IoTセンサーノードの間欠動作平均電流計算

動作時間 Ton = 10ミリ秒 = 0.01秒、動作時電流 Ion = 10mA = 10,000μA 待機時間 Toff 秒、待機時電流 Ioff = 0.1μA 1周期の総電荷量 Q = Ion × Ton + Ioff × Toff = (10,000 × 0.01) + 0.1 Toff = 100 + 0.1 Toff (μA・秒) 平均電流 Iavg = Q / (Ton + Toff) = (100 + 0.1 Toff) / (0.01 + Toff) ≦ 1.0 μA 100 + 0.1 Toff ≦ 0.01 + Toff 100 - 0.01 ≦ 0.9 Toff 99.99 ≦ 0.9 Toff Toff ≧ 99.99 / 0.9 = 111.1秒 したがって、待機時間として最も短いものは 111.1秒 です。 ア:1.1秒では平均電流が約90μAとなり目標の1μAを大きく超えます。 イ:11.1秒では平均電流が約9μAとなります。 ウ:正しい。待機時間が111.1秒以上あれば平均電流が1μA以下になります。 エ:1,111.1秒でも1μA以下になりますが、最も短い選択肢はウです。

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。

間欠動作波形
出典令和7年度 春期 高度情報処理技術者試験 午前Ⅰ
ア
1.1秒
イ
11.1秒
ウ
111.1秒
エ
1,111.1秒