組み込みエンジニアが好んで使用している開発言語とOSとは

2023.05.30(公開: 2023.05.30)

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はじめに

「組み込みエンジニアが使用している開発言語は？」

「組み込みエンジニアが利用しているOSは？」

「組み込みエンジニアに求められるスキルは？」

上記のような悩みを解決します。

今回は、組み込みシステムの開発を担当している組み込みエンジニアが好んで使用している開発言語とOSを紹介します。本記事では、組み込みエンジニアが普段使用している開発言語やOSを紹介しているため、どのプログラム言語を学習すればよいのかが分かります。

さらに、組み込みエンジニアに求められるスキルも解説してあるので、エンジニアとして身につけなければならないスキルも理解できるでしょう。

組み込みエンジニアが一般的に用いる開発言語

組み込みエンジニアは、組み込みソフトウェアの開発をする中でプログラムを実装する業務があります。組み込みエンジニアがプログラミングをする場合、一般的に用いる開発言語として以下のようなプログラミング言語を使用します。

一般的に用いる開発言語

C言語（ロボットやAIの開発）
C++（アプリやゲームの開発）
Python（Webサイトやブロックチェーンの開発）
MicroPython（IoTの開発）
Java（Webサービスやアプリの開発）
JavaScript（チャットボットやWebアプリの開発）
Rust（OSやAPIサーバーの開発）

C言語

C言語とは、1972年アメリカで登場したプログラム言語で、エンジニアが利用している人気のプログラム言語です。C言語を利用してできる開発には、以下のようなものがあります。

C言語を利用して開発できること

OSの開発
IOTやAIの開発
ソフトウェアの開発
ロボットの開発

C言語はプログラム言語のもとになっている言語であるため、C言語を学習することでほかの言語も理解しやすくなります。C言語は、汎用性があるプログラム言語としてさまざまな分野で利用されています。そのため、C言語ができる人材は、仕事の幅が広くなります。組み込み開発では以下のような場合にC言語が利用されています。

さらにC言語は構造的に高速処理ができるため、ゲーム開発など高速処理が必要な現場で利用されています。組み込み開発では以下のような場合にCが利用されています。

組み込み開発でC言語が活用されている例

ドローンに搭載するシステムの組込み開発（ドローンアタッチメントの開発）
車載器のテスト自動化に向けたシミュレータ作成

C++

C++とは、C言語を改良したプログラミング言語で、オブジェクト指向を加えたものです。「TIOBE」によるとC++は、検索数が3位と人気な言語で、さまざまな場面に利用されています。C++を利用してできる開発には、以下のようなものがあります。

C++を利用して開発できること

アプリの開発
ロボットの開発
IOTの開発
ゲームの開発

C言語と同じく高速処理が可能で、規模の大きなシステムを利用する場所で使用されています。さらに汎用性が高い言語なので、組み込みソフトウェアの開発にも利用できます。C言語と互換性があるため、C言語ができる人は応用して使用できます。組み込み開発では以下のような場合にC++が利用されています。

組み込み開発でC++が活用されている例

入院患者監視システム組込開発
開発サービスおよび量子コンピュータ等の次世代アクセラレータ向けソフトウェアの開発

Python

Pythonとは、1991年に開発されたオープンソースのプログラム言語です。「TIOBE」によるとPythonは、検索数が1位と最も人気な言語です。さまざまな領域に対応できるため汎用性も高く、言語が簡単なので初心者にも向いています。Pythonを利用してできる開発には、以下のようなものがあります。

Pythonを利用して開発できること

機械学習やディープラーニング
Webサイトの開発
ブロックチェーンの開発
データの分析や処理
データの情報収集

Pythonでは、さまざまなコンテンツを簡単に作れる特徴があり、YouTubeやInstagramもPythonで開発されています。ソースコードが少ないのでコーディングがしやすく、文法がシンプルなので他の人が書いたコードも読みやすいです。AIや機械学習を活用しやすいため、組み込みソフトウェアにも用いられています。組み込み開発では以下のような場合にPythonが利用されています。

組み込み開発でPythonが活用されている例

SDNコントローラのソフト開発
高速光ネットワークに関わるハードウェア開発

MicroPython

MicroPythonは、マイコンで動作できるように開発されており、Python3系のプログラミングができます。Pythonと互換性があるため、パソコンなどから簡単にコードを転送できます。組み込みアプリケーションを実装したい場合には、最適なプログラム言語です。組み込み開発では、以下のような場合にMicroPythonが利用されています。

組み込み開発でMicroPythonが活用されている例

デジタル時計のファームウェアを開発（UI/アプリ層で利用）
チャットボットプロダクトでMicroPythonを利用したUI/アプリ層の開発

Java

JavaはGoogleが用いているプログラミング言語で、「TIOBE」によるとJavaは、検索数が4位と人気な言語です。どのような環境でも対応できる特徴があり、アプリ開発でよく使われています。Javaを利用してできる開発には、以下のようなものがあります。

