こんにちは、 ITプロマガジン です。
組み込みエンジニアは、プログラムができれば務まる職業ではありません。マイコンの基礎はもちろん、どんな物を作るかによっても求められるスキルは違い、非常に専門性の高い職業です。
そこで今回は未経験で組み込みエンジニアを目指している人に向けて、
- 組み込みエンジニアの具体的な仕事内容
- 未経験から組み込みエンジニアになれるのか？
- 未経験から組み込みエンジニアになるための必要なスキル
など紹介いたします。
記事の最後には、組み込みエンジニアの将来性についても説明していますのでぜひご確認ください。
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目次
組み込みエンジニアとは
組み込みエンジニアは、リモコンで動作する家電やネットワークに接続する機器などに搭載されるソフトウェアを開発するエンジニアです。
なお、組み込みエンジニアは、家電にマイコンが組み込まれた1980年代からあるエンジニアの職種ですが、最近はIoTやAIを搭載した機器などに必須のエンジニアとして、その存在感が増しています。
次から、このような組み込みエンジニアを、他のITエンジニアとの違いから解説します。
- 業務系開発エンジニアとは
- Web系開発エンジニアとは
- それぞれの違いを理解しよう
業務系開発エンジニアとは
IT系のエンジニアのうち、プログラマーやシステムエンジニアと呼ばれる職種の方が、業務系開発エンジニアです。基本的に、企業や官公庁などから依頼を受け、専用の情報システムを構築するのが仕事で、IT業界の売上のかなりの額を占めています。
そのため、仕事が多く、また、エンジニアの採用にも熱心なことから、未経験からエンジニアに就職する場合、もっとも入りやすいのが業務系開発エンジニアです。
なお、組み込みエンジニアは、デバイスを直接操作するのに適しているC言語が使われますが、業務系開発エンジニアは、大勢のエンジニアが同じ品質のプログラムを開発できるように、JavaやC#などのプログラム作成時の制約が厳しいプログラム言語が採用されます。
また、ほとんどの組み込みシステムの開発は、少人数のエンジニアが工程のほとんどを担当しますが、業務系システムの開発では、仕様を決めるエンジニアとプログラムを書くエンジニアが別になるなど、工程によって担当するエンジニアが変わります。この点も大きな違いです。
Web系開発エンジニアとは
スマホの普及により、今は、何時でもどこでもインターネットに接続できます。このような環境で、今増えているのは、インターネットを活用したビジネスであり、そのようなビジネスの広がりで需要が増えているのがWeb系開発エンジニアです。
なお、Web系開発エンジニアは、開発効率の優れたプログラム言語を使い、さらに、インターネットで使われている技術を熟知して、魅力的で使いやすいWebサイトを作るのが仕事です。
そのため、未経験から採用されるには、難しい仕事だと言えます。とはいえ、エンジニア不足から採用に熱心な企業もあるので、新しいことを学ぶのが好きな方なら、エンジニアとして活躍できる職業です。
そして、Web系システムの開発は、比較的少人数で開発の全てを担う点は、組み込みエンジニアの仕事のやり方と似ています。
しかし、Web系システムは一度作ったら終わりではありません。不具合が見つかれば修正が可能であり、機能追加も頻繁に行われます。サービスが続く限り、Web系開発エンジニアの仕事に終わりはありません。
その点、組み込みエンジニアの仕事では必ず納期があり、それまでにバグの無いプログラムを開発しなければなりません。そのため、組み込みエンジニアの仕事よりプレッシャー少ない点が特徴です。
それぞれの違いを理解しよう
業務系開発エンジニアとWeb系開発エンジニアを解説しましたが、組み込みエンジニアはそのどちらとも違う職種です。
例えば、業務系システムや業務系システムは、高性能なサーバーで動作する巨大なシステムですが、組み込みエンジニアが開発するのは、手の平に乗ってしまう小さなハードウェアで動作するプログラムです。
そのため、扱えるメモリやデータ格納領域に制限があり、組み込みエンジニアはその点を考慮したプログラムを組まなければなりません。
さらに、業務系開発エンジニアとWeb系開発エンジニア、そして、組み込みエンジニアは、プログラムを作るという点は同じですが、ベースとなる知識やプログラムが動作する環境が全く違います。
それぞれの仕事の違いをよく理解して、組み込みエンジニアを選択してください。
組み込みエンジニアの仕事内容
一口に組み込みエンジニアと言っても、ボタンが1つだけのリモコンから、AIが搭載された自動運転システムまでかなり幅が広く、そのプログラムの規模も全く違います。
当然、規模によって仕事の内容も違っています。次から、幅広い組み込みエンジニアの仕事の中から、最も多いと予想されるマイコン内蔵家電製品向けのプログラムを開発する組み込みエンジニアの仕事の内容について紹介します。
