ES組込みシステムのハードウェア設計・製造 · ハードウェア設計書

エネルギーハーベスティング

Energy Harvesting

えねるぎーはーべすてぃんぐ

環境中のエネルギー（太陽光、振動、温度差、電波等）を電力に変換して組込みデバイスに給電する技術。バッテリー交換が困難なIoTセンサの電源として注目される。収穫できる電力は小さいため、超低消費電力設計と組み合わせて使用される。

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他の資格での定義

光、熱、振動、電波など環境中の微小なエネルギーを集めて電力に変換する技術。環境発電ともいい、電池交換が難しいIoTセンサの電源として注目される。

光、振動、熱、電波など、周囲の環境にある微小なエネルギーを集めて電力に変換する技術。環境発電とも呼ぶ。電池の交換や配線が難しい場所に置くセンサーなどのIoT機器の電源に使い、消費電力を極めて小さくする設計と組み合わせる。

Past Exams

過去問で 9 回出題（応用情報技術者試験 3・ITパスポート試験 2・エンベデッドシステムスペシャリスト試験 2・高度試験午前Ⅰ 2）。うち 2 回は用語そのものを問う問題です。

出典: 独立行政法人情報処理推進機構（IPA）の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。

低消費電力で広域（数km〜数十km）の通信が可能な無線通信技術の総称。LoRaWAN、Sigfox、NB-IoTなどが含まれる。通信速度は低い（数bps〜数十kbps）が、バッテリー駆動のIoTセンサの遠隔データ収集に適する。

様々なモノ（機器、センサ、家電等）がインターネットに接続され、データの収集・送受信・制御を行う仕組み。デバイス層、ネットワーク層、プラットフォーム層、アプリケーション層の4層アーキテクチャで構成される。

IoTデバイスとクラウド/サーバ間の橋渡しを行う中継機器。プロトコル変換、データの前処理・フィルタリング、ローカルでの判断処理、セキュリティ機能などを提供する。多数のセンサデバイスを集約してクラウドに接続する。

データの発生源に近い場所（エッジ）で処理を行うコンピューティングモデル。クラウドへのデータ転送を削減し、低遅延のリアルタイム処理を実現する。IoTデバイスやゲートウェイでのデータフィルタリング、AI推論などに活用される。

データの発生と同時または極めて短い遅延でデータを処理する技術。ストリーム処理とも呼ばれ、エッジデバイスやゲートウェイで異常検知、フィルタリング、集計を即座に行う。製造ラインの品質検査やリアルタイム監視に使用される。

多数のIoTデバイスのライフサイクル（登録、認証、設定、監視、ファームウェア更新、廃棄）を一元的に管理する仕組み。デバイスツイン（デバイスの仮想的な表現）により、デバイスの状態管理や設定の遠隔変更を行う。