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エンベデッドシステムスペシャリスト 概念書 · 組込み・コンピュータシステム

スマートホームと防犯・監視

スマートホームと防犯・監視の仕組みは,カメラやセンサ,制御装置,通知機能を連携させて,住宅や農地を見守り,異常を検知したときに対応する仕組みである。各機器はイベントの発生を通知として送り,それを受けた制御装置が判断して,照明や通知などの動作を指示する。機能を追加するときは,新しいメッセージと機器の役割を整理し,通信と処理の時間を見積もることが設計の要点になる。

機器連携の原理と仕組み

害獣監視システムでは,制御装置が害獣情報通知を受信し,害獣が緩衝エリアから追い返しエリアへ移動したと判断する。 判断の結果を受けて電気柵ユニットのワイヤに通電を行うため,通知,判断,指示の三つの段階を区別して理解する必要がある。

不審者監視機能では,警告用の光と威嚇音によって威嚇を行う。そのために,可視光LEDライトを持ち,制御装置からの指示で強い光を一方向に照射するスポットライトユニットを追加する。 構成要素間のメッセージとしては,新たに「ライト制御指示」を追加し,制御装置からスポットライトユニットへ送る。 ユニットを追加するときは,既存の構成要素がどのメッセージを受け取るかも合わせて見直す必要がある。

Sデバイスは,インターネットを介して提供される提携サービスと連携し,家電の遠隔操作や音楽配信などを実現する。リビングのSライトから取り込んだ音声操作を使って子供部屋のSライトを遠隔で消灯する処理は,二つの方法で処理の流れを比べる問題として出されている。

判断の基準と計算

害獣が通電前に進む距離は,害獣の移動速度と電気柵ユニットに通電されるまでの時間から求める。移動距離は速度に時間を掛けて求め,速度の単位が時速である場合は,秒速に直してから計算する。 境界線と電気柵ユニットの間の距離は,この移動距離以上に空ける必要があり,答えは小数第2位を切り上げて求める指定がある。

赤外線通信の信号について,1回目の送信開始から2回目のデータ送信終了までの時間は,最小と最大を別々に求める。最小は各要素の時間の短い側を,最大は長い側を合計して求める。 調光の設定値などを求める問題では,答えを小数第1位で四捨五入して整数にする指定がある。

画像の扱いは,動作モードごとに送信先と撮影の有無を決めて判断する。不在モードと留守番モードでは撮影画像をSホームサーバだけに送り,在宅モードでは撮影を行わない。

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