- ハードウェア/ソフトウェアの設計
- 組み込むシステムのプログラミング
- デバッグとテスト
ハードウェア/ソフトウェアの設計
組み込みシステムで使われるハードウェアの多くは、メーカーが特定の用途向けに開発したパーツを組み合わせて使います。
そして、そのハードウェアの詳しい仕様を知らないと、組み込みシステムを設定できません。そのため組み込みエンジニアは、そのようなハードウェアの詳しい仕様を熟知したうえで、組み込むシステムの設計を担当します。
また、組み込みシステムの特徴は、採用するハードウェアに応じたプログラム開発の仕組みを使い、そのハードウェアを直接操作するプログラムを作成しなければならない点です。
そのため、ハードウェアの選択が重要であり、その機能をどのように活用するかが、設計の大きなポイントです。
組み込むシステムのプログラミング
世の中には多くのプログラム言語があり、いろいろな用途で使われています。
しかし、組み込みシステムは、ハードウェアを直接操作することから、CPUの命令を直接プログラミングできるアセンブラか、人の書いたプログラムから最適化されるCPUの命令に変換できるC言語が使われます。
なお、組み込みシステムでは、使えるメモリーの量が限られているため、プログラマーがソフトウェアで使うメモリーを管理しなければなりません。
さらに、部品として使われるセンサーなどのパーツの信号など、タイミングも含めて制御するプログラムを書く必要があります。そのため、他の業界とは違ったプログラミングスキルが求められます。
組み込むシステムのデバッグとテスト
組み込みシステムで使われるプログラムは、製品に組み込まれた状態で販売されるため、利用者の手に渡ったら修正できません。そのためリリース時に、不具合の無いプログラムが組み込まれていなければなりません。
さらに、組み込みシステムで動作するプログラムの動作を観察するのはかなり面倒です。
例えば、もし、ある条件で誤動作する場合は、製品の基盤を流れる信号をオシロスコープなどで観測したり、テスト専用の基盤を作って観測するなど、電子回路をデバックするスキルも必要です。
このように組み込みシステムにおけるデバックやテストはとても重要ですが、直接観測できないことから様々な工夫が必要です。そのため、デバックやテストに熟練の技術が要求される仕事と言えます。この点が未経験の方にとって、難しい仕事と感じる原因です。
組み込みエンジニアが活躍している業種
組み込みエンジニアの仕事内容について紹介してきましたが、実際どのような業界で活躍しているのでしょうか。
組み込みエンジニアが活躍している業界は、自動車業界／家電業界／情報、通信機業界／産業機械業界／ゲーム業界と幅広くあります。
例えば、自動車業界であればブレーキシステムの開発から、自動運転機能を搭載していたりハイブリッド車の生産が拡大していることから様々な機能を制御するプログラムが必要になります。
その結果、組み込みエンジニアの需要とレベルは年々求められているのが現状です。
未経験から組み込みエンジニアになれるのか
先ほど説明したように、組み込みエンジニアはプログラミングスキルだけでやれる職種ではありません。
組み込みシステムで使われるハードウェアに対する深い知識と、少ないメモリーでタイミングよく制御できるプログラミングスキルなどが必要です。そのため、未経験の方が転職先として組み込みエンジニアを希望したとしても、採用されるのはかなり難しいと考えてください。
しかし、現在組み込みエンジニアは極端な人手不足となっており、どの企業もエンジニアの採用に苦労しています。
そのため、未経験から組み込みエンジニアとし就職を目指すなら、今がチャンスです。次から、未経験から組み込みエンジニアに確実になれる方法について解説します。
- スクールで学ぶ
- 新卒としてメーカーに就職する
- 独学で学ぶ
スクールで学ぶ
組み込みに使われるプログラム言語の代表がC言語です。未経験から組み込みエンジニアを目指すなら、C言語のプログラミングスキルは必須と言えるでしょう。
しかし、C言語には、ポインターという難解な概念があり、独学で学ぶのが難しいプログラム言語の代表です。そのため挫折しないで学べる環境で取り組んでください。
挫折せずに学べる環境のおすすめは、専門学校やプログラミングスクールなど、C言語の講座を用意している専門のスクールです。
なお、挫折しないでC言語を学ぶには、講師と1対1で教えてもらえる環境が必要です。この教育スタイルのスクールを選びましょう。
新卒としてメーカーに就職する
新卒で企業に入社する方のほとんどが未経験です。そして、組み込みエンジニアを募集しているメーカーに就職し、エンジニアとして採用されれば、未経験から組み込みエンジニアになることが可能です。
ただし、そのようなメーカーに就職できても、組み込みエンジニアとして採用されるのは、高校や大学で組み込みエンジニアに必要な基礎知識を学んでいる方です。
