このページは以下の「ITパスポート シラバス6.3」学習用コンテンツです。
◆大分類:9.技術要素
◆中分類:22.ネットワーク
◆小分類 | ◆見出し | ◆学習すべき用語 |
---|---|---|
58.ネットワーク方式 | (3) IoT ネットワークの構成要素 | LPWA(Low Power Wide Area) エッジコンピューティング BLE(Bluetooth Low Energy) IoTエリアネットワーク |
LPWA(Low Power Wide Area)とは?
LPWA(Low Power Wide Area)は低消費電力で広範囲に通信が可能な無線通信技術の総称です。主にIoTデバイスを大規模に展開する際に用いられ、バッテリー寿命の延長が求められるシーンに適しています。
代表的な規格にはLoRa、Sigfox、NB-IoTなどがあり、これらは低データレートでの通信を前提としています。そのため、高速通信が不要なデバイスや、長期間の稼働が求められるIoTネットワークで効果的に利用されています。
LPWAに関する学習用問題にトライ!
問題
LPWAの特長として正しいものはどれですか?
- 高速で大量のデータ通信が可能
- 短距離での低遅延通信が可能
- 低消費電力で広範囲に通信可能
%%replace6%%
正解
3 低消費電力で広範囲に通信可能
解説
LPWAは低消費電力で広範囲に通信を行うことができますが、高速通信や大量データの通信には適していません。低データレートでの通信が前提であるため、長期間の運用が求められるIoTデバイスに特に向いています。
選択肢1や2はLPWAの特長とは異なるものです。
問題
LPWAの利用に適していないシーンはどれですか?
- 遠隔地の環境モニタリング
- 高品質な音声通話
- 大規模なセンサーネットワーク
%%replace6%%
正解
2 高品質な音声通話
解説
LPWAは低データレート通信を前提としているため、高品質な音声通話のように高い通信速度と低遅延が必要な用途には適していません。
遠隔地の環境モニタリングや大規模なセンサーネットワークのような低消費電力と広範囲通信が求められるシーンでは効果的に使用されます。
問題
LPWAに含まれる通信規格の一つとして適切なものはとれですか?
- Wi-Fi
- Sigfox
- 5G
%%replace6%%
正解
2 Sigfox
解説
SigfoxはLPWAに含まれる代表的な通信規格で低消費電力で広範囲の通信が可能です。
Wi-Fiや5Gは高速通信を目的とした規格であり、LPWAの目的とは異なります。
エッジコンピューティングとは?
エッジコンピューティングはデータの処理をクラウドではなく、データが生成される端末近くのエッジデバイスで行う技術です。これにより、データ処理の遅延が減少し、リアルタイム性が求められるアプリケーションに適しています。
例えば、IoTデバイスが生成するデータをエッジデバイスで即座に処理し、その結果を利用することで、応答性の高いシステムが実現できます。クラウドとエッジの連携も重要な要素となります。
エッジコンピューティングに関する学習用問題にトライ!
問題
エッジコンピューティングの利点として最も適切なものはどれですか?
- データ処理の遅延を減少させる
- 全データをクラウドに一元管理できる
- 高速通信が常に必要とされる
%%replace6%%
正解
1 データ処理の遅延を減少させる
解説
エッジコンピューティングはデータの処理をエッジデバイスで行うことで、データ処理の遅延を減少させることができます。これにより、リアルタイム性が求められるアプリケーションに最適です。
選択肢2はクラウド中心の考え方であり、選択肢3はエッジコンピューティングに直接関係するものではありません。
問題
エッジコンピューティングの特徴として誤っているものはどれですか?
- データ処理の遅延が減少する
- 常にクラウドと連携する必要がある
- リアルタイム性が向上する
%%replace6%%
正解
2 常にクラウドと連携する必要がある
解説
エッジコンピューティングはエッジデバイスでのデータ処理を強化する技術であり、必ずしもクラウドと常に連携する必要はありません。
データ処理の遅延が減少し、リアルタイム性が向上することが主な利点です。クラウドとの連携はオプションであり、状況に応じて適用されます。
問題
エッジコンピューティングの主な用途として正しいものはどれですか?
