応用情報技術者 2015年 秋期 午後 問07

　 　H社は計測器のメーカである。今回、通信機能を内蔵したディジタル電力量計（以下、電力量計という）を設計することになった。この電力量計は、計測したデータを電力会社のサーバ（以下、サーバという）に自動で送信する。 　 〔電力量計の機能〕 　電力量計を用いた電力量計測システムの構成を、図1に示す。

　電力量計の機能は、次のとおりである。 　(1) 電力量計は、一般家庭、工場などに設置され、電力量を計測し、記録する機能がある。また、内蔵した時計（以下、時計という）で時刻を計時する機能がある。内蔵バッテリを使用し、停電時にもこれらの機能を維持できる。 　(2) 電力量計には通信機能があり、サーバと双方向通信ができる。通信は、携帯電話回線、インターネット、電力会社が敷設した専用線などのネットワークを使用して行う。 　(3) 電力量計は、時刻補正サーバ又は検針員用の専用端末を利用し、時計を十分な精度で補正できる。 　(4) 電力量計は、1秒ごとに1秒分の電力量を計測する。計測によって得られた電力量のデータには、年月日を含む秒単位の時刻情報（以下、タイムスタンプという）が付与される。このデータを1秒データといい、電力量計は最大70日分の1秒データを保持する。 　(5) 電力量計は、每時0分0秒から29分59秒までのタイムスタンプが付いた1秒データ、又は毎時30分0秒から59分59秒までのタイムスタンプが付いた1秒デ一タ（以下、これらを電力量データという）をサーバに送信する。通常、電力量データは1,800個の1秒データから成るが、条件によっては1,800個とならないことがある。その場合、電力量計は電力量データ中の1秒データの個数が1,800個となるように補正する。 　(6) 電力量計は、サーバに電力量データを送信するとき、電力量計の識別コード及びプログラムのバージョン番号を付与する。 　(7) 検針員が出向いて検針し、データ収集することもできる。

〔電力量計のハードウェア構成〕 　電力量計のハードウェア構成を表1に示す。この電力量計は計測部及び通信部から成る。

〔サーバの機能〕 　(1) 電力量データの収集 　　サーバから電力量計に対して、指定した時間帯の電力量データの通知要求を送る。サーバは、電力量計から送られてきた電力量計の識別コード、プログラムのバージョン番号を確認し、電力量データとともにデータベースに格納する。 　(2) 検針員による検針の指示 　　サーバは、月初めのバッチ処理で、データベース上で電力量データに欠落がある電力量計一覧を出力する。検針員は電力量計一覧に従って検針し、データを収集する。

〔計測部のADコンバータ〕 　計測部は、竜圧と電流を計測して電力を求める。このうち、電圧値を計測するADコンバータは、最下位ビットが1/2,048ボルトの重みであり、負の値を2の補数表現として-1,024ボルト～1,024ー（1／2,048）ボルトの範囲の電圧を計測できる。このADコンバータに必要な最小のビット数は、aビットである。 　

〔電力量計のタスクの主な処理） 　電力量計のプログラムは、通信制御タスク及び管理タスクから成る。力量計のタスクの主な処理は表2のとおりである。