アクチュエータとセンサの役割はどう違う？
ITパスポート試験 令和2年度10月 問99 ／ コンピュータ構成要素 › 入出力デバイス
過去問にチャレンジ
IoTデバイスとIoTサーバで構成され，IoTデバイスが計測した外気温をIoTサーバへ送り，IoTサーバからの指示でIoTデバイスに搭載されたモーターが窓を開閉するシステムがある。このシステムにおけるアクチュエーターの役割として，適切なものはどれか。
- ア
IoTデバイスから送られてくる外気温のデータを受信する。
- イ
IoTデバイスに対して窓の開閉指示を送信する。
- ウ
外気温を電気信号に変換する。
- エ
窓を開閉する。
会話形式の解説
講師この問題は、外気温の計測から窓の開閉までを、どの装置が担うかで考えます。
受験者私は、外気温を電気信号に変える働きがアクチュエータだと思いました。
講師そこはセンサの役割です。センサは温度などを電気信号に変えます。
受験者では、外気温のデータを受け取るのは何が行いますか。
講師IoTサーバです。データの受信は、窓を物理的に動かす働きではありません。
受験者サーバが窓の開閉指示を送るなら、指示を送る働きもアクチュエータに含まれますか。
講師含まれません。指示を送るのはサーバで、アクチュエータは指示に応じて動作する側です。
受験者つまり、アクチュエータは信号を実際の動きに変える装置ですか。
講師はい。このシステムではモータが窓を開閉します。したがって、正解は「窓を開閉する」です。
受験者計測するセンサ、受信と指示をするサーバ、窓を動かすモータ、と分ければよいのですね。
講師その通りです。装置の名前だけで判断せず、「受け取る」「指示を送る」「実際に動かす」という動作を見分けましょう。
まとめ
アクチュエータは、信号やエネルギーを物理的な動きに変える装置です。この問題では、モータによる窓の開閉がその働きに当たります。外気温を電気信号に変えるのはセンサ、データの受信と開閉指示の送信はIoTサーバの役割です。
解答・解説
正解はエです
この問題のテーマ
IoTシステムで、アクチュエータが担う役割を問う問題です。
解き方の考え方
外気温の計測から窓の開閉までの流れを、センサ・IoTサーバ・アクチュエータに分けて考えます。アクチュエータは信号を受けて物理的な動きを生み出す装置です。このシステムでは、モータが窓を動かす役割に当たります。
選択肢ごとの解説
- ×ア IoTデバイスから送られてくる外気温のデータを受信する。外気温データを受信するのはIoTサーバ側の処理です。データの受信は、窓を物理的に動かすアクチュエータの役割ではありません。
- ×イ IoTデバイスに対して窓の開閉指示を送信する。窓の開閉指示をIoTデバイスへ送るのはIoTサーバ側の役割です。アクチュエータは指示を送る側ではなく、その指示に応じて動作する側です。
- ×ウ 外気温を電気信号に変換する。外気温を電気信号に変えるのはセンサの役割です。温度を捉える働きと、窓を動かす働きを区別しましょう。
- ○エ 窓を開閉する。窓の開閉は物理的な動作であり、このシステムではモータが行います。信号を動きに変えるアクチュエータの役割に当たるため、エが正解です。
補足
「情報を受け取る」「指示を送る」「実際に動かす」を分けると判断しやすくなります。装置の名前だけでなく、選択肢が説明する動作に注目しましょう。
POINT
- センサは温度などの物理量を電気信号に変えます。
- IoTサーバは外気温データを受信し、窓の開閉指示を送ります。
- アクチュエータは信号やエネルギーを物理的な動きに変えます。
- この問題では、モータによる窓の開閉がアクチュエータの働きです。