- 大量のデータを迅速にクラウドで処理すること
- ネットワーク全体のトラフィックを増大させること
- IoTデバイスが生成するデータをリアルタイムで処理すること
%%replace6%%
正解
3 IoTデバイスが生成するデータをリアルタイムで処理すること
解説
エッジコンピューティングはIoTデバイスが生成するデータをエッジデバイスでリアルタイムに処理することで、迅速な応答が求められるシステムに対応します。
選択肢1はクラウド中心のアプローチで、選択肢2は誤った理解に基づいています。
BLE(Bluetooth Low Energy)とは?
BLE(Bluetooth Low Energy)はBluetooth技術の一部で、低消費電力で短距離通信を行う無線通信規格です。主にバッテリー駆動のIoTデバイス間の通信に用いられます。
従来のBluetoothに比べ、消費電力が格段に少ないため、デバイスのバッテリー寿命を延ばすことができます。一方、通信速度や通信範囲は従来のBluetoothよりも制限されることが多いです。多くのスマートデバイスやウェアラブル機器で利用されている技術です。
BLEに関する学習用問題にトライ!
問題
BLEの特徴として正しいものはどれですか?
- 低消費電力で短距離通信が可能
- 高速で長距離通信が可能
- 大規模なネットワーク構築が可能
%%replace6%%
正解
1 低消費電力で短距離通信が可能
解説
BLEは低消費電力で短距離通信を実現する技術です。これは特にバッテリー駆動のデバイスにおいて重要であり、長期間の運用が可能となります。
選択肢2や3はBLEの特長とは異なり、誤りです。
問題
BLEの使用に適さない用途はどれですか?
- ウェアラブルデバイス間のデータ通信
- 長距離にわたるデータのストリーミング
- IoTセンサーのデータ送信
%%replace6%%
正解
2 長距離にわたるデータのストリーミング
解説
BLEは低消費電力で短距離通信を行うため、長距離通信や大規模なデータストリーミングには適していません。
ウェアラブルデバイスやIoTセンサーのデータ送信など、短距離かつ低電力が求められるシーンで効果を発揮します。
問題
BLEが主に使用されるデバイスの一つとして適切なものはどれですか?
- スマートフォンと無線ルーターの接続
- スマートウォッチとスマートフォンの連携
- テレビと家庭内ネットワークの接続
%%replace6%%
正解
2 スマートウォッチとスマートフォンの連携
解説
BLEはスマートウォッチとスマートフォンのように、短距離で低消費電力の通信が必要なデバイス間で広く使用されています。
選択肢1や3は主にWi-Fiや他のBluetooth技術が利用され、BLEの使用シーンとは異なります。
IoTエリアネットワークとは?
IoTエリアネットワークはIoTデバイスを相互に接続し、データを送受信するためのネットワークです。Wi-Fi、LoRa、Zigbee、BLEなど、多様な通信技術が含まれます。
これらのネットワークは、特定のエリア内で多くのIoTデバイスが同時に通信することを可能にします。用途に応じて通信範囲やデータ転送速度などの要件が異なるため、適切な通信技術を選択することが重要です。
IoTエリアネットワークに関する学習用問題にトライ!
問題
IoTエリアネットワークで使用される通信技術として適切なものはどれですか?
- FTTH
- ADSL
- LoRa
%%replace6%%
正解
3 LoRa
解説
LoRaはIoTエリアネットワークでよく使用される通信技術の一つで、広範囲にわたる低消費電力通信を可能にします。
ADSLやFTTHは主に家庭や企業のインターネット接続に用いられる技術であり、IoTエリアネットワークには適していません。
問題
IoTエリアネットワークにおいて、短距離かつ低消費電力で通信を行う技術として正しいものはどれですか?
- Zigbee
- 光ファイバー
- LTE
%%replace6%%
正解
1 Zigbee
解説
Zigbeeは短距離かつ低消費電力で通信を行うため、IoTエリアネットワークで頻繁に使用されます。
光ファイバーやLTEは高帯域幅を提供する一方で、消費電力や通信距離の面でIoTエリアネットワークの用途には適していません。
問題
IoTエリアネットワークの構成要素として誤っているものはどれですか?
- IoTデバイス
- データセンター
- センサー
%%replace6%%
正解
2 データセンター
解説
IoTエリアネットワークはIoTデバイスやセンサーをネットワークに接続してデータをやり取りするシステムです。
データセンターは大量のデータを処理するための施設であり、ネットワークのエリア内に直接含まれるものではありません。