組み込み機器とは？組み込み機器の例、構成、設計事例、IoTとの関係について解説！

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したシステムを用いて作られた機器のことを言います。当記事では、組み込み機器とは？組み込み機器の例・構成・設計事例・IoTとの関係について詳しく解説します。組み込み機器の基礎知識を知りたい方に是非読んでいただきたい記事です！ぜひご覧下さいませ。

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組み込み機器とは

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したシステムを用いて作られた機器のことを言います。

携帯電話やカーナビゲーション、デジタルカメラなどのコンシューマエレクトロニクス製品から、鉄道などのインフラを支える製品など、世の中にはさまざま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ることがあります。
コンピュータが組み込まれているという点では、組み込み機器と、パソコンは同じですが、
パソコンは組み込み機器ではありません。
それは、用途が「汎用的」であるか、「専門的」であるかで違いがあるからです。
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」です。
その用途の点で組み込み機器とパソコンは違うと言えます。

組み込み機器の例

組み込み機器は私たちの身の回りにあふれています。
組み込み機器には、大きく分けて2つの種類があります。
それは、コンシューマーエレクトロニクス製品とインフラを支える機器です。
それぞれでどのような組み込み機器があるのかをご紹介します。

コンシューマーエレクトロニクス製品

洗濯機や炊飯器、冷蔵庫をはじめとする家電など低機能なものから、携帯電話やデジタルカメラなど、小型ながら様々な機能が搭載されたものがあります。
また、オフィスで使うような大型な機器でも組み込み機器が使われており、コピー機、プリンタなどはその代表的なものになります。

インフラ系の組み込み機器

組み込み機器は、私たちの生活を支えるインフラでも用いられています。
鉄道や航空機なども組み込みシステムが組み込まれており、組み込み機器と言えます。
他にも高速道路のETCシステムや鉄道の自動改札も組込みシステムが内蔵されています。

組み込み機器の構成

組み込み機器に必要な構成要素は大きく分けて、組み込みハードウェアと、組み込みソフトウェアがあります。

組み込みハードウェア

組み込みハードウェアには、組み込み機器の筐体（ケース）から、基板、電子部品（プロセッサ、ROMなどの記憶装置）など、組み込みソフトウェア以外のものすべてが含まれます。

組み込みハードウェアについては以下の記事で詳しく解説しておりますので、こちらもご覧ください。

＞＞組み込みハードウェアとは？

組み込みソフトウェア

組み込みソフトウェアとは、組み込み機器に搭載されて動作するソフトウェアのことを言います。上述した通り、組み込み機器とは特定用途向けに特化しているため、限定した機能を果たすことを目的とした機器のことを意味します。家電やカーナビなどの電子機器の中に入っている小さな電子回路が、組み込みソフトウェアといいます。組み込みソフトウェアとは、機器に埋め込まれている事から「エンベデッド（埋め込み）システム」と表記されることもあります。

組み込みソフトウェアについては以下の記事で詳しく解説しておりますので、こちらもご覧ください。

＞＞組み込みソフトウェアとは？

組み込み機器の設計事例をご紹介！

組み込み機器・ハードウェア 設計製作.comでは、組み込み機器の設計・製作を行っております。当社で行った設計製作事例をご紹介します。

設計事例①　マルチインタロックボックス 開発

半導体メーカー様より、インターロック回路を独立させた、制御ボックスを開発したいとのご依頼を頂戴しました。
半導体製造装置や上位システムの異常時に、インターロック回路が機能しないというリスクを排除する、という意図がありました。

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設計事例②　小型波形スコープ 開発

電子機器メーカー様向けに小型波形スコープを開発した事例です。 お客様より以下のご要望を頂戴しました。

①一定の圧をかけて、スイッチを押した際のクリック感が問題ないか判断したい
②クリック感に問題がないかどうかを、波形の形状の良否で判定したい

当初、汎用品のオシロスコープの導入を検討されていましたが、オシロスコープでは波形の形状を判定することができないため、特注の組み込み機器の製造が可能な当社に御相談頂きました。

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設計事例③　光学ドライブ用試験装置 開発

音響機器メーカー様より、光学ドライブを10台同時に試験できる試験装置を製作してほしいとのご依頼がありました。

各製品に対して一台の試験装置を製作すると、高コストになると同時にスペースも取ってしまうため、1台の試験装置にて対応したいというご要望でした。

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組み込み機器とIoT

IoTは「Internet of Things」の略称で、日本語では「モノのインターネット」と翻訳されます。

産業に関わる機器から家電に至るまで、あらゆるモノがインターネットに繋がることでリアルタイムで状況を把握し、遠隔で機器を操作したり、状況に合わせて動作させることが可能となります。
IoTが普及することで、これまで世の中に無かった、より高い価値やサービス生み出したり、生産性の向上が可能になります。

IoTは近年注目されている概念ですが、その普及のカギを握るのがセンサーです。

センサーによって、ある対象物の視覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚情報をデータ化して、その蓄積されたデータに基づき、情報を把握し、最適化された動作を行うことができるようになるのです。

センサーはまさに組み込みシステムであるため、センサーが搭載された機器は組み込み機器と言えます。

組み込み機器設計なら組み込み機器・ハードウェア 設計製作.comまで

組み込み機器・ハードウェア 設計製作.comを運営する株式会社アイディアイは、大手精密機器メーカーをはじめとした企業のパートナーとして、組み込み機器・組み込みハードウェアの設計開発代行を行ってきました。
FPGA等、制御関連の設計開発はもちろん、基板設計・装置設計まで一貫して対応し、最適なアーキテクチャを提案します。
また、当社では、組み込みハードウェアの設計だけでなく、基板実装、そして装置製作まで社内で一貫して対応いたします。
大手メーカーのパートナーとして培ってきた設計開発力を活かし、他社にはできない高付加価値な組み込み機器・組み込みハードウェア開発を行います。