高度情報処理技術者試験・情報処理安全確保支援士試験 令和7年度 春期 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。
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【正解】ウ
図では、10ミリ秒の動作中に10mA、待機中に0.1μAの電流が流れています。待機時間をT秒とし、単位をμAにそろえると、10mA＝10,000μA、10ミリ秒＝0.01秒です。1周期で消費する電気量に相当する値は、10,000×0.01＋0.1×T＝100＋0.1Tです。1周期の長さは0.01＋T秒なので、平均電流が1μA以下となる条件は、（100＋0.1T）÷（0.01＋T）≦1です。これを解くと、100＋0.1T≦0.01＋T、99.99≦0.9T、したがってT≧111.1秒となります。条件を満たす最短の待機時間は111.1秒です。
アの1.1秒では、平均電流は（100＋0.11）÷1.11≒90.2μAとなり、1μAを超えるので誤りです。
イの11.1秒では、平均電流は（100＋1.11）÷11.11＝9.1μAとなり、条件を満たさないので誤りです。
エの1111.1秒では、平均電流は約0.19μAとなり条件は満たしますが、ウより待機時間が長いため、「最も短いもの」には該当しません。
【ポイント】 平均電流は、各状態の電流を時間で単純平均せず、「電流×継続時間」の合計を全時間で割って求めます。 mA、μA、秒、ミリ秒などの単位をそろえてから計算することが重要です。 「以下」という条件では、境界値である1μAも条件を満たします。
出典：令和7年度 春期 高度情報処理技術者試験・情報処理安全確保支援士試験 午前I 問7
※ 解説は SkillStack 編集部が作成したものです。Web 表示のため、図表の配置や表記を一部改めています。
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