ITパスポート 2013年 秋期 問16
問題文
a~dの機器のうち、組込みシステムが実装されているものを全て挙げたものはどれか。
a 飲料自動販売機
b カーナビゲーション装置
c 携帯型ゲーム機
d 携帯電話機
選択肢
ア:a, b
イ:a, b, c, d(正解)
ウ:a, c, d
エ:b, c
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組込みシステムが実装されている機器はどれか【ITパスポート 解説】
正解の理由
組込みシステム(組み込みシステム:製品や機器に組み込まれたコンピュータシステムで、特定の機能を実行するもの)は、特定の用途のためにその機器内部に入っている「専用のコンピュータ」です。
問題の a~d はいずれも、機器固有の動作をするためにハード(マイコン:マイクロコントローラ。小さなコンピュータ)とソフト(組み込みソフト)を持っています。したがって、すべて組込みシステムに該当します。以上の理由から、正しい選択肢は イ(a, b, c, d)です。
問題の a~d はいずれも、機器固有の動作をするためにハード(マイコン:マイクロコントローラ。小さなコンピュータ)とソフト(組み込みソフト)を持っています。したがって、すべて組込みシステムに該当します。以上の理由から、正しい選択肢は イ(a, b, c, d)です。
各機器の簡単な説明:
- 飲料自動販売機:硬貨の判別、商品の選択・排出、在庫管理などを行う専用制御が入っています。これが組込みシステムです。
- カーナビゲーション装置:位置計算、地図表示、経路探索など専用機能を実行する組込みソフトと地図データを持っています。
- 携帯型ゲーム機:ゲーム処理・入出力・表示・音声などを行うための専用ハードとソフトが組み込まれています。
- 携帯電話機:通話や通信制御、電源管理などのために専用のプロセッサやファームウェアが組み込まれており、スマートフォンのような高機能機でも組込み要素が中心にあります。
解法ステップ
- 「その機器は(他の用途ではなく)特定の機能を実行するために作られているか」を確認する。
- 外部から持ち込むソフトを自由に入れ替えられる汎用コンピュータか、機器固有の制御をする組込機器かを区別する。
- 「内部に専用の制御CPUやマイコン、ファームウェアがある」なら組込みシステムと判断する。
- a~d を上の観点で確認すると、どれも機器固有の制御をしているため組込みシステムとなる。したがって選択肢は イ。
選択肢別の誤答解説
- ア: a, b
飲料自販機とカーナビは組込みですが、携帯型ゲーム機(c)や携帯電話機(d)も組込みです。c,d を抜いてしまっているため不正解です。 - イ: a, b, c, d
すべて組込みシステムに当てはまるため正解です。 - ウ: a, c, d
自販機・ゲーム機・携帯電話は含まれていますが、カーナビ(b)も明らかに組込み機器なので b を抜いているのは誤りです。 - エ: b, c
カーナビとゲーム機は正しいですが、自販機(a)と携帯電話(d)を除外しているため不正解です。
よくある誤解
- 「スマホは自由にアプリを入れられるから組込みではない」
→ スマホは多機能ですが、通信制御や電源管理、センサ制御などのコア部分は組込みシステムとして動いています。多機能であっても組込み要素がある点を忘れないでください。 - 「ソフトが少なければ組込み、多ければ汎用」
→ ソフトの量ではなく、目的が『その機器固有の機能を実現するか』で判断します。複雑なOSを載せても機器固有の役割を果たすなら組込みです。 - 「外に出力をしない機器は組込みではない」
→ 表示や通信がなくても、内部制御(温度制御やモーター制御など)をする装置は組込みです。
補足コラム
組込みシステムの特徴を短くまとめると:
- 目的特化:特定の機能に最適化されている。
- ハードとソフトが一体:マイコン(microcontroller:マイクロコントローラ)や専用プロセッサと、その制御用ソフトが密に結びつく。
- リアルタイム性が必要なことが多い:例えば自動車の制御では遅れが問題になるため、リアルタイムOS(RTOS:Real-Time Operating System)を使うことがある。
身近な例として、電子レンジも時間や出力を制御する組込みシステムです。IoT(Internet of Things:モノのインターネット)化により、これらの組込み機器がネットにつながることも増えています。
FAQ
Q1. 組込みシステムとアプリケーションソフトはどう違いますか?
A1. 組込みシステムは機器そのものの動作を担うハード+ソフトの組み合わせです。アプリは汎用機(PCやスマホ)上で動く利用者向けソフトで、必ずしも機器の根幹制御を担いません。
A1. 組込みシステムは機器そのものの動作を担うハード+ソフトの組み合わせです。アプリは汎用機(PCやスマホ)上で動く利用者向けソフトで、必ずしも機器の根幹制御を担いません。
Q2. 「マイコン」と「CPU」の違いは何ですか?
A2. CPU(中央演算処理装置)は演算処理装置の一般名です。マイコン(マイクロコントローラ)はCPUにメモリや入出力回路を一つにまとめた小型のコンピュータで、組込み機器でよく使われます。
A2. CPU(中央演算処理装置)は演算処理装置の一般名です。マイコン(マイクロコントローラ)はCPUにメモリや入出力回路を一つにまとめた小型のコンピュータで、組込み機器でよく使われます。
Q3. 家電すべてに組込みシステムがあるのですか?
A3. 現代のほとんどの家電には組込みシステムが入っています。単純な機械式製品は例外ですが、電気を使う機器の多くは制御用の組込み機器です。
A3. 現代のほとんどの家電には組込みシステムが入っています。単純な機械式製品は例外ですが、電気を使う機器の多くは制御用の組込み機器です。
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