組み込みOSとは？その特徴について解説！

スマートフォンやパソコンのように、私たちが普段目にする電子機器の多くには「OS（オペレーティングシステム）」が入っています。しかし、産業機器や家電製品など、特定の機能に特化した機器にもOSが搭載されていることはあまり知られていません。
本記事では、こうした機器を制御する「組み込みOS」について、その定義や特徴について解説します。

組み込みOSとは

組み込みOS（Embedded OS）とは、特定の機能を持った機器（組み込みシステム）を制御するために設計されたオペレーティングシステムのことです。
パソコンに入っているWindowsやMac OSのような「汎用OS」が、ユーザーが後から自由にアプリケーションを追加して様々な用途に使うことを想定しているのに対し、組み込みOSは「特定の用途（機能）」を実現するためにハードウェアを制御することを主目的としています。

〜組み込み機器・システムについてより理解を深めたい方は、あわせて以下の記事もご覧ください～
＞＞＞技術コラム「組み込みソフトウェアとは？その役割・開発言語について解説！」
＞＞＞技術コラム「組み込みハードウェアとは？種類や設計のポイントについて解説！」
＞＞＞技術コラム「産業用組み込みシステム開発におけるポイントについて」

組み込みOSはどのような機器に搭載されているのか？

組み込みOSは、私たちの身の回りにあるあらゆる「電子制御された機器」に搭載されています。

■家電製品:

炊飯器、エアコン、洗濯機、デジタルカメラ、薄型テレビなど

■自動車関連:

エンジン制御ユニット（ECU）、カーナビゲーションシステム、自動運転支援システム（ADAS）など

■産業機器:

工場の産業用ロボット、工作機械、計測機器など

■OA機器・その他:

複合機（コピー機）、ルーター、スマートウォッチなどのIoT機器

近年ではIoT（モノのインターネット）の普及により、従来はOSを必要としなかった小型のセンサー機器などにも、通信機能を持たせるために組み込みOSが搭載されるケースが増えています。

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組み込みシステム用OSと汎用OSとの違い

組み込みシステム開発において最も重要なのが、WindowsやLinuxといった「汎用OS」と、組み込み専用に設計されたOS（特にリアルタイムOS）の違いを理解することです。
両者の主な違いを以下の2つのポイントで解説します。

1.利用目的と汎用性

「何にでも使える」か「専用に特化するか」の違いです。
汎用OSは、ユーザーが後からアプリをインストールし、文書作成、動画視聴、ゲームなど多目的に利用されることを前提としています。そのため、誰にでも使いやすい画面（GUI）や豊富な機能を標準で備えています。
一方、組み込みシステム用OSは、炊飯器なら「お米を炊く」、産業ロボットなら「アームを正確に動かす」といった特定の機能を果たすことに特化しています。不要な機能は徹底的に削ぎ落とし、その機器に必要な機能だけを効率よく動作させるように設計されています。

～汎用OSを利用した開発における、ハードウェア選定のポイントはこちら～
＞＞＞開発・設計の勘所「汎用CPUボードの使用による開発期間短縮・コスト削減」

2.時間制約と処理の優先順位

「全体の処理量」を優先するか、「即応性」を優先するかの違いです。
汎用OSはスループット（一定時間内にどれだけ多くの処理をこなせるか）を重視します。例えばパソコンで複数のアプリを同時に動かす際、処理が混み合って画面が一時的に固まることがあっても、最終的にすべての処理が完了すれば良しとする設計です。
対して、組み込みシステム用OSは決められた時間内に必ず処理を完了するリアルタイム性を最優先します。自動車のエアバッグや工場の制御ラインのように、処理の遅れが大きな事故に繋がるシステムでは、他の処理を中断してでも外部からの反応に対して即座に応答できることが求められます。

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