特にデバックやテストでは、電子回路の知識が必要となるので、この分野を学んだ方が優先されると考えてください。
独学で学ぶ
プログラミング言語の習得は、やり方さえ間違えなければ専門学校などに通うことなく、独学でも十分学べます。
なお、先ほども解説したように、組み込みエンジニアに必要なC言語は、プログラミング言語の中でも習得に時間がかかる難しい言語です。
一人で学ぶのが難しいと感じたら、費用はかかりますがプログラミングスクールなどのメンターに教えてもらうと良いでしょう。
さらに、今はラズベリーパイのような安価な超小型コンピュータが一般販売されており、このハードウェアにプログラミングすることで、組み込みエンジニアの仕事の基本が学べます。
そして、ラズベリーパイを使った経験から、いかに自分が組み込みエンジニアに興味を持っているかを就職面接で強調することで、未経験でも採用される可能性が高くなります。
未経験から組み込みエンジニアになる為に必要なスキル
実際に未経験の人が組み込みエンジニアになるためにはどのようなスキルが必要なのでしょうか。
あなたが実際に現場へ入ってからも役に立つスキルについて解説いたします。
ソフトウェア・ハードウェアの知識
組み込みエンジニアにとってソフトウェアとハードウェアの知識はともに必要不可欠なスキルになります。
組み込みシステムの開発では、ハードウェアの回路図面からソフトウェアの設計をしたり機能見当を行わなければならないからです。
基本的なハードウェアの知識習得として「ETEC（組み込み技術者試験制度）」の資格を取得するのも良いでしょう。
プログラミングの知識
組み込みエンジニアとしてプログラミング言語の勉強は不可欠といえます。
その中でも特に、C系や（C、C++）Java、アセンブラは行きたい会社や業界に合わせて理解しておくようにしましょう。
C言語やC++は組み込みエンジニアの中でも使用比率が高く、特徴として処理速度が早くシンプルで互換性の高い言語になります。C言語だけで機能を作りきれない部分をC++で追加機能を補うことが出来るのでどちらの言語も理解できるようにしておきましょう。
アセンブラは機械の制御を行うのに使用される言語の一つで、C言語と比べてもかなり使用頻度の高いプログラミング言語になります。C系の言語に比べてかなり難易度は上がりますが学んで損にはならない言語になるのでチャレンジしてみてください。
英語力
組み込みエンジニアに英語が必要なの？と思う方もいると思いますが、未経験の方にとっては有力なスキルの一つになります。
プログラミングのエラーコードは英語で表記されます。英語力があれば、バグやエラーが起こった際、すぐに原因箇所を特定することができます。
さらに日本語で書かれたサイトだけでなく英語で書かれたサイトを翻訳することなく確認して迅速に対処することができるのです。
未経験から”最短で”組み込みエンジニアになるためのキャリアパス
組み込みエンジニアは、人手不足が続くITエンジニアの中でも特に若いエンジニアが少ない職種です。
ただし、誰でもやれる仕事ではありません。基礎的な知識やスキルをもっていないと務まらない仕事です。
次から、そういった基礎的な知識やスキルを学び、未経験から最短で組み込みエンジニアになるための方法を紹介します。
- 組込みエンジニア育成を目的とした大学を卒業する
- 組込みエンジニア育成コースのある専門学校を利用する
- ロボットコンテストにチャレンジする
組込みエンジニア育成を目的とした大学を卒業する
未経験から組込みエンジニアを目指す最もオーソドックスな方法は、組込みエンジニア育成を目的とした大学の学科を卒業することです。具体的には、メカトロニクスを専攻する学科で、コンピュータ制御による機械の仕組みを学びます。
なお、大学の授業や実習を通じて知識を学べますが、それだけでプログラミングスキルが身に付くとは限りません。プログラミング関しては、別途学ぶ環境を用意した方が良いでしょう。
組込みエンジニア育成コースのある専門学校を利用する
組込みエンジニアの育成に特化したコースを設けている専門学校があるので、これを利用するもの短期間で組込みエンジニア目指す方法の1つです。
なお、組込みエンジニアがよく利用するC言語を教えているIT系の専門学校は各地にありますが、それだけでは不十分です。
組込みエンジニアは、センサーなどの信号を使い、マイコン制御でよってモーターや通信機器を動作させる仕組みを知らなければなりません。そのため、メカトロニクス系やロボットに特化コースの受講をおすすめします。
ロボットコンテストにチャレンジする
最近、いろいろなロボットコンテストが開催されているのをご存じでしょうか。
チームでマイコン制御のロボットを作り、タイムを競ったり、直接バトルしたりして、順位を競う大会です。
そして、このようなロボットコンテストの中には、組み込みエンジニアの育成を目的としており、学生や社会人などが応募している大会もあります。
