令和5年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午後Ⅰ問題 問2 ドローン映像を扱うスマートマラソン訓練システムのデータ設計

本問は、1台のドローンが撮影した映像データが1Gバイトに達するまでの時間を算出する問題です。

計算手順

1. 要求仕様から、カメラ映像の1秒あたりのデータ量（またはビットレート）を確認します。
2. データ量の単位換算を行います。問題文より、$1\text{Gバイト} = 1,000\text{Mバイト} = 1,000,000\text{kバイト} = 1,000,000,000\text{バイト}$ となります。
3. $1\text{Gバイト}$ に相当するバイト数を1秒あたりのデータ量で割り、撮影時間を求めます。
4. 求められた数値の小数第2位を四捨五入し、小数第1位までの数値（$5.6$）を導出します。

各選択肢の解説

• 本問は数値入力であるため選択肢はありませんが、単位換算の基準（$1,024$ ではなく $1,000$ で換算すること）を誤ると不正解となります。仕様に沿った正確な計算が必要です。

本問は、2台のドローンから最大3時間受信した映像データを保存するために必要なデータ容量を算出する問題です。

計算手順

1. 1台のドローンから受信する映像データの1秒あたりのサイズを求めます。
2. $3\text{時間} = 10,800\text{秒}$ とし、2台分の総データ量をビットまたはバイトで算出します。
3. $1\text{Mバイト} = 8\text{Mビット}$、$1\text{Gバイト} = 1,000\text{Mバイト}$ の条件に従い、算出された総データ量を $\text{Gバイト}$ 単位に変換します。
4. 小数第2位を切り上げて、小数第1位までの数値（$6.8$）を求めます。

各選択肢の解説

• 数値入力のため選択肢はありませんが、計算途中で「2台分」の考慮漏れや、「切り上げ」の指示を見落として四捨五入してしまうと誤答になります。要求仕様を正確に数式に反映させることが重要です。

データ収集装置の動作概要における状態遷移やフェーズの名称を問う問題です。ドローンの初期状態や事前準備のフェーズに該当する 撮影準備 が正解となります。

高得点のポイント

• 本文中の記述や状態遷移図の用語と 完全に一致 して抜き出せていること。
• 文脈から初期段階のプロセス名であることを正しく読み取ること。

データ収集装置が処理する対象情報の名称を問う問題です。ドローンから送信されてくる情報である ドローン情報 が該当します。

高得点のポイント

• 本文中の記述と 完全に一致 して抜き出せていること。
• ドローンとの通信で扱うデータ種別を正確に特定できていること。

データ収集装置の動作において、フェーズ移行のトリガーとなる状態を問う問題です。事前の準備が完了したことを示す 訓練準備完了 が正解となります。

高得点のポイント

• 本文中の状態名と 完全に一致 していること。

選手の走行状況などから算出される指標を問う問題です。通信途絶時などにも利用される 平均速度 が該当します。

高得点のポイント

• 文脈に基づき、選手の位置情報などから計算される「速度」の種別を正確に特定できていること。

データ収集装置の動作において、特定の条件を満たさない場合の状態を問う問題です。必要情報が欠如しているため 算出できない という状態を適切に抜き出す必要があります。

高得点のポイント

• 本文の記述と 完全に一致 していること。

データ収集装置から選手に対するフィードバック手段を問う問題です。

高得点のポイント

• フィードバックの送信先として 指定された選手IDをもつウォッチ が明記されていること。
• 送信する対象が “音声” であることに言及していること。
• 35字以内という制限内で、簡潔かつ過不足のない文で構成されていること。

ドローンが訓練終了位置に到達した後、訓練終了通知を受信するまでの待機動作を問う問題です。

高得点のポイント

• ドローンがその場にとどまりつつ撮影を継続する手段として ホバリング という用語を正しく用いていること。
• 撮影を継続する という目的や動作を含んでいること。

