ここまで、組込み系の記事を発信してきましたが、「組込みシステム」をテーマにした第一弾「家電などの様々な 製品が進化し、 便利になったのは 組込みシステムのおかげ！」では、家電の代表選手である洗濯機を事例に、組込み技術のキホンをご紹介しました。
続く第二弾の「組込みエンジニアに必須の5つの技術スキルと、ソフトウェア開発における脅威への理解」では、組込みエンジニアが活躍するために必須の5つの技術について解説しました。
第三弾の本記事では、今後組込みエンジニアのニーズが、今日以上に高まる4つの業界をご紹介するとともに、ニーズが絶大な陰で、組込みエンジニアの行く手をはばむ厳しい現実をご紹介します。
組込み技術や組込みエンジニアのニーズが急拡大したことで、一部のネットでは残業の多さや広範かつ多様な応用技術が求められる点から、組込みエンジニアを“オワコン”と指摘する声も上がっています。
しかしその一方で、組込みエンジニアは社会を変えるやりがいに満ちた仕事という声も多数あり、実際に組込みエンジニアのニーズが顕在化している業界があります。それは「自動車業界」「家電業界」「金融業界」「医療・ヘルスケア業界」の4業界です。
ガソリンから電気へと駆動源が変革する世界的なEVシフトの潮流や、自動運転技術の進化、車載バッテリーの開発等で激しい競争にさらされている自動車業界ですが、これら様々な技術の新たな開発パラダイムに対応するのが、次世代車載プロセッサ群です。
近い将来、自動走行中の車内でハンドル操作を行わず車内で映画が鑑賞できる空間になるほか、すでにトヨタ自動車やスバル、スズキ、ホンダはエアモビリティ（人を乗せて空を飛ぶクルマ）への参入を掲げていますが、すでに市場に投入されているハイエンド車種には、1億行を超えるソフトウェア・コードと、それらソフトウェアを処理するさまざまなプロセッサ群が搭載されていることがわかっていて、今後さらなる進化を遂げることで、車載ソフトウェアのコード量は指数関数的に増大することが指摘されています。
さらに、いままでにない付加価値と新機能が創出された次世代型のクルマが登場したあかつきには、コネクティビティ、電動化、自動運転の3領域で、高度なコンピューティング・アーキテクチャ（制御）が求められ、さらにそこに、安全性、セキュリティ、娯楽性など技術要素が加わることから、近未来の車社会の青写真を描いている自動車業界では、すでに高度なスキルを有したエンジニアの激しい争奪戦が水面下で繰り広げられているのです。
すでに販売されている高機能家電には、その製品ならではの高性能をスマートに作動させる組込みシステムが搭載されています。こうした身近な製品の進化によって「組込みマイコン」「組込みマイクロプロセッサ」の名称も広く知られるようになりましたが、そもそも家電業界は組込みエンジニアがかなり以前から活躍する業界として知られていました。しかし今後は、AI知能を搭載した民生機器や産業機器の増加に伴い、これまで以上に組み込みエンジニアの需要が高まるとされています。
多くの家庭では、電子レンジを使用するときに「解凍」「あたため」などの複数のボタンのなかから、調理したい内容に合わせてボタンを押して操作していましたが、数年後には電子レンジのスピーカに「冷凍したサバの切り身をほどよく解凍して」と話しかけることで、最適な状態にしてくれる進化系のAI電子レンジが誕生するといわれています。
あるいは、スマホのアプリをリモート操作することで外出先からエアコンをつけたり、浴槽にお湯をはったりする機能はて゜に多くの人が利用していますが、これからはスマホのAIスピーカーに「してほしいこと」を話しかけることで、出外でもカンタンに自宅の家電を操作できるようになるとされています。
こうした点から、組込み技術の最前線を疾走してきた家電業界では、これまでとはまったく別の視座で、昨日までなかった便利な組込みソフトウェア開発を手がけるエンジニアが求められているのです。
大きな変革期にある金融業界では、金融システムの開発などで組込みエンジニアが活躍していますが、例えば、全国どこのコンビニのATMを使用しても、顧客の口座データがスムーズかつ誤りなくやりとりできるのは、組込みマイクロプロセッサの賜物なのです。
