2018年 春期 応用情報技術者試験 問7

児童の見守り機能付き防犯ブザー

Q社は，児童の見守り機能付き防犯ブザー（以下，防犯ブザーという）を開発している。防犯ブザーは，ストラップを引き抜くとブザーを大音量で鳴動させて周囲に危険を知らせる機能，ブザーが鳴動開始した場合及び鳴動停止した場合に，その動作（以下，ブザー動作という）をサーバに通知する機能，及びGPSで測位した緯度・経度をサーバに通知（以下，位置登録という）することを定期的に行う機能をもつ。サーバとの通信は，携帯電話回線経由で行う。

保護者は，利用者IDとパスワードでサーバにログインして，ブザー動作の通知を電子メールで受信するためのメールアドレスを登録したり，防犯ブザーの位置を地図画面で確認したりすることができる。

防犯ブザーの外観とシステムの構成を図1に示す。

【防犯ブザーの構成】

防犯ブザーは，省電力機能を備えたMPU，日付時刻用タイマ，ブザー，押抜式のストラップ，GPSユニット，移動検出ユニット，通信部，充電式電池，及び充電のためのUSB端子で構成される。

MPUは，通常モード及び省電力モードの二つのモードをもち，省電力モードに移行する命令を実行すると，消費電力の少ない省電力モードに移行する。省電力モードで割込みが発生すると，通常モードに復帰する。

MPUは，16ビットタイマをもつ。このタイマはダウンカウンタで，カウンタに値を設定して動作を開始すると，カウント値が0になった次のカウントクロックで割込みを発生させる。また，このタイマのカウントクロックはMPUの動作クロックを32分周した信号である。

なお，MPUの動作クロックは，16MHzである。

日付時刻用タイマは，1秒単位で日付時刻を設定することができる。日付時刻を設定して動作を開始すると，設定した日付時刻になったときに割込みを発生させる。

移動検出ユニットは，一定以上の揺れを検出するためにも防犯ブザーが移動しているものとして割込みを発生させる。

【防犯ブザーの仕様】

・ストラップの引抜き（以下，抜去という）が発生するとブザーの鳴動を開始し，ストラップの差込み（以下，挿入という）が発生するとブザーの鳴動を停止する。

・防犯ブザーが通信圏外にある場合は，位置登録及びブザー動作のサーバへの通知は行わない。

・防犯ブザーが通信圏内にある場合は，定期的に位置登録を行う。また，ブザー動作を行ったときは，その内容をサーバに通知する。

・通信圏内では，移動状態又は静止状態の，いずれかの状態をとる。移動状態では，位置登録の周期（以下，登録周期という）を5分にする。静止状態では，消費電力の低減を図るために登録周期を30分にする。通信圏外から通信圏内に入った直後は，状態を静止状態にする。

・静止状態で移動を検出すると，直ちに位置登録を行い，状態を移動状態にする。

・移動状態で，登録周期中に一度も移動を検出しなかったときは，位置登録を行った後，状態を静止状態にする。

【防犯ブザーのソフトウェア構成】

防犯ブザーの組込みソフトウェアには，リアルタイムOSを使用する。防犯ブザーの主な割込みハンドラの処理概要を表1に，防犯ブザーの主なタスクの処理概要を表2に，それぞれ示す。

【メインタスクの主な処理】

・通信圏外にある場合に，通信タスクから通信圏内となったことを通知されると，状態を静止状態にして位置登録を行い，登録周期の計測を開始して移動検出割込みを許可する。

・移動を検出したことが通知されると，移動検出割込みを禁止する。その後，防犯ブザーの状態に従って次の処理を行う。

-静止状態であれば，aを行い，状態を移動状態にしてbを変更した後，移動を検出したことを記憶するメモリ領域（以下，移動検出情報という）をクリアして，移動検出割込みを許可する。

-移動状態であれば，移動検出情報のセットだけを行い，移動検出割込みは禁止したままとする。

・移動状態で位置登録のタイミングであることが通知されると，①移動検出情報を確認して処理を行う。その後，移動検出情報をクリアして移動検出割込みを許可する。

・通信圏外であることが通知されると，移動検出割込みを禁止し，登録周期の計測を停止する。