「組込み・IoT」の過去問(テクノロジ・48問+午後23大問)

1. この分野は何か

組込み・IoT（Internet of Things）分野は、PCやサーバ以外の様々な機器（家電、自動車、産業機械など）に組み込まれたコンピュータシステムと、それらをネットワークに接続してデータを活用する技術に関する領域です。
現実世界の状態をデジタルデータとして読み取る「センサー」と、計算結果に基づいて物理的な動作を起こす「アクチュエータ」の仕組み、そしてそれらをリアルタイムに制御するRTOS（リアルタイムOS）や、集めたデータをクラウドやエッジ側で処理するシステムアーキテクチャについて学びます。

2. 実際の出題のされ方

午前問題では、組込み機器のハードウェア構成や、IoT特有のシステム構成に関する知識問題がよく出題されます。

• ハードウェア要素: 「自動車の先進運転支援システム（ADAS）で使用されるセンサー（LiDARやミリ波レーダーなど）」の特徴や、「電気信号を力学的な運動に変えるアクチュエータ」の定義を直接問う問題が定番です。
• アーキテクチャと処理方式: 端末の近くでデータ処理を行いクラウドへの通信遅延を減らす「エッジコンピューティング」の利点や、IoTを活用して現実空間の環境を仮想空間に再現する「デジタルツイン」の概念を問う問題が出題されます。
• 開発手法: ソフトウェア開発を効率化するために共通の基盤を利用する「プラットフォーム開発」など、組込み機器の開発手法に関する出題も見られます。

3. 学習のポイント

この分野は、現実空間の「モノ」と仮想空間の「データ」がどう結びついているかを図式化して理解することが大切です。

• センサーとアクチュエータの区別: 「センサー＝入力（現実→データ）」「アクチュエータ＝出力（データ→現実）」という基本をしっかり押さえ、代表的なデバイス（ジャイロセンサー、ステッピングモータなど）がどちらに分類されるかを整理しておきましょう。
• リアルタイム性の理解: 組込みシステムで最も重視される要件の一つが「リアルタイム性（決められた時間内に処理を完了するハードリアルタイム性など）」です。汎用OSとの違いとして、RTOSの割り込み処理の仕組みを把握しておくことが重要です。
• IoTの最新動向: デジタルツイン、マスカスタマイゼーション、スマートグリッドといったIoT関連のバズワードは、それが「何の課題を解決する技術・事例なのか」をセットで記憶してください。

4. 間違えやすいところ

エッジコンピューティングとクラウドコンピューティングの役割分担に関する問題で、すべてのデータをクラウドに送るのが正解であるかのような選択肢に引っかかってしまうケースがあります。エッジコンピューティングの最大の目的は「通信遅延（レイテンシ）の短縮」や「通信量の削減」、「セキュリティの確保」のためにデータの発生源に近い場所で一次処理を行うことにある点を明確にしておきましょう。
また、LiDAR（レーザー光による距離測定）とミリ波レーダー（電波による障害物検知）の違いなど、似たようなセンサー技術の特性を混同しやすいため、それぞれの強み（夜間に強い、悪天候に強いなど）を比較表で整理しておくことをお勧めします。