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,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。

テクノロジ系・一部改変

ア 1.1 秒

なぜ違う: 桁が2桁小さく、平均電流が1μAを大きく超える。

イ 11.1 秒

なぜ違う: 1桁小さく、条件を満たさない。

ウ 111.1 秒
エ 1111.1 秒

なぜ違う: 条件は満たすが「最も短い」ではなく過剰。

正解: ウ

要点: 動作の電荷10⁻⁴A·s。(10⁻⁴+10⁻⁷T)/(0.01+T)≤10⁻⁶ を解くと T≈111.1秒。

1周期の電荷は 動作 10mA×10ms=1×10⁻⁴ A·s、待機 0.1μA×T=10⁻⁷·T。平均電流=(10⁻⁴+10⁻⁷T)/(0.01+T)≤10⁻⁶ を解くと、ほぼ 10⁻⁴≤9×10⁻⁷·T、T≥約111.1 秒。最も短いのは 111.1 秒。

関連キーワード: 間欠駆動・平均電流・IoT・計算

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出典:令和7年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問21