令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午後I 問題 問2 DXレストランの制御装置のタスク設計と料理を運ぶロボの追加

入店端末からスマホへ送信されるデータ量とNFCの通信速度を用いて、送信に掛かる時間を計算します。

• データ量のビット単位への変換:
  送信データ量は20バイトです。1バイトは8ビットであるため、データ量は $20 \times 8 = 160$ ビットとなります。
• 通信時間の計算:
  NFCの通信速度は424kビット／秒です。設問の指示により $1\text{kビット} = 1,000\text{ビット}$ となるため、通信速度は $424,000$ ビット／秒です。
  データの送信に掛かる時間は、$\frac{160}{424,000}$ 秒となります。
• ミリ秒への変換と端数処理:
  秒をミリ秒に変換するために1,000を掛けます。
  $$\frac{160}{424,000} \times 1,000 = \frac{160}{424} \approx 0.3773... \text{ ミリ秒}$$
  「答えは小数第3位を切り上げて、小数第2位まで求めよ」という指示に従い、$0.377...$ の小数第3位（7）を切り上げると $0.38$ となります。

店舗の料理人が品切れ情報を登録したにもかかわらず、その料理の注文がキッチン端末に届いてしまう事象が発生する条件を考察します。

• システムにおける品切れ処理の流れ:
  〔DXレストランの動作概要〕⑤によると、料理人がキッチン端末で品切れ情報を登録すると、制御装置へ送信されます。その後、制御装置からすべてのテーブル端末へ品切れ情報が送信され、該当料理の注文受付が中止されます。
• 事象が発生する要因:
  品切れ情報がキッチン端末から発信され、テーブル端末に情報が到達・反映されるまでには通信のタイムラグが存在します。
  この品切れ情報がテーブル端末に反映され、注文受付が中止される直前（より前）に、利用者がスマホから該当する料理の注文操作を行ってしまった場合、システムはまだ注文可能と判断してキッチン端末へ注文情報を送信してしまいます。

高得点のポイント

• 品切れ情報がテーブル端末に反映（登録）されるタイミングと、注文されるタイミングの前後関係を正確に記述する
• 「〜より前に〜された場合」のように、事象が発生する条件として適切な文末でまとめる

表2「制御装置の主なタスクの処理概要」をもとに、サーバ通信タスクと直接メッセージ通信を行うタスクを特定します。

• 入店タスク:
  処理概要に「サーバに会員番号を送信する」「サーバから会員番号及び予約人数を受信すると」と記載されており、サーバ通信タスクと通信を行っています。
• 精算タスク:
  処理概要に「会員情報、会計金額及び決済の依頼をサーバに送信する」「サーバから決済の結果を受信すると」「サーバから売上要求を受信すると、売上情報をサーバに送信する」と記載されており、サーバ通信タスクと通信を行っています。
• キッチンタスク:
  処理概要に「サーバと通信してメニュー情報を更新し」と記載されており、サーバ通信タスクと通信を行っています。
• その他のタスク:
  テーブルタスク、指示タスク、ロボットタスク（表3）の処理概要には、サーバとの通信に関する記述は含まれていません。

高得点のポイント

• 表2の各タスクの処理内容を読み取り、サーバと通信を行っている「入店」「精算」「キッチン」の3つのタスクを過不足なく抜き出す

表2のテーブルタスクにおける注文キャンセル時の処理を、システムのデータ構造と照らし合わせて特定します。

• テーブルタスクが管理する情報:
  図2「制御装置の主なタスク構成」において、テーブルタスクから破線矢印（メモリへの書込み）が伸びている先は「空席管理情報」と「注文履歴情報」の2つです。
• キャンセル処理の内容:
  〔DXレストランの動作概要〕④にて、「テーブルごとの注文情報の履歴管理のための、注文履歴情報を更新する」とあります。注文がキャンセルされた場合、履歴から該当する注文を無かったことにする（削除する）必要があります。
  したがって、削除操作の対象となるデータは 注文履歴情報 です。

高得点のポイント

• 図2の破線矢印と表2の記述を関連付け、対象となるメモリ（情報）の名称を正確に抜き出す

表2のテーブルタスクにおける注文キャンセル時の削除対象データを特定します。

• 注文履歴情報の更新単位:
  表2のテーブルタスクにおいて、配膳が完了した際の処理として「指示タスクから配膳完了の通知を受けると、注文履歴情報の該当する料理を配膳済みに更新する」という記述があります。
• キャンセル時の削除対象:
  注文履歴情報において管理・操作の対象となる単位は「料理ごと」です。そのため、注文がキャンセルされた際に削除すべきものは、注文された料理そのもの、すなわち 該当する料理 となります。

高得点のポイント

• 注文履歴情報に対する別の処理（配膳完了時）の記述を参考に、操作対象の単位となる字句を正確に抜き出す

表2のテーブルタスクにおける精算完了時の通知先タスクを特定します。

• 精算完了後のシステムの動き:
  〔DXレストランの動作概要〕⑨において、精算完了後にはテーブルのプリンタで領収書を印刷し、「テーブル番号、片付けの指示及び片付け完了ボタンを指示端末に表示する」と定められています。
• 指示端末の制御担当:
  表2のタスク構成において、指示端末への表示処理を担当しているのは 指示タスク です（「指示端末に表示する」という処理が並んでいます）。
  したがって、領収書の印刷指示を行った後、片付けに関する表示を行わせるために通知を送る先は 指示タスク となります。

