ITパスポート試験過去問 令和2年度（2020年）問99
IoTデバイスとIoTサーバで構成され，IoTデバイスが計測した外気温をIoTサーバへ送り，IoTサーバからの指示でIoTデバイスに搭載されたモータが窓を開閉するシステムがある。このシステムにおけるアクチュエータの役割として，適切なものはどれか。
選択肢
- ア：IoTデバイスから送られてくる外気温のデータを受信する。
- イ：IoTデバイスに対して窓の開閉指示を送信する。
- ウ：外気温を電気信号に変換する。
- エ：窓を開閉する。
- ア
- イ
- ウ
- エ
正解と解き方・学習ポイント（AI解説）
アクチュエータは、コンピュータなどからの制御信号を受けて、物理的な動作を行う装置です。設問のシステムでは、IoTサーバからの指示に従ってモータが窓を開閉するため、アクチュエータの役割は「窓を開閉する」です。
Point
IoTシステムを、センサ（計測）、サーバ（受信・判断・指示）、アクチュエータ（物理動作）に分けて役割を区別できることを確認します。特に、アクチュエータは指示を出す側ではなく、指示を受けて実際に動作する側である点を理解することが目的です。
解くために必要な知識
この問題を解くには、IoTシステムにおけるセンサとアクチュエータの役割の違いを理解している必要があります。
用語の整理
| 用語名 | 意味 |
|---|---|
| アクチュエータ | 制御信号を受けて、回転、伸縮、移動などの物理的な動作を行う装置です。 |
| IoTデバイス | センサやアクチュエータを搭載し、ネットワーク経由でデータを送受信する装置です。 |
| IoTサーバ | IoTデバイスからデータを受け取り、必要な処理を行って指示を返すコンピュータです。 |
| モータ | 電気エネルギーを回転運動に変換する装置で、アクチュエータの代表例です。 |
他の選択肢に出てくる用語
| 用語名 | 意味 |
|---|---|
| センサ | 温度などの物理量を検知し、電気信号（データ）に変換する装置です。 |
| 電気信号 | 装置内や通信で情報を表すために使う電気的な信号です。 |
問題の解法手順
各選択肢の整理
| 選択肢 | 内容 | 該当する役割 | 正誤 |
|---|---|---|---|
| ア | 外気温のデータを受信する | IoTサーバの受信機能 | ✕ |
| イ | 窓の開閉指示を送信する | IoTサーバの指示送信機能 | ✕ |
| ウ | 外気温を電気信号に変換する | センサー | ✕ |
| エ | 窓を開閉する | アクチュエータ | ○ |
選択肢ごとの解説
- ア：不正解
IoTデバイスから送られてくる外気温データを受信するのは、主にIoTサーバ側の通信（受信）の役割です。アクチュエータの役割である物理的な動作ではありません。
- イ：不正解
窓の開閉指示を送信するのは、IoTサーバ（制御を行う側）の役割です。アクチュエータは指示を受けて動作する側です。
- ウ：不正解
外気温を電気信号に変換するのはセンサの役割です。センサは計測、アクチュエータは動作を担当します。
- エ：正解
窓を開閉するような物理的な動作を行うのがアクチュエータの役割です。モータなどが制御信号に従って動作し、窓の開閉を実現します。
まとめ
アクチュエータは、コンピュータなどからの制御信号を受けて、物理的な動作を行う装置です。設問のシステムでは、IoTサーバからの指示に従ってモータが窓を開閉するため、アクチュエータの役割は「窓を開閉する」です。
理解すべき用語
- アクチュエーター
コンピューターや制御装置からの信号を受け取り、回転、直線移動、開閉、押し引きなどの物理的な動作として出力する装置です。
- IoTデバイス
インターネットに接続し、データ収集や遠隔制御を行う機器です。
- IoTサーバ
IoT機器のデータを集約して保存、分析し遠隔制御するサーバです。
テクノロジ系 > コンピュータシステム > コンピュータ構成要素
アクチュエーター
IoTデバイス
IoTサーバ
IoTデバイスから送られてくる外気温データを受信するのは、主にIoTサーバ側の通信（受信）の役割です。アクチュエータの役割である物理的な動作ではありません。
窓の開閉指示を送信するのは、IoTサーバ（制御を行う側）の役割です。アクチュエータは指示を受けて動作する側です。
外気温を電気信号に変換するのはセンサの役割です。センサは計測、アクチュエータは動作を担当します。
窓を開閉するような物理的な動作を行うのがアクチュエータの役割です。モータなどが制御信号に従って動作し、窓の開閉を実現します。