組み込み系エンジニアとは｜仕事内容・年収・必要なスキルなどを解説

組み込み系エンジニアとは、家電製品や自動車などの製品を制御するシステムの開発・設計に携わる職種です。製品開発に関わる専門性の高いITエンジニアとして活躍しています。本記事では、組み込み系エンジニアの仕事内容、必要なスキル、年収などについて解説します。

目次

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1. 組み込み系エンジニアとは
2. 組み込み系エンジニアが関わる主な製品分野
3. 組み込み系エンジニアの具体的な仕事内容
4. 組み込み系エンジニアに求められるスキル
5. 組み込み系エンジニアの年収と需要動向
6. 組み込み系エンジニアに向いている人の特徴
7. 組み込み系エンジニアを目指す方法
8. まとめ

組み込み系エンジニアとは

組み込み系エンジニアとは、家電や自動車、工業機器などの製品を制御するソフトウェアを設計・開発するIT職種です。製品開発に欠かせない存在であり、AI技術の活用やIoT化が進む現代においては特に需要の高い職種の1つになっています。

深い専門性が求められることから難易度は高めですが、将来性のある職種として転職市場でも人気があります。本記事では、組み込み系エンジニアの仕事内容や必要なスキルに加え、年収や向いている人の特徴など、就職・転職を検討する上で気になる情報を解説します。

そもそも組み込み系とは

組み込み系とは、家電や機械などを制御するために必要なシステムの総称です。主に「入力装置」「制御装置」「出力装置」の3つの装置と、これらをつなぐ電子回路によって構成されています。

組み込みシステムとも呼ばれており、製品が正しく動作するよう指示を出す「司令塔」のような役割です。

例えば洗濯機の場合、「定量まで水を溜める」「洗濯槽を回転させて衣類を洗う」「排水する」「乾燥させる」などの工程がスムーズに行われるのは、内部の組み込みシステムが指示を出しているためです。

ほかのITエンジニアとの違い

ITエンジニアにはさまざまな職種があります。中でもシステムエンジニアやWebエンジニアは代表的なIT職種です。混同されてしまうこともありますが、それぞれ開発対象・担当工程・役割に明確な違いがあります。

【組み込み系エンジニア】

1. 開発対象：家電・自動車・工業機器など機械製品全般
2. 担当工程：制御用ソフトウェアの設計・開発・実装
3. 役割：機械製品が正常に動作する仕組みの設計・開発

【システムエンジニア】

1. 開発対象：業務系システム全般
2. 担当工程：システム全体の要件定義・設計
3. 役割：顧客の課題解決につながるシステムの設計

【Webエンジニア】

1. 開発対象：Webサイト・Webアプリケーション
2. 担当工程：Webサービスの設計・開発・運用
3. 役割：Webサービスの外観や操作面、データ処理面の開発

組み込み系エンジニアが機械製品の開発に特化しているのに対し、システムエンジニアは業務システム全般、WebエンジニアはWebサービス分野を担うのが大きな特徴です。また、システムエンジニアは開発工程の中でも、要件定義や設計といった上流工程を主に担当します。

組み込み系エンジニアが関わる主な製品分野

組み込み系エンジニアは、家電や自動車関連、産業機械、医療機器など、私たちにも身近な製品に広く関わっています。近年はIoT技術などの新しい技術を活用した開発も増えています。ここでは、組み込み系エンジニアが関わる主な製品分野について詳しく解説します。

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家電・IoT機器分野

冷蔵庫や洗濯機、テレビ、エアコンなど、私たちが日常で使う家電製品・電子機器には組み込みシステムが活用されています。スマートフォンやタブレットなど、通信機能を持つ製品も組み込み系エンジニアの担当分野です。

特に現在は、モノとインターネットをつなぐ技術「IoT」の需要が高まっています。代表例として、スマートスピーカーを使った家電の操作などが挙げられます。

今後はIoTを組み込んだ家電製品や通信機器の需要のさらなる増加が見込まれており、高度な制御システムが求められます。そのため組み込み系エンジニアも、IoT分野の開発に携わる機会が増えると考えられます。

自動車・車載システム分野

自動車関連の製品開発では安全性が何よりも重視されており、電子系統の正確な制御が求められます。そのため、制御ソフトウェアに携わる組み込み系エンジニアは不可欠な存在です。

代表的な開発例は「ECU（電子制御ユニット）」で、自動車のエンジンやブレーキ、エアバッグの動作を制御する装置です。また、カーナビやETCなどの車載製品にも組み込みシステムが活用されています。

