組み込みソフトウェアとは
「組み込みソフトウェアとは何か」というのは、よく聞かれる質問です。 ペースメーカー、携帯電話、家電製品、自動車、鉄道制御システム、人工衛星など、私たちを取り巻く世界や社会は、マイクロプロセッサをベースとしたシステムによって形作られ、支配されています。 マイクロプロセッサーがなければ、エネルギーも、水も、食料も供給されることはない。 ビジネスも輸送も不可能になる。 1108>
これらのシステムで実行されるソフトウェアは、組み込みソフトウェアと呼ばれています。 これは、機械や装置を制御するために書かれたハードウェアシステムに組み込まれるコンピュータソフトウェアである。 組み込みソフトウェアは、通常、実行する特定のハードウェア用に設計され、しばしば特定の機能を実行しますが、1 つのハードウェアが複数の組み込みソフトウェア プログラムを含んでいる場合もあります
回路基板とコンピューター チップを持つあらゆるテクノロジーは、おそらくその中に組み込みソフトウェアを持っていることでしょう。 例えば、自動車、電話、モデム、家電製品、玩具、セキュリティ システム、ペースメーカー、テレビ、セットトップ ボックス、デジタル時計などの電子機器には、メーカーが組み込みソフトウェアを組み込んでいます。 組み込みソフトウェアは非常にシンプルな場合もありますが、プロセス制御システム、軍事兵器、航空機などのアプリケーションでは非常に高度なものになることもあります。 組込みソフトウェアがこれらの専門分野以外の人々にも役立つように進化したのは、60 年代後半になってからです。
1970年代、Intel 8008 のような最初の統合マイクロコントローラー チップにより、組込みソフトウェアは急成長しました。 このシングルチップは、小さなコンピュータのように機能し、実世界のデータを読み取り、それを処理し、柔軟なソフトウェアプログラムによって制御された出力を生成することができました。 このチップを使えば、一つのプログラムを書き、それをチップにロードし、正しい入力を受けたらいつでもそのプログラムを実行させることができるようになったのだ。 1980 年代の終わりには、ほぼすべての民生用電子機器に何らかのマイクロコントローラー・チップが組み込まれていました。
その後、統合型マイクロコントローラーの製造コストは小銭にまで下がりました。 その結果、マイクロコントローラはほとんどすべての電子機器に搭載され、これらのチップには1つまたは複数の組み込みソフトウェアが搭載されています。 トースター、扇風機、子供のおもちゃなど、ほとんどの人がコンピューターがあるとは思わないようなものにも搭載されています。
組み込みソフトウェアの課題
組み込みソフトウェアは、自動車、ペースメーカー、産業オートメーション システムなど、より大きなハードウェア システムの一部であることが定義されています。 これらのシステムはリアルタイムで動作し、あらゆる状況下で指定時間内に設計された動作を生成しなければならないだけでなく、小さなメモリ空間、限られたデータ処理能力、または低い電力消費などの限られたリソースで動作しなければなりません。 また、組込みソフトウェアは、さまざまな環境の変化に対応する必要がある。 プロセッサーやセンサー、ハードウェア部品は時間とともに変化しますが、ソフトウェアはほとんど変わりません。 さらに、ソフトウェアには、移植性、自律性、柔軟性、適応性が求められます。
信頼性が最も重要です。 組込みシステムの予期せぬ動作は、その動作環境に深刻なダメージを与えかねない。 …