高得点のポイント

• 動作概要の記述と各タスクの役割を紐付け、通知先となるタスク名を正確に抜き出す

表2のテーブルタスクから指示タスクへ通知される内容を特定します。

• 精算完了後に必要な指示:
  〔DXレストランの動作概要〕⑨において、精算完了後は指示端末に「片付けの指示及び片付け完了ボタン」を表示させることが記述されています。
• 指示タスクの受信内容:
  表2の指示タスクの処理概要を確認すると、「片付け指示の通知を受けると、テーブル番号、片付けの指示及び片付け完了ボタンを指示端末に表示する」とあります。
  したがって、テーブルタスクから指示タスクへ送信される通知内容は 片付け指示 となります。

高得点のポイント

• 指示タスク側の受信トリガーとなる名称（片付け指示）と合致する字句を正確に抜き出す

表2のテーブルタスクにおける片付け完了時の状態更新対象を特定します。

• テーブルの空き状況の管理:
  表2の入店タスクの処理概要において「テーブルの空き状況について空席管理情報を基に検索する」とあり、テーブルの状態は空席管理情報で管理されていることがわかります。
• 更新すべき対象:
  片付けが完了したということは、そのテーブルが次の利用者のために空いた状態になったことを意味します。テーブルタスクは自テーブルの状態を管理しているため、更新対象は 空席管理情報の自テーブル となります。

高得点のポイント

• 図2のメモリ書込みの関連性と、入店タスク・テーブルタスクの記述を照らし合わせ、更新対象を正確に抜き出す

キッチンタスクが品切れ情報を受信した際に実行すべき処理を、動作概要とタスク間の関係から導出します。

• システム全体での品切れ処理の要件:
  〔DXレストランの動作概要〕⑤に「制御装置から、品切れ情報がテーブル端末全てに送信され、該当する料理の注文の受付を中止にする」と記述されています。
• タスク構成に基づく実現方法:
  テーブル端末に直接情報を送信するのは、表2よりテーブルタスクの役割です。テーブルタスクの処理概要には「メニュー更新の通知を受けると、テーブル端末にメニュー情報を送信する」とあります。
  また、図2においてキッチンタスクから「メニュー情報」への書込み（破線矢印）が存在します。
  したがって、キッチンタスクは自身でメニュー情報を更新した上で、全てのテーブルタスクに対してメニュー更新を通知する必要があります。

高得点のポイント

• メニュー情報の更新を伴うこと、および全てのテーブルタスクへ通知することの2つの処理要素を盛り込む
• キッチンタスクからテーブルタスクへ連携する流れとして論理的に記述する

ロボットによる料理搬送が開始される条件を、追加された仕様（表3）から整理します。

• 指示タスクの条件:
  表3の指示タスクの変更概要に「着座人数が0人の場合は、1人以上になるまで待ってから搬送指示を通知する」とあります。すなわち、着座人数が1人以上であることが第一の条件です。
• ロボットタスクの条件:
  表3のロボットタスクの変更概要に「指示タスクから搬送指示を受けると、料理がロボに格納されていれば、ロボに搬送指示を送信する」とあります。
• 結論:
  ロボが実際にテーブルへの移動（搬送）を開始するためには、上記2つの条件を同時に満たしている必要があります。

高得点のポイント

• 「着座人数が1人以上」と「ロボに料理が格納されている」の2つの条件を漏れなく記述する
• 2つの条件が同時に成立する必要があること（AND条件）を正確に表現する

利用者がロボットから料理を受け取った際（料理受取時）の、テーブルタスクの処理内容を特定します。

• 料理受取が意味する状態:
  ロボット搬送における「利用者がロボから料理を取り出し，テーブル端末の料理受取ボタンを押す」という動作は、システム上は「対象の料理の配膳が完了した」ことと同義になります。
• 既存仕様における配膳完了処理:
  表2のロボット導入前のテーブルタスクでは、「指示タスクから配膳完了の通知を受けると、注文履歴情報の該当する料理を配膳済みに更新する」という処理を行っていました。
  ロボット搬送の場合でも、料理が受け取られたタイミングでシステムのステータスを同様に更新する必要があります。

高得点のポイント

• 更新対象が「注文履歴情報の該当する料理」であることと、ステータスを「配膳済み」に更新することを正確に記述する
• タスクの処理概要として適切なフォーマットでまとめる

ロボットが障害物などで停止し、搬送キャンセルが行われた際の指示タスクの処理内容を特定します。

• 搬送キャンセル後の代替フロー:
  〔機能追加に伴うソフトウェアの変更〕④の動作概要によると、ロボットが停止した場合は店員が代わりに配膳を行います。
• 指示端末のUI変更要件:
  店員による代替配膳モードに移行するため、システムは店員が配膳を終えたことを入力できるようにする必要があります。同④の記述に「指示端末には該当する料理の配膳完了ボタンが表示される」と明記されています。
  指示端末の表示制御は指示タスクが行うため、搬送エラーの解除とともにこの表示処理を実行します。

高得点のポイント

• 指示端末を対象として、配膳完了ボタンを表示させることを明記する
• 機器への画面表示処理として簡潔に記述する