この問題は、センサーノードの平均消費電流を計算し、それを1µA以下に抑えるための待機時間を求めるものです。
令和7年度 春期 情報処理安全確保支援士 午前I 問7
IoT システムにおいて、センサーの値をゲートウェイに送信するセンサーノードの消費電流を抑えるため、図のような間欠動作を考える。センサーノードの動作時間は10ミリ秒で、その間は平均して10mA の電流が流れる。待機中は常に0.1µAの電流が流れる。間欠動作の平均電流を 1µA 以下にするための待機時間として、最も短いものはどれか。ここで,平均電流の値を求める時間は十分に長いものとする。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
まず、平均電流の計算式は、「(動作電流 × 動作時間 + 待機電流 × 待機時間) ÷ (動作時間 + 待機時間)」となります。
問題文より、動作電流は10mA、動作時間は10ms、待機電流は0.1µAです。
平均電流を1µA以下にするという条件から、以下の不等式が成り立ちます。
(10mA × 10ms + 0.1µA × 待機時間) ÷ (10ms + 待機時間) ≤ 1µA
ここで、単位を統一します。10mA = 10,000µA、10ms = 0.01秒とします。
(10,000µA × 0.01秒 + 0.1µA × 待機時間) ÷ (0.01秒 + 待機時間) ≤ 1µA
(100 µA・秒 + 0.1µA × 待機時間) ÷ (0.01秒 + 待機時間) ≤ 1µA
100 µA・秒 + 0.1µA × 待機時間 ≤ 1µA × (0.01秒 + 待機時間)
100 µA・秒 + 0.1µA × 待機時間 ≤ 0.01 µA・秒 + 1µA × 待機時間
99.99 µA・秒 ≤ 0.9µA × 待機時間
待機時間 ≥ 99.99 ÷ 0.9 秒 ≈ 111.1 秒
したがって、最も短い待機時間は約111.1秒となります。
選択肢アの1.1秒では、待機時間が短すぎるため平均電流が1µAを超えてしまいます。
選択肢イの11.1秒も同様に、平均電流を1µA以下にするには待機時間が不足しています。
選択肢エの1111.1秒は条件を満たしますが、問題は「最も短い」待機時間を求めているため、より短い111.1秒が正解となります。
この解説は AI 生成です(詳細)
解説テキストは Google Gemini に IPA 公式の問題文・公式解答を入力して生成しました。 人間によるレビューを行ったものと、未レビューのものが混在します。
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