本ユニットでは、身の回りのモノにコンピュータを組み込み、インターネットへつなぐIoTと組込みシステムの基礎概念を学びます。さらにそれらを動かすファームウェア、収集データを処理するクラウドサービス、組込み制御を応用するロボティクス・ロボットまで押さえます。IoT分野の土台となる頻出テーマです。
さまざまなモノをインターネットに接続し、情報をやり取りする仕組み。
IoT(Internet of Things、モノのインターネット)は、家電・自動車・センサーなど身の回りの「モノ」にコンピュータと通信機能を組み込み、インターネットを通じて互いに情報をやり取りする仕組みです。 モノがセンサーで集めたデータをネット経由でサーバへ送り、分析や遠隔操作に使えるのが特徴です。例えば、温度センサーが室温を送り、外出先からエアコンを操作するといった使い方が代表例です。試験では「Internet of Thingsの略でモノのインターネット」を意味することや、センサー・通信・データ活用が一体となった概念であることが頻出です。
たとえこれまで人どうしがつながっていたインターネットに、冷蔵庫や車などの「モノ」も参加して会話できるようにしたイメージ。モノ自身がネットで報告し合います。
記憶フックIoTといえばモノをインターネットにつなぐ仕組み
特定の機器に組み込まれ専用の制御を担うコンピュータシステム。
組込みシステム(エンベデッドシステム)は、家電・自動車・産業機器などの特定の製品の中に組み込まれ、その機器を制御するための専用コンピュータシステムです。 パソコンのように何でもこなす汎用機ではなく、炊飯器の炊飯制御やエアコンの温度調節など、決められた特定の機能に特化しているのが特徴です。IoT機器の「中身」にあたる存在で、試験では汎用のパソコンとの違い(専用・特定機能向け)や、身近な家電に広く使われている点が問われます。
たとえ炊飯器や電子レンジの中に隠れている「小さな専属の頭脳」のようなもの。その機器の仕事だけを黙々とこなす専門係です。
記憶フック組込みシステムといえば機器に組み込まれた専用コンピュータ
機器に組み込まれハードウェアを制御する基本ソフトウェア。
ファームウェアは、組込みシステムや周辺機器の内部に書き込まれ、ハードウェアを直接制御する基本的なソフトウェアです。ハードウェアとソフトウェアの中間的な位置づけにあります。 機器のROMなどに格納され、電源を入れるとすぐ動作して機器を制御します。後から書き換え(アップデート)て機能改善やバグ修正ができる点が特徴です。試験では、ハードウェアに密着した制御用ソフトであること、更新によって不具合修正や機能追加ができることが頻出ポイントです。
たとえ機器に最初から入っている「内蔵の取扱説明書兼操作係」のようなもの。普段は意識しないが、後から内容を差し替えて賢くもできます。
記憶フックファームウェアといえば機器内蔵でハードを制御する基本ソフト
ネット経由でサーバやソフトなどのIT資源を利用する形態。
クラウドサービスは、自前で機器を持たずに、インターネット経由で事業者が提供するサーバ・ストレージ・ソフトウェアなどのIT資源を必要なときに利用するサービス形態です。 IoTでは、多数の機器が集めた大量のデータを蓄積・処理する基盤として使われます。利用形態にはSaaS(ソフト)・PaaS(開発環境)・IaaS(基盤)などがあり、使った分だけ料金を払えるのが特徴です。試験では、設備を自社で持たずネット越しに利用する点や、SaaSなどの提供区分が問われます。
たとえ自宅に井戸を掘らず、水道をひねって必要な分だけ水を使うようなもの。設備は事業者が持ち、利用者は使った分だけ払います。
記憶フッククラウドサービスといえばネット越しに使うIT資源
ロボットの設計・制御・運用を扱う技術分野・学問領域。
ロボティクスは、ロボットの設計・製作・制御・運用を総合的に扱う技術分野・学問領域です。機械・電子・センサー・ソフトウェアなど多様な技術を組み合わせます。 組込みシステムによる制御技術を応用する代表的な応用分野で、産業用ロボットや自律走行などを実現します。試験では、ロボットという「具体的な物」に対して、ロボティクスはそれを扱う「分野・技術」を指すという用語の使い分けが押さえどころです。
たとえ「自動車そのもの」に対する「自動車工学」のような関係。ロボットという機械を生み出し動かすための学問・技術の総称です。
記憶フックロボティクスといえばロボットを扱う技術分野
センサーで感知し判断して動作する自動制御の機械装置。
ロボットは、センサーで周囲の情報を感知し、その情報をもとに判断・制御を行い、自動で動作する機械装置です。組込みシステムによる制御の代表的な具体例です。 工場で組立や溶接を行う産業用ロボット、掃除ロボット、対話するコミュニケーションロボットなど用途は多岐にわたります。試験では、感知(センサー)→判断(制御)→動作という流れで自律的に働く点や、ロボティクスが扱う対象としての具体物である点が問われます。
たとえ周りを見て自分で考えて動く「自動で働く機械の働き手」。工場の組立係や家の掃除係を機械が代わりに務めるイメージです。
記憶フックロボットといえば感知・判断・動作する自動機械
関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。