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IoT・CPS・デジタルツイン・センサー

今の制度の過去問(3回分)では、IoT の事例、自動運転のレベル、センサーの役割が、合わせて3問出ています。

シラバス案 Ver.0.1(2026年8月31日公表)の『4-14-1 サイバーフィジカルシステムの特徴・動向』

最終更新

よく出る形

  • IoT(物のインターネット)を使ったシステムの事例を選ぶ(3回分で1問)
  • 自動運転のレベルの説明を選ぶ(3回分で1問)
  • センサー(検知する部品)の役割を選ぶ(3回分で1問)
  • 問われるとしたら:デジタルツイン(仮想空間の双子)など、現実と仮想をつなぐ仕組みの説明を選ぶ形
  • 問われるとしたら:MaaS(移動の一括サービス)など、産業で使う機器の説明を選ぶ形
  • 問われるとしたら:アクチュエーター(動かす部品)、エッジ(端末の近くでの処理)の a〜c の組合せの形

覚えること

  • IoT:さまざまな物がネットワークにつながり、データの収集や情報のやり取りを行う概念
  • センサー:温度や光などを検知して、電気信号に変える部品
  • アクチュエーター:電気信号を受けて、モーターなどで物理的な動きに変える部品
  • サイバーフィジカルシステム(CPS):現実のデータを仮想側で分析し、現実に返す仕組み
  • デジタルツイン:現実のデータを基に、仮想空間に双子を作り、シミュレーションする技術
  • エッジコンピューティング:クラウドの処理を、端末に近い所へ分散して置く考え方
  • MaaS:複数の交通手段を組み合わせ、検索・予約・決済を一括で行うサービス
  • スマートメーター(AMI):通信機能を持ち、電力量を30分ごとに計る電力量計
  • コネクテッドカー:通信機能を持ち、走行中の情報をネットワークで送受信する自動車
  • ロボット:状況を捉えて、決められた作業を自動で行う機械
  • 自動運転レベル1〜2:運転の主体は運転者で、システムは操作の一部を支援する
  • 自動運転レベル3:限定領域でシステムが運転し、作動が困難なら運転者が対応する
  • 自動運転レベル4:限定領域でシステムが運転し、作動が困難でもシステムが対応する
  • 自動運転レベル5:領域を限定せず、システムが運転操作の全部を行う
  • 参考:今のシラバスでは、ドローンや自動運転は「IoT システム」、センサーは「IoT デバイス」にある

ひっかけ

  • センサーは検知して信号にする部品、アクチュエーターは信号を受けて動かす部品
  • デジタルツインは仮想側の再現、エッジは端末の近くでの処理で、別の考え方
  • レベル3は困難なら運転者が対応、レベル4は困難でもシステムが対応

想定問題

4問(四肢択一)。選ぶと、その場で正解と解説が開きます。

想定問題 1四肢択一

デジタルツインに該当するものはどれか。

正解:ア 現実の設備のデータを基に、同じ状態の設備を仮想空間に再現して、シミュレーションを行う。

ポイント

デジタルツインがどんな技術かを、データを扱うほかの技術と区別する問題です。

考え方と解き方

仮想空間に何を作るかが決め手です。データを近くで処理する考え方や、保存、学習も、データを使う話なので、データを使うというだけで選ぶと外れます。

  1. 選択肢のうち、現実の設備のデータを基に、同じ状態の設備を仮想空間に再現しているのは ア です。
  2. その再現を使ってシミュレーションを行う点が、デジタルツインの説明と合います。したがって、該当するのは ア です。

ほかの選択肢

  • イ エッジコンピューティングの説明です。データを端末の近くで処理しますが、仮想空間に再現はしません。
  • ウ 遠隔地へのバックアップの説明です。記録を保存するだけで、仮想空間に再現はしません。
  • エ 機械学習による分類の説明です。データから規則性を学ぶだけで、仮想空間に再現はしません。

覚えておくこと

  • デジタルツイン:現実のデータを基に、仮想空間に双子を作り、シミュレーションする技術
  • エッジコンピューティング:クラウドの処理を、端末に近い所へ分散して置く考え方

(テーマ・覚えること)

想定問題 2四肢択一

この IoT システムに関する記述として、適切なものだけを全て挙げたものはどれか。

A 社は、倉庫の庫内温度を測る機器、測った値から冷却の強さを判断する装置、冷却ファンを動かす機器をネットワークでつないだ IoT システムを構築している。
  • a エッジコンピューティングは、データを遠くのクラウドに全て送ってから処理する考え方である。
  • b 冷却ファンを動かす機器では、アクチュエーターが、制御用の装置からの信号を回転の動きに変える。
  • c IoT システムでは、機器が集めたデータをネットワークで送り、離れた装置での判断に使える。