また最近は「組込型金融（Embedded Finance）」という言葉を耳にする機会が増えていますが、これは、リアル店舗やECサイトで顧客がストレスなく支払いを処理できるシームレスなユーザ体験を提供するシステムとされ、異業界や既存のサービスとの結合によって、金融サービスの在り方そのものと従来の枠組みを越える新たな金融サービスとして注目されています。
デジタル化によって街のあちこちでみかけた銀行の店舗が大幅に減少するなど、銀行をはじめとする金融業界は大きな変化の過渡期にありますが、こうした変化のなかでビッグデータや個人情報を取り扱う高度な技術スキルはもちろん、新たな視座で使い勝手のよいサービスとポテンシャルを具体的な技術に落とし込めるエンジニアが、金融業界では求められています。
新型コロナウイルス感染症によって遠隔診療や遠隔治療のニーズが急増したことで、医療業界や分野では、医療機器とITシステムをネットワークでつなぐ「IoMT（Internet of Medical Things）」と呼ばれるIoT技術が注目を集めています。
さらに、組込みマイコンが搭載されたウェアラブルデバイスを持病のある患者の手首や足に装着するというシンプルな方法で、遠隔地の「かかりつけ医」がネットワークを介してバイタルデータを取得・モニタリングし、適切な診断を行う新たな医療サービスもすでに始まっています。
すでに血圧計、心電計、レントゲン、CTなどの医療機器や理化学分析機器などに組込み技術は搭載されていますが、今後は、医療やヘルスケアの分野で使用されるデバイス、機器、アプリに、これまで以上に組込み技術が活用されると見込まれています。
では実際に、新しい製品を企画する際に、どのようなプロセスでその製品に搭載される組込みシステムの開発が進められていくのでしょうか。一般的な開発業務をもとにした16のプロセスは以下のような流れになっています。
① 製品のコンセプトや目的を明確にする
② 開発機器に必要な機能を抽出し、全体の要求分析を行う
③ 製品スペックを明確化し、要件定義の決定する
④ ①〜③に従って、ソフトウェア設計の基本要素を決める
⑤ 技術仕様書の作成
⑥ 電源供給、ネット接続等、仕様のアーキテクチャを設計
⑦ プロトタイプを作製する
⑧ 製品にとってベストなリアルタイムOSを選ぶ
⑨ マイコン、マイクロプロセッサ、コンバータ、ドライバ等を選択
⑩ プログラム言語、開発ツールなどの開発プラットフォームを選択する
⑪ 最終的なプロトタイプを作製する
⑫ 組込み製品のコードを書く
⑬ コードのテスト、デバッグ（エラーやバグ）を修正し、最適化を図る
⑭ ホストシステムで、ソフトウェアコードが正しく動作するかを検証する
⑮ 家電や機器等のターゲットシステムでソフトウェアの動作を検証する
⑯ 継続的にモニタリングし、定期的に調整を行う
思えば、携帯電話（大型ショルダーフォン）が登場した当時は、外に電話を持ち運びできる……ということが画期的な出来事でしたが、いつしかメール、カメラ、SMMなどの機能が加わり、スマホになってからはさらに電話ができる手のひらサイズのパソコンといった具合に機能が高度化し、スマホと同様に組込みソフトや組込み機器の多くが複雑化しています。
こうした進化と変化のなかで、私たちユーザはいつの間にか直感的な操作や制御を当たり前と感じるように……。ここでいう“直感的”とは、頭を使わず瞬間的に感覚だけで判断することを指しますが、例えば新しい最新スマホには、指紋や顔認証で瞬時（直感的に）に認証するシステムが標準装備されていますが、このシステムが標準装備された陰には、スマホの待受画面を解除する作業にパスコードを入力する1〜2秒のことさえ煩わしく感じるようになったユーザのエモーショナルな感覚があります。
—— 著しい技術進化に伴って、機能の高度化に対するスピードや要求レベルがかつてないほど高まっていますが、様々な組込み機器の登場によって、私たちの暮らしや社会は非常に便利になりました。
しかし、便利になった一方で実際の開発現場では、軽量性、直感性、シンプル性、コストはそのままで……という厳しい制約の下、難度の高い複雑な処理をより直感的に行える組込み機器のシステム構築に、技術という武器と強い精神力で立ち向かうエンジニアたちがいます。そのこともユーザである私たちはしっかり理解しておきたいものです。
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