応用情報技術者 2017年 春期 午前2 問20
問題文
エネルギーハーベスティングの適用例として、適切なものはどれか。
選択肢
ア:AC電源で充電したバッテリで駆動される携帯電話機
イ:インバータ制御を用いるエアーコンディショナの室外機
ウ:スイッチを押す力を電力に変換して作動する RF リモコン(正解)
エ:無停電電源装置を備えたデータサーバ
エネルギーハーベスティングの適用例 +【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:エネルギーハーベスティングは周囲の微弱なエネルギーを電力に変換し、電池不要の機器に適用されるため「スイッチを押す力を電力に変換するRFリモコン」が正解です。
- 根拠:エネルギーハーベスティングは光、振動、熱、圧力などの環境エネルギーを利用し、電池交換不要の省エネ機器に活用されます。
- 差がつくポイント:電源が確保されている機器や大電力を必要とする装置は対象外で、微小エネルギーを活用する小型機器が適用例として適切です。
正解の理由
選択肢ウの「スイッチを押す力を電力に変換して作動するRFリモコン」は、押す際の圧力エネルギーを電気エネルギーに変換し、電池なしで動作可能な典型的なエネルギーハーベスティングの応用例です。これにより電池交換の手間が省け、環境負荷も軽減されます。
よくある誤解
エネルギーハーベスティングは大きな電力供給が可能と誤解されがちですが、実際は微弱なエネルギーを利用するため、主に小型・低消費電力機器に限定されます。
解法ステップ
- エネルギーハーベスティングの定義を確認する(環境中の微弱エネルギーを電力に変換)。
- 各選択肢の電源供給方法と消費電力を考慮する。
- 電池や外部電源が必須の機器は除外する。
- 微小エネルギーを利用して動作する機器を選ぶ。
- 選択肢ウが該当することを確認し、正解とする。
選択肢別の誤答解説
- ア: AC電源で充電したバッテリ駆動の携帯電話は外部電源依存であり、エネルギーハーベスティングとは無関係です。
- イ: インバータ制御のエアコン室外機は大電力を必要とし、環境エネルギーの微弱利用では賄えません。
- ウ: スイッチを押す力を電力に変換するRFリモコンは、押す力という微小エネルギーを電力に変換し、電池不要で動作可能な典型例です。
- エ: 無停電電源装置(UPS)を備えたデータサーバは安定した大電力供給が必要で、エネルギーハーベスティングの適用外です。
補足コラム
エネルギーハーベスティングはIoT機器やセンサーの電源問題を解決する技術として注目されています。光発電、熱電発電、振動発電、圧電発電など多様な方式があり、電池交換が困難な環境での利用が期待されています。
FAQ
Q: エネルギーハーベスティングはどのようなエネルギーを利用しますか?
A: 光、熱、振動、圧力などの周囲に存在する微弱なエネルギーを電力に変換します。
A: 光、熱、振動、圧力などの周囲に存在する微弱なエネルギーを電力に変換します。
Q: なぜ携帯電話はエネルギーハーベスティングに適さないのですか?
A: 携帯電話は高い電力消費があり、安定した大容量電源が必要なため、微弱エネルギーでは賄えません。
A: 携帯電話は高い電力消費があり、安定した大容量電源が必要なため、微弱エネルギーでは賄えません。
関連キーワード: エネルギーハーベスティング、圧電発電、省エネ機器、IoT電源、微弱エネルギー利用

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