Javaを利用して開発できること

Webサービスの開発
Web・PC・Androidアプリの開発
組み込みシステムの開発
ソフトウェアの開発
IOTの開発
ゲームの開発

Javaは実行速度が速いのが特徴で、データ処理にすぐれています。さらにJavaはセキュリティが高いため、アプリを安全に実行できます。近年Javaの性能が上昇しているため、組み込みソフトウェアでも利用されています。組み込み開発では、以下のような場合にJavaが利用されています。

組み込み開発でJavaが活用されている例

官公庁向け指紋システムの導入や新規認証システム開発
iOSアプリ向けSDK開発やSDK組み込みドキュメントの整備

JavaScript

JavaScriptは、ブラウザで動きをつけるプログラミング言語で、ほとんどのWebサイトで利用されています。JavaScriptを利用してできる開発には、以下のようなものがあります。

JavaScriptを利用して開発できること

Webサイトに動きを加える開発
ゲームの開発
Webアプリやスマホアプリの開発
チャットボットの作成
ポップアップウィンドウの表示
拡張機能の開発

JavaScriptはプログラムがシンプルなので初心者でも扱いやすいことが特徴です。開発環境も整えやすく、OSに標準でついているエディタで開発可能です。Web開発で多くの需要があるため仕事の幅も広いです。組み込み開発では、以下のような場合にJavaScriptが利用されています。

組み込み開発でJavaScriptが活用されている例

SDNコントローラのソフト開発
Kintoneのアプリをカスタマイズ（要件定義～運用）

Rust

Rustはオープンソースのプログラミング言語で、MicrosoftやAmazonも利用しています。

Rustを利用してできる開発には、以下のようなものがあります。

Webアプリの開発
OSの開発
APIサーバーの開発
機械学習

Rustは、実行速度が速いため速度が求められるソフトウェアの開発に向いています。さらには並列処理に対応しているため、処理がスムーズに行えます。組み込み開発では、以下のような場合にRustが利用されています。

組み込み開発でRustが活用されている例

コイン搬送機やチャージ機など専用端末の組み込みアプリの開発
マイクロスコープ、3Dスキャナー、レーザマーカなど組込みソフトウェア開発

組み込みエンジニアが好んで使っている開発言語はどれか

組み込みエンジニアが一般的に用いる開発言語を紹介しましたが、実際に組み込みエンジニアが好んで使っている開発言語には、以下のような言語が好まれています。

組み込みエンジニアが好んで使っている開発言語

C言語
Microsoft Visual Basic
C++
Java

C言語

組み込みエンジニアが好んで使っている開発言語として、C言語があります。好まれる理由として、プログラムが理解しやすく使い慣れている人が多いことが挙げられます。プログラムの基本となる言語なので、コーディングがしやすいエンジニアも多いのが特徴です。

また、ハード制御のプログラムも書きやすいため、ハードも扱う組み込みエンジニアにとっては便利な言語として好まれています。組み込み開発では、以下のような場合にC言語が利用されています。

組み込み開発でC言語が活用されている例

ターボチャージャーの開発
レーダー等ミリ波及びマイクロ波製品向けの組み込み開発

Microsoft Visual Basic

組み込みエンジニアが好んで使っている開発言語として、Microsoft Visual Basicがあります。簡単にプログラムを組めることが特徴で、長く使用しているエンジニアも多く、業務で使用されています。

また、エクセルと兼用できることや使える環境があることで、利便性があるため組み込みエンジニアに好まれています。組み込み開発では、以下のような場合にMicrosoft Visual Basicが利用されています。

組み込み開発でMicrosoft Visual Basicが活用されている例

光通信用部品、光測定器、光学計測機器のソフトウェア開発
磁気軸受式ターボ分子ポンプ（真空ポンプ）のコントローラのソフトウエア設計

C++

組み込みエンジニアが好んで使っている開発言語として、C++があります。汎用性が高くコードも読みやすくいため、他人の書いたソースでも解析に時間がかからないという意見もあり、共有する場面において利用しやすいことが挙げられます。

また、使いやすいライブラリを構築してあるため、開発効率がよくなることやプログラム自体が重くなりにくいので、組み込みエンジニアにも好まれています。組み込み開発では、以下のような場合にC++が利用されています。

組み込み開発でC++が活用されている例

ジャイロコンパス、オートパイロット、及び電子海図表示装置(ECDIS)の製品開発
大学受験模試用音声プレーヤー開発

Java

組み込みエンジニアが好んで使っている開発言語として、Javaがあります。プログラムのコードを覚えやすく、長期間使用して慣れ親しんでいるエンジニアもいます。オブジェクト指向を用いたプログラミングができるため、汎用性や利便性に優れていることも好まれている理由の一つです。

