「エネルギーハーベスティング」「IPv4」の解説

2021年2月20日

エネルギーハーベスティングとは？

「エネルギーハーベスティング（energy harvesting：環境発電技術）」とは、太陽光や照明光、機械の発する振動、熱などのエネルギー（energy）を採取（harvesting）し、電力を得る技術を意味であり、特に身の回りにあるわずかなエネルギーを電力に変換し活用することを目的とした技術のことです。

エナジーハーベスティング技術で電力を得るためには様々な方式があります。ここで、主なエネルギーソースを紹介します。

可視光：太陽光、白熱灯、蛍光灯、LED等の照明からの光エネルギーを採取し、電力を得るエナジーハーベスティング技術になります。太陽電池の材料も様々有り、シリコン結晶太陽電池、シリコンアモルファス太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、CIS太陽電池、CIGS太陽電池等があります。
力学的エネルギー：モーター、エンジン、その他の機械の発する振動エネルギー、橋や道路等の建造物が発する振動エネルギーを採取し、電力を得るエナジーハーベスト技術になります。発電素子として、圧電素子を使用するものや、静電誘導、電磁誘導を使用するもの等があります。
熱エネルギー：モーター、エンジン、その他の機械の発する熱エネルギー、ビルや工場の配管等から発する熱エネルギーを採取し、電力を得るエナジーハーベスティング技術です。ゼーベック素子を利用した温度差発電が主流になります。
電波エネルギー：テレビ、ラジオ、携帯電話、無線LAN等の電波エネルギーを採取し、電力を得るエナジーハーベスティング技術になります。レクテナを使用して電波のエネルギーを直流電流に変換します。電力線の漏れ磁束を使用して発電する磁場発電もあります。

エネルギーハーベスティングに関する問題

IoTデバイスへの電力供給でも用いられ，周りの環境から光や熱(温度差)などの微小なエネルギーを集めて，電力に変換する技術はどれか。
   ア. PLC
   イ. PoE
   ウ. エネルギーハーベスティング
   エ. スマートグリッド
出典：令和2年度秋期 ITパスポート試験公開問題問74

◆確認問題の解答（ウ）、解説・・・各選択肢の解説は、次の通り。

ア（PLC）：「PLC」とは、「Power Line Communications」の略であり、電力線搬送通信のことです。電力線を通信回線としても利用する技術になります。
イ（PoE）：「PoE」とは、「Power over Ethernet」の略であり、イーサネットのLANケーブルを通じて電力を供給する技術になります。
ウ（エネルギーハーベスティング）：正解です。「エネルギーハーベスティング」とは、周辺環境から微小なエネルギーを収穫して、電力に変換する技術のことです。
エ（スマートグリッド）：「スマートグリッド」とは、ディジタル機器の通信能力や演算能力を活用することによって電力需要を自律的に調整し、省エネとコスト削減及び信頼性と透明性の向上を目指した新しい電力網システムのことです。

IPv4とは？

「Pv4」とは、インターネットに接続されたコンピュータ同士がデータをやりとりするためにデータ通信の方法を定めた規約のことです。インターネットに接続されたコンピュータには、それぞれのコンピュータを識別するためのIPアドレスと呼ばれる固有の番号が割り当てられます。IPv4では、このIPアドレスを32ビットのデータとして表現されます。

IPv4のアドレス総数は、2の32乗個（42億9496万7296個）になります。よって、最大約43億台のコンピュータが、インターネットに直接接続することができます。

IPv4のIPアドレスは、上記でも記載した通り、32ビット(2進数32桁)になりますが、人間は、このままだと覚えにくい（利用しにくい）ため、表記するときは、8ビットずつ"."(ドット、ピリオド)で区切り、それぞれ10進数に変換して表記します。

IPv4に関する問題

PCに設定するIPv4のIPアドレスの表記の例として，適切なものはどれか。
   ア. 00.00.11.aa.bb.cc
   イ. 050-1234-5678
   ウ. 10.123.45.67
   エ. http://www.example.co.jp/
出典：令和2年度秋期 ITパスポート試験公開問題問75

◆確認問題の解答（ウ）、解説・・・各選択肢の解説は、次の通り。