さらに近年は、衝突を回避するための自動ブレーキや、安全な車間距離を維持するACCといった「ADAS（先進運転支援システム）」の開発も増えています。

今後はAIを組み込んだ自動車開発も増える見込みであり、組み込み系エンジニアの需要はさらに高まるでしょう。

産業機械・医療機器分野

産業機械の分野においては、精密機器の検査装置や半導体製造装置をはじめ、ほとんどの工場設備や現場機材に組み込みシステムが用いられています。

医療機器においても、MRIや内視鏡装置をはじめとする検査装置、人工呼吸器、血糖値測定器、検体処理システムなど、多くの製品で組み込みシステムが必要とされます。

いずれの分野においても、些細な動作ミスが大きな事故につながる可能性が高く、高い品質基準が求められます。これらの開発に携わる組み込み系エンジニアの需要と責任は大きいといえるでしょう。

組み込み系エンジニアの具体的な仕事内容

組み込み系エンジニアは、組み込みシステムの企画からテストまで一貫して携わります。ここでは、組み込み系エンジニアの具体的な仕事内容について解説します。

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製品・機能の企画

開発予定のソフトウェアの方向性を決めるフェーズです。システムに必要な機能・性能の検討や、それが実現可能であるかなど、開発要件を詳細に整理します。これらの作業はクライアントの要望や競合他社の動向調査に基づいて行われるのが一般的です。

組み込み系エンジニアが開発する製品のほとんどは、パソコンなどのように、リリース後にインターネット経由で機能追加やバージョンアップを実施できません。そのため企画の段階で、過不足のない機能・性能を決めておく必要があります。

設計業務

企画で決まったシステムや製品の動作に必要な仕組みを具体化するフェーズです。処理速度やメモリ容量といったシステムのスペックに配慮しつつ、プログラムを正確に動作させるための制御ロジックの設計を行います。

端的にいえば、「どう操作したらどのように動作するか」を考え、構造を決めるための作業で、次の「ソフトウェア設計」と「インターフェース設計」の2種類に大別できます。

ソフトウェア設計

ソフトウェア設計とは、ハードウェアのCPU上で動作するプログラムを設計する作業です。組み込み系エンジニアの設計業務の大半を占めます。

ハードウェアのスペックに見合ったプログラムの処理の流れ・方法を決定し、これを実現するための構造や判断基準を設計します。これらの設計・開発は、C言語やC++などのプログラミング言語を使用しながら進めるのが一般的です。

インターフェース設計

インターフェース設計では、システム同士やプログラム同士を正常に連携させるための仕組みを設計します。ハードウェアとソフトウェアを連携させ、スムーズに動作させるために必要な作業です。

例えば、ハードウェア内のセンサー・モニターからの信号の読み取り方や判断基準といった通信方法の設計作業が代表的です。ハードウェアごとの特性を理解し、正しく制御するための技術が必要になります。

実装業務

設計書に基づいてソフトウェアを開発し、実機で動作させる作業です。マイコン向けプログラムやデバイス制御処理装置の作成、そしてハードウェアへの搭載などを行います。

コーディング作業が中心となるため、プログラミング言語の習得が必須となります。また、電子回路図やマイコンといったハードウェアに関する技術も欠かせません。

テスト・デバッグ業務

開発したソフトウェアが実機で正しく動作するかテストして、異常行動時には原因を特定して改善する作業です。まずはソフトウェア単体でテストを実施し、その後で実機でのテストに移るのが一般的です。

システムに不具合が発見された場合は、ソフトウェアとハードウェアの両面から原因を検証し、プログラミングの組み換えやパーツ交換などで対応します。市場に出しても問題ない品質まで、機能・性能を高める必要があります。

組み込み系エンジニアに求められるスキル

組み込み系エンジニアには、IT技術に加えて一定の英語力が必要とされることもあります。ここでは、組み込み系エンジニアに求められる一般的なスキルについて解説します。

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プログラミングスキル

プログラミングスキルは、組み込み系エンジニアの基本的なスキルの1つです。組み込み系の開発で最も一般的なのは「C言語」と「C++」で、マイコンやハードウェアの制御、リアルタイム処理などに用いられます。

より高度な開発には、「Java」や「C#」、「アセンブリ言語」などの言語が必要になる場合もあります。必要最低限としてまずC言語とC++を習得し、徐々に段階を上げていくことをおすすめします。

ハードウェアに関する知識

組み込み系エンジニアには、ハードウェアを正しく動作させるための知識も求められます。物理的な機械を動かすにはハードウェアとソフトウェアの連携が必須のため、ソフトウェアだけでなく、ハードウェアに関する基本的な理解も最低限習得すべき知識です。