また、これから学んでみたいという意見も多く、組み込みエンジニアに人気があるプログラム言語です。組み込み開発では、以下のような場合にJavaが利用されています。

組み込み開発でJavaが活用されている例

交通系制御側のシステム開発
ハードウェアストリーミング機能動画再生開発

組み込みエンジニアが選ぶOS

組み込みエンジニアが選ぶ汎用OSと組み込み専用OSには以下のようなものがあります。

組み込みエンジニアが選ぶOS

Windows
Linux
iTRON

汎用OS①：Windows

組み込みエンジニアが選ぶ汎用OSとしてWindowsが使われています。Windowsは最も普及しているOSで、使用期間が長い人が多く、特別開発環境を用意する必要がないため利用しやすいOSとされています。

また、対応しているソフトも多く、パソコンと同じような感覚でプログラムを動作させることができます。組み込んだ後も遠隔操作ができるため、組み込みエンジニアにとって使いやすい汎用OSです。組み込み開発では、以下のような場合にWindowsが利用されています。

組み込み開発でWindowsが活用されている例

新幹線の列車通話システム開発（無線やSIP関連の設計及び製造）
顔認証Windowソフトの開発

汎用OS②：Linux

組み込みエンジニアが選ぶ汎用OSとしてLinuxも使われています。Linuxは自由度が高く、オープンソースソフトウェアで無料なのに高機能なOSです。家電製品や通信機器など身の回りの製品にもLinuxが使われています。

さらに、軽量で動作できるため、性能の低いPCも動作させることができるため、トラブルも回避できます。組み込み機器向けのOSとして利用されているため、組み込みエンジニアも汎用OSとして使用しています。組み込み開発では、以下のような場合にLinuxが利用されています。

組み込み開発でLinuxが活用されている例

車載ECU開発向けのドライバ、ミドルの開発
デジタル複合機の動作に必要なプログラムの開発

組み込み専用OS：iTRON

組み込みエンジニアが選ぶ組み込み専用OSにiTRONがあります。iTRONはリアルタイムOSの1つで、組み込み開発で使われています。言語仕様が簡素でシステムコールがわかりやすいとされています。

iTRONは多くのメーカーが採用しており、組み込み機器のシェア率も高いOSです。そのため、組み込みエンジニアが使う必要があるOSです。組み込み開発では、以下のような場合にiTRONが利用されています。

組み込み開発でiTRONが活用されている例

デジカメ向け画像処理エンジン開発
画像処理ロジックや認識アルゴリズムの開発

開発言語やOS意外に組み込みエンジニアに今後求められているスキルとは？

開発言語やOS以外にも必要なスキルがあります。今後、組み込みエンジニアに求められる以下のようなスキルを紹介します。

組み込みエンジニアに求められるスキル

クラウド（AWS）のスキル
特定の業界における専門知識
セキュリティ技術の知識・スキル
オブジェクト指向に対応できるスキル
上流工程から下流まで一貫して実施できるスキルや基本設計からデバッグまで一貫して関わった経験

組み込みエンジニアに求められているスキル①：クラウド（AWS）のスキル

組み込みエンジニアに今後求められるスキルの1つ目は、クラウド（AWS）のスキルです。近年クラウド技術が発展していますが、IOTとクラウドを利用する組み込みシステムや製品が開発されています。システムに対応するためにもクラウドのスキルがないとできないため、求められるスキルの1つです。

組み込みエンジニアに求められているスキル②：特定の業界における専門知識

組み込みエンジニアに今後求められるスキルの2つ目は、特定の業界における専門知識です。組み込みソフトウェアが使われている機器は、家電や自動車、医療などさまざまな業界で利用されています。製品にプログラムを組み込むためには、業界で使われる技術も知っておく必要があるため、専門的な知識が必要になります。

組み込みエンジニアに求められているスキル③：セキュリティ技術の知識・スキル

組み込みエンジニアに今後求められるスキルの3つ目は、セキュリティ技術の知識・スキルです。今後求められる技術として、IoT技術やAI技術が組み込みエンジニアにも必要です。

組み込みシステムのソフトウェアは、外部からの侵入や攻撃に弱いことがあり、組み込みシステムのセキュリティを強化することで、組み込みシステムを守ることができます。

その際に、ネットワークやセキュリティの知識や技能が求められるため、技術を身につけておくことが大切です。

組み込みエンジニアに求められているスキル④：オブジェクト指向に対応できるスキル

組み込みエンジニアに今後求められるスキルの4つ目は、オブジェクト指向に対応できるスキルです。オブジェクト指向は仕様変更や機能拡張がしやすいメリットがあり、オブジェクト指向を用いたプログラムを組むことで汎用性が高くなり、他のエンジニアも扱いやすくなります。そのため、オブジェクト指向に対応してプログラムできるスキルが必要になります。