応用情報技術者試験 応用情報技術者試験 令和7年度春期 午前21: 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

応用情報技術者試験 令和7年度春期 午前
Q 2121 / 80
システムにおいて,センサーの値を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。
間欠動作の電流波形を示すグラフ(縦軸 電流,横軸 時間。動作時間10ミリ秒に10mA,待機時間に0.1μA)
この問の正解率:64.76%(1,013件)

問題本文

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

  • .1.1 秒
  • .11.1 秒
  • .111.1 秒
  • .1111.1 秒

正解

. 111.1 秒

解説

間欠動作の平均電流は、1 周期(動作+待機)で流れる電気量を周期の時間で割った値です。待機時間を T 秒とすると、平均電流=(動作中の電気量+待機中の電気量)/(動作時間+待機時間) になります。動作中の電気量は 10mA×10 ミリ秒=10,000μA×0.01 秒=100μA・秒、待機中は 0.1μA×T です。これが 1μA 以下になる条件は (100+0.1T)/(0.01+T) ≦ 1。両辺に分母を掛けると 100+0.1T ≦ 0.01+T、整理すると 99.99 ≦ 0.9T、T ≧ 111.1 秒となります。よって平均電流を 1μA 以下にできる最も短い待機時間は約 111.1 秒で、正解はウです。待機中の微小電流(0.1μA)を無視すると約 100 秒となり選択肢を取り違えやすいので、待機分も含めて計算する点が要点です。

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