正解:ウ b、c

ポイント

エッジコンピューティング、アクチュエーター、IoT のデータの流れを、a〜c で判定する問題です。

考え方と解き方

エッジは「端」の意味で、処理する場所を端末に近づける考え方です。クラウドに集めることと逆に覚えていると、a を適切と読みます。

  1. a は不適切です。エッジコンピューティングは、クラウドの処理を端末に近い所へ分散して置く考え方で、全てを遠くへ送る方式ではありません。
  2. b は適切です。アクチュエーターは、電気信号を受けて、物理的な動きに変える部品です。
  3. c は適切です。IoT は、機器がネットワークにつながり、データを集めたり、やり取りしたりする概念です。
  4. したがって、適切なのは b、c で、ウ です。

ほかの選択肢

  • ア a が不適切なのに入っており、c が適切なのに入っていません。
  • イ b、c は適切ですが、不適切な a も入っています。
  • エ b が適切なのに入っておらず、c だけになっています。

覚えておくこと

  • エッジコンピューティング:クラウドの処理を、端末に近い所へ分散して置く考え方
  • アクチュエーター:電気信号を受けて、モーターなどで物理的な動きに変える部品
  • IoT:さまざまな物がネットワークにつながり、データの収集や情報のやり取りを行う概念

(テーマ・覚えること)

想定問題 3四肢択一

MaaS(Mobility as a Service)に該当するものはどれか。

正解:イ 鉄道やバスなど複数の交通手段を組み合わせて、経路の検索から予約、支払までを一括でできる仕組み

ポイント

MaaS がどんなサービスかを、通信や自動化を使うほかの機器と区別する問題です。

考え方と解き方

名前に Mobility(移動)とあるため、車に関わる仕組みなら当てはまると考えがちです。通信機能のある車の話と取りちがえるのが、典型的な間違い方です。

  1. MaaS は、複数の公共交通などの移動サービスを組み合わせて、検索・予約・決済を一括で行うサービスです。
  2. 選択肢のうち、複数の交通手段を組み合わせて、検索から支払までを一括で行えるのは イ です。したがって、該当するのは イ です。

ほかの選択肢

  • ア コネクテッドカーの説明です。車が通信で情報を送る仕組みで、複数の交通手段の組合せではありません。
  • ウ スマートメーター(AMI)の説明です。電気の使用量を計る物で、交通手段とは関係がありません。
  • エ ロボットの説明です。決められた作業を自動で行う機械で、交通サービスではありません。

覚えておくこと

  • MaaS:複数の交通手段を組み合わせ、検索・予約・決済を一括で行うサービス
  • スマートメーター(AMI):通信機能を持ち、電力量を30分ごとに計る電力量計
  • コネクテッドカー:通信機能を持ち、走行中の情報をネットワークで送受信する自動車

(テーマ・覚えること)

想定問題 4四肢択一

自動運転のレベルに関する記述として、最も不適切なものはどれか。

正解:エ レベル5では、システムが運転操作の全部を代替するが、自動運転できるのは限定領域に限られる。

ポイント

自動運転のレベルごとの特徴のうち、不適切な記述を選ぶ問題です。

考え方と解き方

レベル3・4 に限定領域があるので、レベル5 も同じく限定領域の中だけで動くと考えがちです。限定がなくなるのがレベル5 だと押さえていないと、エを見落とします。

  1. レベル5は、領域を限定せずに、システムが運転操作の全部を代替する状態です。
  2. エ は、レベル5で自動運転できるのは限定領域に限られるとしていて、食いちがいます。したがって、最も不適切なのは エ です。正しくは、レベル5は、領域を限定せずに、システムが運転操作の全部を代替します。

ほかの選択肢

  • ア 適切です。レベル2は、運転者が主体で、システムが操作の一部を支援する状態です。
  • イ 適切です。レベル3は、限定領域でシステムが運転し、作動が困難なら運転者が対応します。
  • ウ 適切です。レベル4は、限定領域でシステムが運転し、作動が困難でもシステムが対応します。

覚えておくこと

  • 自動運転レベル3:限定領域でシステムが運転し、作動が困難なら運転者が対応する
  • 自動運転レベル4:限定領域でシステムが運転し、作動が困難でもシステムが対応する
  • 自動運転レベル5:領域を限定せず、システムが運転操作の全部を行う

(テーマ・覚えること)

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