IoTシステムにおいて，センサーの値をゲートウェイに送信するセンサーノードの消費電流を抑えるため，図のような間欠動作を考える。センサーノードの動作時間は10ミリ秒で，その間は平均して10mAの電流が流れる。待機中は常に0.1μAの電流が流れる。間欠動作の平均電流を1μA以下にするための待機時間として，最も短いものはどれか。ここで，平均電流の値を求める時間は十分に長いものとする。

選択肢

• ア1.1秒
• イ11.1秒
• ウ111.1秒
• エ1111.1秒

正解と解説

正解：ウ 111.1秒

1周期の消費電荷を周期で割ったものが平均電流になる。動作中の電荷は10mA×10ミリ秒＝100μA・秒、待機中は0.1μA×待機時間Tである。平均電流(100＋0.1T)/(0.01＋T)を1μA以下にする条件を整理すると0.9T≧99.99となり、T≧約111.1秒が必要になる。

選択肢ごとの解説

• ア1.1秒では動作時の電荷が薄まりきらず、平均電流が1μAを大きく超える。
• イ11.1秒でも桁が一つ足りず、条件を満たさない。
• ウ正解。0.9T≧99.99を解いてT≧約111.1秒。これが最も短い待機時間。
• エ条件は満たすが、問われている「最も短い」待機時間ではない。

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