/magazine/archives/12654

組み込みエンジニアの求人

組み込みエンジニアは様々なものに関連しているソフトウェアを開発するエンジニアですが、現在は重要のあるポジションとなっています。

では組み込みエンジニアの求人や年収はどうなっているのでしょうか？

組み込みエンジニアは人材不足

近年の深刻な課題の中には「人材不足」があり、これはIT業界全体に言えることです。
その原因はIT業界に対する「きつい・帰れない・給料が安い」という3Kのイメージが定着されている部分は少なからずあります。

教育機関が少ない

そしてもう一つの原因は、プログラミングに触れる機会がないIT教育に問題があると言われています。
日本は大学や専門学校に進学しない限り、プログラミングに関わる環境がないため、エンジニアの業務においても詳しく知る場面がないのです。

「エンジニアを目指したい」というきっかけ作りがないので職業がブラックボックス化してきているのも現状といえるでしょう。

一時期は、IT企業に就職したというと花形のイメージがありエンジニアになる人も多かったのですが、近年は現役のエンジニア達が退職する世代に差し掛かってきています。

では組み込みエンジニア向けの求人はどのようなものがあるのでしょうか？

車載部品向けの組み込み開発

車載部品を対象とした組み込みソフトウェアの設計、製造、テスト業務を行う求人です。
C/C＋＋を用いた組み込みエンジニアを募集しています。
車載部品のソフト開発経験がある人や、LinuxやMATLABの使用経験がある人は有利になるでしょう。

センサー測定器の組み込み開発

RTOSでCまたはC＋＋を用いて設計、製造、業務テストを行う求人です。
RTOS以外にも、MiddleのポーティングやUART・LCDのドライバー経験があるエンジニアを募集しています。
オシロスコープの操作やEtherのプロトコルを熟知している人は有利です。

列車制御装開発

列車制御装置をC＋＋を用いて開発するプロジェクトです。
設計をはじめ開発、テストまで行う求人です。

C＋＋を使用した設計や開発経験がある人、オブジェクト設計を理解できているUML開発経験者を募集しています。
また、専門知識に特化しているだけでなくコミュニケーション能力がある人も重要視されています。

組み込みエンジニア向けの求人は以上のような案件があります。

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組み込みエンジニアの年収は？

平均年収は他の職種と比べて専門知識や技術を要するので少し高めとなっています。

20代では約390万円、30代では約530万円、40代では約660万円です。
同年代の他の職種と比較すると、30～60万円程度多いのですが、50代になると同年代の他の職種よりも10万円程度少なくなります。

ですから50代に近づくにつれて組み込みエンジニアよりもその開発業務をいかしたPMなどに就いた方が重要も高くなるという見方があります。

IoTの影響で組み込みエンジニアの重要は今後も増えていくことが予想できますが、組み込みエンジニアにはソフトウェアだけでなくハードウェアについての知識も求められることになるでしょう。

組み込みエンジニアに必要な技術など

組み込みエンジニアになるためには、まず多くの知識を得ることやスキルや経験を積む必要があるでしょう。

使用言語について

開発の際に使用する言語としては、C・C＃、C++のほかにアセンブリがあります。
Cに関しては一般的に多く使用され、組み込みだけではなく様々な業務で使用する言語です。

アセンブリに関しては、難易度が高いので未経験者には難しいと言えます。
アセンブリは機械語に近く、Cでは1行など簡単に書けるものでもアセンブリでは何行も書かなくてはいけないので、作業も大変になりますが細やかなプログラムを作成できるのでコンピュータに関する知識も自然と増えていきます。

TRONについて

組み込みシステムではTRONを用いて組み込みを行うことが多いです。

TRONとは「どこでもコンピューター」を目指しているリアルタイムOSで、小惑星探査機「はやぶさ2」の制御システム、デジタルカメラのファインダー制御部分など世界的に使用されています。

知識について

ソフトウェアやハードウェアについての知識を持っている事で組み込みエンジニアとして働きやすくなります。

「ETEC」という資格について

組み込み技術者試験制度

組み込みエンジニアとして働くために必要な資格として有名なものは「ETEC」です。
Embedded Technology Engineer Certificationの略で、組み込み技術者試験制度を意味しています。

クラス2とクラス1があり、初心者であればクラス2を受験し中級者以上であればクラス1を受験しましょう。
どちらのクラスも合否判定は無く解けた答えのスコアによって、グレードA・グレードB・グレードCと評価されます。

受験方法

受験方法も簡単で1年を通して受験登録ができ、全国にあるピアソンVUE社公認試験会場にて試験を受けることが可能となっています。

受験料はクラス2で15000円、クラス1で20000円となっており、JASA会員であれば優待割引を利用することができます。
また、ETECの受験に役立つ書籍なども販売されているので受験をする際には参考にすると良いでしょう。

未経験の人が組み込みエンジニアを目指すのであれば、多くの知識が必要となるので、まずはスキルを磨くことから始めてみましょう。未経験であっても始められる業種もあります。

組み込みエンジニアの職種

テスター

少ないスキルでも受け入れてくれる割合が高いのがテスターです。
システムに関する動作をチェックしていく作業となり、根気のいる作業ですが重要な業務となります。

SIerでのプログラマー

System Integratorとして企業が求めているシステムを導入させる業務を行い、スキルアップを図ることで、組み込みエンジニアへのキャリアチェンジを目標に働くことも良いでしょう。

様々な知識を集めることで、未経験でも組み込みエンジニアとして働くことができます。

まとめ

組み込みエンジニアの基本的な部分から仕事内容や求人・年収、さらになるためのステップなどをご紹介してきましたが、いかがでしたか？

近年では組み込みエンジニア初心者であっても受け入れてくれる業界は多くあります。
キャリアチェンジからでも望める仕事ですが、まずはスキルアップのためにもテスターやデバッカーから始めていき、プログラマーやSE、スペシャリストを目指して多くの知識を身に付けていきましょう。

未経験者向けのインターンに応募したりスクールに通ったりする方法もあります。
未経験での組み込みエンジニアになるためにはそれなりの知識も必要となります。

上記のようなステップを踏み、ぜひ学習をすすめていってください。

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