応用情報技術者試験 過去問 2017年(平成29年) 春期 午後 問7

スマートウォッチに関する問題

G社は、腕時計型のスマートウォッチ(以下、ウォッチという)を開発している。

ウォッチは、スマートフォン(以下、フォンという)と連携して、電子メール(以下、メールという)の内容表示などを行う。ウォッチとフォンから成るシステムの構成を図1に示す。ウォッチは、フォンを経由してインターネットに接続できる。

システムの構成
図1 システムの構成

ウォッチの構成

ウォッチは、MPU及び日付時刻用タイマを内蔵しており、マイク、通信部、画面表示部及び音声入力スイッチを備えている。画面表示部には、タッチパネルが付随している。

ウォッチの機能

ウォッチは、タッチパネルへのタッチとマイクへの音声入力によって、機能を切り替えることができる。ウォッチの機能を表1に示す。

表1 ウォッチの機能
機能 概要
時計 現在の日付及び時刻を表示する。
メール表示 フォンが受信したメールの内容を表示する。
着信情報表示 フォンに着信した電話の発信者情報を表示する。
天気予報 天気予報情報を表示する。天気予報情報は、フォンから送信される。

ウォッチの動作仕様

ウォッチは、利用者の操作及びフォンからの通信によって、次のとおり動作する。

  • 電源が投入されると、時計機能を実行する。
  • フォンから時計表示指示、メール受信通知、電話着信通知又は天気予報表示指示を受信すると、対応する表1中の機能を実行する。
  • タッチパネルへのタッチを認識すると、機能選択画面を表示する。機能選択画面では、"時計"及び"天気予報"の二つのボタンが表示される。ボタンへのタッチを認識すると、対応する表1中の機能を実行する。
  • 機能選択画面では、ボタン以外の部分へのタッチは無効である。
  • 利用者が音声入力スイッチを押すと、フォンに対して音声受付開始通知を送信し、利用者が音声入力スイッチを押し続けている間は、音声受付状態となる。音声受付状態では、音声受付画面を表示し、マイクが感知した音声を、フォンに送信する。利用者が音声入力スイッチを離すと、音声受付状態は解除される。
  • 音声受付状態では、タッチパネルへのタッチは無効である。
  • 音声受付状態で、フォンから各種通知又は指示を受信した場合は、音声受付状態は解除され、受信した通知又は指示に対応する、表1中の機能を実行する。この一連の処理の間、利用者が音声入力スイッチを離さずに押し続けていたとしても、音声受付状態は解除されたままである。再びウォッチを音声受付状態にするには、利用者は、一度、音声入力スイッチを離して、再度、押す必要がある。

フォンにおける音声処理

フォンは、ウォッチから音声受付開始通知を受信すると、音声処理アプリケーションを起動して、ウォッチからの音声情報の受信を待つ。

ウォッチから音声情報を受信すると、音声処理アプリケーションは、受信した音声情報を解析する。解析の結果、"時計"という音声を認識した場合には、ウォッチに時計表示指示を送信する。"天気"という音声を認識した場合には、ウォッチに天気予報表示指示を送信する。いずれの音声も認識できなかった場合には何もしない。

ウォッチのソフトウェア構成

ウォッチは、イベントドリブンプリエンプション方式のリアルタイム OS を使用する。ウォッチのタスク構造を図2に、ウォッチのタスク一覧を表2に、ウォッチの割込みハンドラ一覧を表3に、それぞれ示す。

ウォッチのタスク構造
図2 ウォッチのタスク構造
表2 ウォッチのタスク一覧
タスク名 処理概要
メイン
  • ウォッチ全体を制御し、ウォッチの機能を実行する。
  • 画面の更新が必要な場合、必要な情報を画面作成タスクに通知する。
  • 画面作成タスクから画面作成完了通知を受けると、画面更新指示を画面表示タスクに通知する。
  • 画面入力タスクから受けた座標情報に応じた処理を行う。
  • 適切なタイミングで、タッチ操作割込みのマスクを解除する。
  • 音声入力開始通知を受けると、音声情報送信開始指示を通信タスクに通知する。
  • 音声入力終了通知を受けると、音声情報送信終了指示を通信タスクに通知する。
  • フォンからの通知又は指示を受信すると、音声入力終了指示を音声入力タスクに通知する。
画面作成
  • メインタスクから受けた情報を基に、表示画面を作成し、画面情報に書き込み、その後、画面作成完了通知をメインタスクに通知する。
画面表示
  • 画面情報の内容を基に、画面の更新を行う。
通信
  • フォンとの通信を管理する。
画面入力
  • タッチを認識した座標の座標情報を、メインタスクに通知する。
音声入力
  • 割込みハンドラから起床されると、音声入力開始通知をメインタスクに通知し、音声情報書込処理を開始する。
  • 音声情報書込処理では、入力された音声を、サンプリング周波数 8 kHz、量子化ビット数 16 ビット、チャネル数 1 チャネルのデータとして、音声情報に書き込む。
  • 音声情報書込処理を実行中に、音声入力スイッチが離されたことを検知すると、音声情報書込処理を終了し、音声入力終了通知をメインタスクに通知する。
  • 音声入力終了指示を受けると、音声情報書込処理を終了する。
表3 ウォッチの割込みハンドラ一覧
ハンドラ名 処理概要
タッチ操作
  • タッチパネルへのタッチによって起動される。
  • タッチ操作割込みをマスクし、画面入力タスクを起床する。
音声入力スイッチ
  • 音声入力スイッチが押されると、起動される。
  • タッチ操作割込みをマスクし、音声入力タスクを起床する。
受信
  • フォンから各種通知又は指示を受信したとき、起動される。
  • タッチ操作割込みをマスクし、通信タスクを起床する。
平成29年度 春期 応用情報技術者試験 午後 問7