この問題は、センサーノードの平均消費電流を計算し、目標値以下にするための待機時間を求めるものです。平均電流は、動作時と待機時の電流にそれぞれの時間の割合を掛けて合計することで計算されます。
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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。
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
この問題は、センサーノードの平均消費電流を計算し、目標値以下にするための待機時間を求めるものです。平均電流は、動作時と待機時の電流にそれぞれの時間の割合を掛けて合計することで計算されます。
まず、平均電流を求める公式を考えます。
平均電流 = (動作時電流 × 動作時間 + 待機時電流 × 待機時間) / (動作時間 + 待機時間)
ここで、動作時電流は 10mA（= 10,000µA）、動作時間は 10ms、待機時電流は 0.1µA です。目標の平均電流は 1µA 以下です。待機時間を T (ms) とすると、
1µA ≧ (10,000µA × 10ms + 0.1µA × T ms) / (10ms + T ms)
この不等式を T について解きます。
10 + T ≧ 100,000 + 0.1T
0.9T ≧ 99,990
T ≧ 99,990 / 0.9
T ≧ 111,100 ms
これを秒に換算すると T ≧ 111.1秒となります。したがって、最も短い待機時間は 111.1秒です。
選択肢アの 1.1秒では、平均電流が 1µA を大きく超えてしまうため不適切です。選択肢イの 11.1秒も同様に、計算される平均電流は 1µA よりかなり大きくなります。選択肢エの 1111.1秒は、必要とされる 111.1秒よりも長いため、最も短い待機時間としては誤りです。
解説は Google Gemini に IPA 公式の問題文・公式解答を入力して生成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ず IPA 公式資料でご確認ください。
最終更新:
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