応用情報技術者 試験情報＆徹底解説

スマートフォンのアプリケーションプログラム設計に関する次の記述を読んで，設問1～3に答えよ。

　G社は，スマートフォン(以下，端末という)で稼働する歩数計アプリケーションプログラム(以下，歩数計アプリという)を開発することになった。
　歩数計アプリは，人が歩くことによって変動する加速度を解析し，歩数を算出する。端末は，加速度センサと，加速度センサを制御するためのミドルウェアとを搭載している。歩数計アプリは，このミドルウェアを使用して，加速度センサのデータを取得する。

〔端末の仕様〕
　端末は，電力の消費をできるだけ少なくするために，使用していないときはディスプレイを消灯し，MPUへのクロック供給を停止している。
　端末の状態には，MPUへのクロック供給を行っているウェイク状態と，MPUへのクロック供給を停止しているサスペンド状態がある。
　端末をサスペンド状態にする条件(以下，サスペンド条件という)は，端末が通話及び，データ通信を行っていない状態で，利用者が端末を60秒間操作しないことである。一方，端末がサスペンド状態のときに，着信があるか又は利用者が端末を操作すると，MPUへのクロック供給を再開し，ウェイク状態になる。
　ミドルウェアのAPIには，"サスペンド禁止"と"サスペンド許可"がある。アプリケーションプログラムが"サスペンド禁止"を実行すると，サスペンド状態になることが禁止され，サスペンド条件が成立しても，端末はウェイク状態を維持する。
　一方，アプリケーションプログラムが"サスペンド許可"を実行すると，サスペンド状態になることが許可され，サスペンド条件が成立したとき，端末はサスペンド状態になる。
　なお，電源投入後"サスペンド禁止"を実行するまで，端末はサスペンド状態になることが許可されている。

〔加速度センサ〕
　端末に内蔵されている加速度センサは，(横，縦，高さ)の加速度を(X，Y，Z)とし，それぞれ，－19.6メートル／秒²～19.6メートル／秒²の範囲で測定できる。
　動作確認のために端末を水平な机の上に置いた。ディスプレイ面を上にしたときZの値は負で，下にしたときZの値は正であった。机の上で，ディスプレイ面を上にして端末を図1の①及び②の方向に動かしてみた。Zの値はaメートル／秒²でほぼ一定であったがX及びYの値は図2のように変化した。　さらに，端末のb歩行したところ，加速度は図3のようにZの値だけが大きく変化し， X及びYの値は， Zの値の変化の大きさに比べるとほとんど変化しなかった。〔歩数計アプリ〕
　歩数計アプリが加速度センサのデータを取得するとき，ミドルウェアのAPIである"センサ設定"を実行する。このAPIには，加速度センサのデータ取得間隔として50，100，200及び1,000ミリ秒のいずれかを指定し，ミドルウェアから加速度センサのデータを取得するための関数を歩数計アプリが用意して登録する。
　ミドルウェアは指定された間隔で加速度センサのデータを取得し，メートル／秒²単位の浮動小数点数に変換し，歩数計アプリで用意した関数に渡す。
　歩数計アプリが終了するとき，歩数計アプリはミドルウェアのAPIである"センサ設定解除"を実行し，"センサ設定"で設定した関数の登録を取り消す。
　利用者が端末をどのような向きで持ち，歩行するかは特定できない。そこで，3軸方向の加速度を合成して，重力加速度が正の方向になるように補正した。その補正した値を用いて，端末にかかる加速度の変化を調べる。
　静止しているとき，端末は重力の影響で一定の加速度を受けている。一方，歩行しているとき，端末は上下に動くので，合成された加速度は図4のように周期的に変動する。この周期を検出し，変動の1周期を1歩と判定する。ただし，変動の大きさが所定の値よりも小さいときは，静止しているものとする。　歩数計アプリは，1秒間に最大4歩まで計測できるようにする。
　歩数計アプリは加速度センサのデータを一定時間ごとに取得(以下，サンプリングという)している。サンプリングによって，復元できるデータの周波数は，サンプリングする周波数の1／2までとする。
　1秒間に最大4歩のデータを復元するには，1秒間にc回以上，サンプリングしなければならない。消費電力を考慮し，できる限りサンプリング周期を長くしたい。そこで，加速度センサのデータ取得間隔をdミリ秒とした。
　歩数計アプリは，歩数計アプリ用のアイコンをタッチすることで起動する。歩数計アプリは，起動されると"サスペンド禁止"を実行し，計測した歩数をディスプレイに表示する。
　ディスプレイに表示している終了ボタンをタッチすると，歩数計アプリは終了する。

〔運用試験〕
　歩数計アプリをインストールした端末を，野外に持ち出して試験したところ，歩数計アプリを一度使用すると，歩数計アプリを終了しても電池の消耗が激しい，という指摘があった。
　原因を調べたところ，歩数計アプリ終了時にeを実行しておらず，その結果，歩数計アプリが終了しても，端末の状態はf状態のままとなっていた。

〔加速度センサ〕について，(1)，(2)に答えよ。

• 本文中のaに入れる適切な数値を解答群の中から選び，記号で答えよ。
• 本文中のbに入れる適切な字句を解答群の中から選び，記号で答えよ。

〔歩数計アプリ〕について，(1)～(3)に答えよ。

• 歩数計アプリでミドルウェアのAPIである"サスペンド禁止"を実行しなければならない理由を，30字以内で述べよ。
• 本文中のcに入れる適切な数値を答えよ。
• 本文中のdに，ミドルウェアのAPIである"センサ設定"で指定できるデータの取得間隔から適切な数値を選んで答えよ。

〔運用試験〕について，(1)，(2)に答えよ。

• 端末で実行するミドルウェアのAPIのうち，本文中のeに入れる適切なAPI名を答えよ。
• 本文中のfに入れる適切な端末の状態を答えよ。