ドローンとデータ収集装置間の通信が途絶えた場合のフェールセーフや自律飛行の仕様を問う問題です。出題趣旨にある通り、通信途絶時にどのような速度で撮影を継続すべきかを考慮する必要があります。

高得点のポイント

• あらかじめ保持した飛行ルート を飛行し続けることが明記されていること。
• 最後に受信した飛行速度 を維持することが明記されていること。
• 両者を組み合わせて、通信途絶時でも可能な限り撮影を継続するための制御方法を過不足なく説明できていること。

訓練タスクから選手タスクへ通知されるメッセージを問う問題です。表4のタスク設計仕様から該当するメッセージを過不足なく抜き出す必要があります。

高得点のポイント

• 選手分析送信指示 と 音声送信指示 の2つを正しく見つけ出し、正確に記述していること。

訓練タスクの動作条件について、表4の空欄を埋める問題です。ドローンの飛行や選手の走行に関する空間的・距離的な条件を問われています。

高得点のポイント

• 飛行ルート上の間隔が300m である旨を、字数制限内に過不足なく記述していること。

訓練タスクの動作条件について、表4の空欄を埋める問題です。こちらは時間的な経過条件が該当します。

高得点のポイント

• 訓練の開始を受けてから という起点が明確であること。
• 1時間30分が経過 したという時間条件が正確に記述されていること。

選手タスクにおける特定の動作条件を問う問題です。選手の進捗状況を判定するための具体的なトリガーを記述する必要があります。

高得点のポイント

• 選手位置情報を参照し て判断を下すことが明記されていること。
• 選手が 1区間分を走り切った と判断したタイミングであることが示されていること。

「個人分析」として送信可能な結果の作成が完了するタイミングを問う問題です。

高得点のポイント

• 個人分析の前提となる フォーム分析の結果を受けたとき であることが正確に記述されていること。

選手タスクがフォームタスクを介してフォーム分析ユニットを制御する目的を問う問題です。出題趣旨にもある通り、1選手ごとのAI分析機能に対する複数要求の競合を防ぐためのOSレベルの設計概念が問われています。

高得点のポイント

• 複数の選手タスクからの要求を調停するための 資源管理 や 排他制御 というキーワード・概念を含んでいること。
• 対象が フォーム分析ユニット であることを明記していること。

ドローンシステムの要求仕様における、通信内容の穴埋め問題です。

高得点のポイント

• ドローンの飛行を制御するために必要な “飛行計画”を送信する という動作が過不足なく記述されていること。

先頭ドローンタスクが特定の処理を行う目的を問う問題です。複数台のドローンが近接して飛行する際の安全確保の観点が問われます。

高得点のポイント

• 先頭ドローンと後続ドローンの衝突を回避する ための処理であることが明確に記述されていること。

クローズアップ撮影において、後続ドローンの通過目標が大きく変化する要因を問う問題です。出題趣旨の通り、注視選手とクローズアップ選手の仕様の違いや切り替わりの条件を理解しているかが問われます。

高得点のポイント

• 撮影対象である クローズアップ選手が変わった場合 であることが正しく示されていること。
• 「注視選手」と混同せず、正確な用語を使用していること。

追加機能の動作検証で発生した不具合を回避するため、変更を加えるべきタスク名を問う問題です。

高得点のポイント

• 全体の状態遷移や選手の状況を統括・管理している 訓練タスク を表5の中から正確に抜き出していること。

追加機能の実装後、クローズアップ選手と注視選手が切り替わる動作に伴う不具合（クローズアップ撮影が始まらない）を回避するための、具体的なタスク変更内容を問う設問です。

高得点のポイント

• クローズアップ選手を一度決定した後は、一定時間変更しない 旨が明記されていること。
• 仕様変更や機能追加が及ぼす影響を理解し、排他制御や状態の維持について具体的に言及していること。
• 35字以内で簡潔にまとまっていること。