具体的には、CPUやマイコンの構造理解、通信インターフェースの知識、各種コンバータやGPIO周辺機器の制御技術といった基本的な知識を身に付けましょう。また、回路図を見てハードウェアの構成を正しく理解できるエンジニアは市場価値が高いです。

リアルタイムOS（RTOS）の知識

リアルタイムOS（RTOS）とは、制限時間内に確実にタスクを完了させるための組み込み技術です。例えば自動車における「キーを回したら即座にエンジンがかかる」「衝突を検知してエアバッグを広げる」といった動作には、リアルタイムOSが活用されています。

この他にも、産業機械や医療機器、航空産業など、動作の遅延が重大な事故につながりやすい分野の開発には欠かせないスキルです。FreeRTOSやVxWorksなど代表的な技術を習得すると、即戦力として自身の市場価値を高めることにもつながります。

テスト・デバッグのスキル

テスト・デバッグ業務も担当する組み込み系エンジニアには、これらの知識も必要です。特に組み込みシステムのバグは、ソフトウェアとハードウェアの相互関係によって生じることが多いため、前提としてそれぞれの基本構造に精通しておく必要があります。

JTAGデバッガやオシロスコープ、ロジックアナライザといったデバッグツールの操作方法も理解しておきましょう。

また、テスト・デバッグ業務は数日〜数週間単位で取り組むことも多いため、テクニカルスキルに加えて、忍耐力や集中力といったソフトスキルも欠かせません。

英語力

組み込み系エンジニアは、英語表記の仕様書やエラーコード、最新技術のレポートに触れる機会も少なくありません。また、企業によっては海外のエンジニアと連携しながら業務にあたることもあります。

そのため、一定の英語力があると頼もしいエンジニアとして重宝される傾向にあります。具体的には、英検2級・TOEIC700点以上・CEFRのB1〜B2相当の英語力があると海外案件もスムーズになります。

必須のスキルではないものの、エンジニアとしての市場価値を高めたい場合は、英語力も磨いておきましょう。

組み込み系エンジニアの年収と需要動向

組み込み系エンジニアは比較的年収が高く、今後も安定した需要を見込める職種です。専門性は高いですが、人手不足のため未経験からでも転職できる可能性があります。ここでは、組み込み系エンジニアの年収や需要動向について詳しく解説します。

平均年収とレベル別の年収目安

令和6年の賃金データに基づく厚生労働省の調査によると、組み込みやIoTに関わるシステムエンジニアの平均年収は574.1万円です。ただし、実際の年収額はスキルレベルや経験年数などによって差が出ます。

例えば、ITSSレベル1〜3の平均年収は420万円〜700万円ですが、レベル5以上になると1,000万円近い年収を得ているエンジニアもみられます。ITエンジニア全体の平均年収は500万円程度であるため、組み込み系エンジニアは特に年収が高いIT職種といえるでしょう。

参考：システムエンジニア（組込み、IoT））- 職業詳細｜職業情報提供サイト（job tag）

市場における需要は安定している

特にIoT機器や自動車・車載システム分野の開発は、今後さらなる増加が見込まれています。そのため、これらの制御に携わる組み込み系エンジニアは安定した需要があると考えられます。

専門性の高い組み込み系エンジニアは、IT職種の中でも特に慢性的な人手不足の状態にあります。ポテンシャル採用を導入する企業も増えており、未経験からでも需要は比較的高いです。高年収という点を考慮しても、将来性の高い職種の1つといえます。

組み込み系エンジニアに向いている人の特徴

組み込み系エンジニアは未経験からでも目指せます。特に次のような特徴の人は適性があると考えられるため、就職・転職を考える際は選択肢に加えてみましょう。

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論理的に原因を追究できる人

組み込み系エンジニアには、メモリ容量や処理速度といったハードウェア条件の中で、正確に動作するソフトウェアの開発が求められます。そのため、「どうすればどう動くか」「なぜ動作しないのか」を筋道立てて導き出す力が欠かせません。

論理的思考が得意な人は、クライアントの要望をシステムに的確に落とし込むことができ、製品の質向上にも貢献できます。そのため自身の市場価値も高めやすい傾向にあります。

細部に注意を払える人

特に産業機械や医療機器、航空分野においては、組み込みシステムの小さな異常が重大な故障・事故につながりかねません。そのため担当するエンジニアには、こだわりを持って細部まで注視し、どんな些細な異常も見逃さない注意力が求められます。

例えば、信号の挙動や細かい規定に常に気を配り、規定から外れた動作にすぐ気づく姿勢を日頃から培っておく必要があります。また、気になる点があれば、納得いく結果が得られるまで検証を繰り返す粘り強さも必要です。