大会で良い成績が得られればもちろん注目されますが、エントリーして実際にロボットを作った経験があれば、その経験は必ず評価されます。
未経験から最短で組み込みエンジニアを目指すなら、このようなロボットコンテストにチャレンジされてはいかがでしょうか。
未経験から組み込みエンジニアになった際の年収額
組み込みエンジニアの平均年収は600万円を超えており、ITエンジニアの中では高い方です。
しかし、これは平均年収が高いだけで、若い人の年収が高い訳ではありません。なお、転職サービス大手のdodaが2018年に発表した平均年収によると、20代の組み込みエンジニアの平均年収は346万円で、これは大卒の初任給とほぼ同じ金額です。
組み込みエンジニアをして就職する方は、大学の専門学科や専門学校を卒業して、大手メーカーなどに就職し、キャリアをスタートする方がほとんどです。
そのため、未経験から組み込みエンジニアになった方の年収は、大卒の初任給の平均額と同じ程度と考えると良いでしょう。
未経験から組み込みエンジニアになる際の注意点
組み込みエンジニアに限らず、未経験からエンジニアになる場合、考えてほしいことが幾つかあります。次から、その中でも注意してほしい点について解説します。
- 学ぶ習慣が身に付いているか
- プログラミングが全てではない
- 仕事には納期がある
学ぶ習慣が身に付いているか
職業の中には若いころに身に付けた技術で一生働ける仕事がありますが、エンジニアの仕事はそうではありません。進歩の速いIT業界では、毎年のように新しい技術が古い技術に置き換わっています。エンジニアなら、そのような新しい技術を使いこなせなければなりません。
組み込み系エンジニアは、必ずしも最新の技術を使わなくても仕事ができます。
しかし、組み込みシステムに使われるデバイスが昔と同じではありません。さらに、開発環境は毎年のように新しくなっており、AIや第5世代移動通信システム(5G)など、新しい技術を使った製品も出ています。
組み込みエンジニアとしてやっていくには、今の身に付けているスキルに安住せず、新しい技術を学ぶ習慣をつけましょう。
プログラミングが全てではない
未経験からエンジニアを目指す方の中には、プログラミングさえできれば、就職できる、と思っている方もいるかもしれません。
しかし、プログラミングはエンジニアとして必要なスキルの一部に過ぎません。
組み込み系エンジニアの中には、プログラミングよりもオシロスコープなどの測定器の使い方が上手だったり、ハードウェアの性能を引き出すのが得意な方もいます。
エンジニアの役割は、技術を活用して課題を解決することです。
未経験から組み込み系エンジニアを目指す方は、組み込み系のシステムとは何かをしっかりと理解し、それがどうやって課題解決に貢献できるかを考えられるようになりましょう。
仕事には納期がある
組み込み系エンジニアに限らず、仕事の納期について悩んでいる方はたくさんいます。
よく言われることですが、全ての仕事には納期があり、そのうえで評価され、仕事をしたと認められます。納期に合わせて仕事を終わらせるように、スケジュールを組み、必要なものをそろえられなければ、プロとは言えません。
未経験からエンジニアになってすぐは、上司や先輩から指示されたことをやるだけかもしれません。
しかし、その作業が、スケジュールに従って実施されることを理解してください。
また、今の作業をいつまで終わらせるのか、そして、そのために何が必要かを考える習慣をつけてください。
組み込みエンジニアの将来性
最後に組み込みエンジニアの将来性についてお話します。
現在身の回りにある電化製品や機械製品は組み込みエンジニアがいなければ実現しないものがほとんどで、今後IoT化やAIの発達によってそのスピードは加速すると言われています。
近年では電子機器とインターネットをつなぐIoT機器が増え、スマホ1台でスイッチやリモコンを一元管理できる「スイッチボット」やスマホが鍵になる「キュリオロック」などがあります。
こうした機器の開発には当然組み込みエンジニアが必要になり活躍する場が広がっていくでしょう。よって、この先組み込みエンジニアの将来性は明るいと言えます。
まとめ
組み込みエンジニアは、人手不足のエンジニアの中でも特に不足していることから、未経験から組み込みエンジニアになる方でも歓迎されます。
しかし、誰にでもできる仕事ではありません。プログラミング以外にも学ぶことがたくさんあり、経験を積むのにかなり時間がかかる職種です。
しかし、IoTが注目を集めていたり、AIや5Gといった新しい技術と組み合わせた新しいデバイスの開発に欠かせないエンジニアであり、今後も高い需要が期待できます。
未経験から組み込みエンジニアになるのは簡単ではありませんが、将来性が高い仕事であり、モノづくりの楽しさを実感できる仕事です。興味のある方はぜひ挑戦してみてください。
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