応用情報技術者 2018年 春期 午後 問07

　Q社は、児童の見守り機能付き防犯ブザー（以下、防犯ブザーという）を開発している。防犯ブザーは、ストラップを引き抜くとブザーを大音量で鳴動させて周囲に危険を知らせる機能、ブザーが鳴動開始した場合及び鳴動停止した場合に、その動作（以下、ブザー動作という）をサーバに通知する機能、及び GPS で測位した緯度・経度をサーバに通知（以下、位置登録という）することを定期的に行う機能をもつ。サーバとの通信は、携帯電話回線網で行う。 　保護者は、利用者IDとパスワードでサーバにログインして、ブザー動作の通知を電子メールで受信するためのメールアドレスを登録したり、防犯ブザーの位置を地図画面で確認したりすることができる。 　防犯ブザーの外観とシステムの構成を図1に示す。

〔防犯ブザーの構成〕 　防犯ブザーは、省電力機能を備えた MPU、日付時刻用タイマ、ブザー、挿抜式のストラップ、GPS ユニット、移動検出ユニット、通信部、充電式電池、及び充電のための USB 端子で構成される。 　MPU は、通常モード及び省電力モードの二つのモードをもち、省電力モードに移行する命令を実行すると、消費電力の少ない省電力モードに移行する。省電力モードで割込みが発生すると、通常モードに復帰する。 　MPU は、16 ビットタイマをもつ。このタイマはダウンカウンタで、カウンタに値を設定して動作を開始すると、カウント値が 0 になった次のカウントクロックで割込処理を発生させる。また、このタイマのカウントクロックは MPU の動作クロックを 32 分周した信号である。 　なお、MPU の動作クロックは、16 MHz である。 　日付時刻用タイマは、1 秒単位で日付時刻を設定することができる。日付時刻を設定して動作を開始すると、設定した日付時刻になったときに割込みを発生させる。 　移動検出ユニットは、一定以上の揺れを検出するたびに、防犯ブザーが移動しているものとして割込みを発生させる。 　 〔防犯ブザーの仕様〕 　・ストラップの引抜き（以下、抜去という）が発生するとブザーの鳴動を開始し、ストラップの差込み（以下、挿入という）が発生するとブザーの鳴動を停止する。 　・防犯ブザーが通信圏外にある場合は、位置登録及びブザー動作のサーバの通知は行わない。 　・防犯ブザーが通信圏内にある場合は、定期的に位置登録を行う。また、ブザー動作を行ったときは、その内容をサーバに通知する。 　・通信圏内では、移動状態又は静止状態の、いずれかの状態をとる。移動状態では、位置登録の周期（以下、登録周期という）を 5 分とする。静止状態では、消費電力の低減を図るために登録周期を 30 分とする。通信圏外から通信圏内に入った直後は、状態を静止状態にする。 　　- 静止状態で移動を検出すると、直ちに位置登録を行い、状態を移動状態にする。 　　- 移動状態で、登録周期中に一度も移動を検出しなかったときは、位置登録を行った後、状態を静止状態にする。 　 〔防犯ブザーのソフトウェア構成〕 　防犯ブザーの組込みソフトウェアには、リアルタイム OS を使用する。防犯ブザーの主な割込みハンドラの処理概要を表1に、防犯ブザーの主タスクの処理概要を表2に、それぞれ示す。

〔メインタスクの主な処理〕 　・通信圏外にある場合に、通信タスクから通信圏内となったことを通知されると、状態を静止状態にして位置登録を行い、登録周期の計測を開始して移動検出割込みを許可する。 　・移動を検出したことが通知されると、移動検出割込みを禁止する。その後、防犯ブザーの状態に従って次の処理を行う。 　 - 静止状態であれば、a を行い、状態を移動状態にして b を変更した後、移動を検出したことを報告するメモリ領域（以下、移動検出情報という）をクリアして、移動検出割込みを許可する。 　　- 移動状態であれば、移動検出情報のセットだけを行い、移動検出割込みは禁止したままとする。 　　- 移動状態で位置登録のタイミングであることが通知されると、①移動検出情報を確認して処理を行う。その後、移動検出情報をクリアして移動検出割込みを許可する。 　　- 通信圏外であることが通知されると、移動検出割込みを禁止し、登録周期の計測を停止する。