これらの資質を持っている人は組み込み系エンジニアに適性があり、信頼性の高い製品開発に貢献できるでしょう。

ハードウェアにも興味がある人

組み込み系エンジニアはソフトウェアだけでなく、ハードウェアを扱う機会も多い職種です。そのため、パソコンなどのハードウェアに興味がある人は、IT職種の中でも組み込み系エンジニアに向いています。

電子回路の仕組みが好きな人や、自分で作った機械を動かすことに興味がある人は楽しんで働けるでしょう。また、組み込み系エンジニアは身近な電化製品の開発にも関わっているため、社会貢献を実感したい人にもおすすめです。

組み込み系エンジニアを目指す方法

組み込み系エンジニアは、ITエンジニア経験者だけでなく、未経験からでも目指せます。ここでは、組み込み系エンジニアになるための主な経路について、アドバイスも交えながら解説します。

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未経験から目指す場合

組み込み系エンジニアは今後も高い需要が見込まれる一方で、人手不足の傾向にあります。そのため、未経験者の需要も比較的高いです。企業によっては未経験者向けの研修体制を整えていますが、必要最低限の知識・スキルは自力で習得しておいたほうが良いでしょう。

まずは、ソフトウェアとハードウェアの基礎知識を段階的に習得しましょう。その上で、実務に近い経験を積みながら腕を磨いていくのが理想的です。

学習すべき基礎分野

未経験者は、まず次のような基礎分野を学習しましょう。

1. プログラミング言語：C言語・C++
2. ハードウェアの基礎知識：電子回路の基本構造・CPU・周辺機能
3. OSの基礎知識：RTOSやベアメタル開発の知識
4. テスト・デバッグの基礎知識：エラーコードの読み方・デバッグツールの操作方法

一度に習得するのは難しいため、まずはプログラミング言語とハードウェアの基礎知識の習得から始めることをおすすめします。参考書や学習サイトを活用するほか、専門スクールやeラーニングを利用すると短期間での知識習得も可能です。

実務経験を積む方法

どれほど勉強しても、その知識を実際の開発現場で的確に活かせるとは限りません。組み込み系エンジニアとして成長するには、実務を積むことが大切です。例えば、未経験者が実務経験を積むには、研修制度のある企業へ就職する方法があります。

実際の現場で、指導を受けながら組み込み開発を基礎から学ぶことができれば、効率的な成長が見込めます。未経験者向けの求人を出している企業は、研修制度が充実している傾向にあるので、転職サイトや転職エージェントなども活用しながら探してみましょう。

ITエンジニア経験者が転職する場合

ITエンジニア経験者は、これまでの経験を活かしながら組み込み系エンジニアへの転職を目指せます。特にプログラミング言語やハードウェアの知識が豊富な人は、即戦力としての採用見込みが高く、年収アップにも期待できます。

業界経験者がスムーズに転職を成功させるには、組み込み系エンジニアに必要な分野を強化することが大切です。必要に応じて、C言語・C++などのプログラミング言語や、マイコン・電子回路といったハードウェアの基礎知識を学び直しましょう。

資格を取得するのもおすすめ

組み込み系エンジニアになるための必須資格はありません。しかし、資格を取得すると必要な知識を体系的に身に付けることができ、スキルの証明にもなります。転職活動や昇格・昇進の際に優遇されやすいため、特に未経験者は取得を検討してみましょう。

組み込み系エンジニアにおすすめな資格には、次のようなものがあります。

1. 基本情報技術者試験
2. 応用情報技術者試験
3. エンベデッドシステムスペシャリスト試験
4. ETEC（組込み技術者試験制度）

【参考】基本情報技術者試験｜試験情報｜IPA 独立行政法人 情報処理推進機構

【参考】応用情報技術者試験｜試験情報｜IPA 独立行政法人 情報処理推進機構

【参考】エンベデッドシステムスペシャリスト試験｜試験情報｜IPA 独立行政法人 情報処理推進機構

【参考】ETEC(組込み技術者試験制度) | JASA(一般社団法人 組込みシステム技術委員会)

まとめ

組み込み系エンジニアは、機械製品を制御するソフトウェアを開発する職種です。家電や自動車関連製品をはじめ、産業機械、医療機器、航空関連製品など、さまざまな産業分野に携わります。

現在はIoTを活用した製品開発も増加していることもあり、電子系統の制御を担当する組み込み系エンジニアは、今後も高い需要が見込まれています。

未経験者からでも組み込み系エンジニアを目指せるため、まずは基本的なプログラミング言語やハードウェア知識の習得を目指しましょう。