応用情報技術者 2023年春期午前2 問71

問題文

IoTを支える技術の一つであるエネルギーハーベスティングを説明したものはどれか。

選択肢

ア：IoTデバイスに対して、一定期間のエネルギー使用量や稼働状況を把握して、電力使用の最適化を図る技術

イ：周囲の環境から振動、熱、光、電磁波などの微小なエネルギーを集めて電力に変換して,IoTデバイスに供給する技術（正解）

ウ：データ通信に利用するカテゴリ5以上のLANケーブルによって,IoTデバイスに電力を供給する技術

エ：必要な時だけ、デバイスの電源をONにして通信を行うことによって,IoTデバイスの省電力化を図る技術

IoTを支える技術の一つであるエネルギーハーベスティングとは【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環境から微小なエネルギーを集めて電力に変換し、IoTデバイスに供給する技術です。
根拠：振動、熱、光、電磁波などの自然エネルギーを利用し、バッテリーに依存しない持続的な電力供給を実現します。
差がつくポイント：単なる省電力化や電力使用の最適化ではなく、外部環境からエネルギーを「収穫」して電力に変換する点を正確に理解することが重要です。

正解の理由

選択肢イは「周囲の環境から振動、熱、光、電磁波などの微小なエネルギーを集めて電力に変換し、IoTデバイスに供給する技術」とあり、エネルギーハーベスティングの定義に完全に合致しています。これはIoT機器の電源問題を解決するために注目されている技術で、バッテリー交換や充電の手間を減らすことが可能です。

よくある誤解

エネルギーハーベスティングは単なる電力使用の最適化や省電力技術ではありません。環境からエネルギーを「収穫」して電力に変換する点が本質です。

解法ステップ

問題文の「エネルギーハーベスティング」の意味を確認する。
選択肢の説明文から「環境からエネルギーを集める」技術を探す。
省電力化や電力使用の最適化といった説明は除外する。
電力供給方法として環境エネルギーの変換を述べている選択肢を選ぶ。
選択肢イが該当するため正解と判断する。

選択肢別の誤答解説

ア: 電力使用量の最適化はエネルギーマネジメントの一種であり、エネルギーハーベスティングとは異なります。
イ: 正解。環境エネルギーを電力に変換し供給する技術の説明です。
ウ: LANケーブルによる電力供給はPoE（Power over Ethernet）技術であり、エネルギーハーベスティングではありません。
エ: 必要時のみ電源をONにする省電力技術はパワーマネジメントの一種で、エネルギーハーベスティングとは異なります。

補足コラム

エネルギーハーベスティングはIoT機器の長時間稼働を可能にするため、バッテリー交換が困難な場所や環境に適しています。代表的なエネルギー源には太陽光（光エネルギー）、熱差（熱エネルギー）、振動（機械エネルギー）、電磁波などがあります。これらを利用することで、持続可能なIoTネットワーク構築が期待されています。