Category Archives: System関連記事

実環境において無線キーボードとマウスの無線干渉を対処するには?

Allion Labs キーボードとマウスは、PC使用上で最も一般的な周辺機器です。これらのデバイスは、過去には主に有線接続が採用されていますが、現在では無線接続が徐々に主流となっています。無線キーボードとマウスは通常、Bluetoothまたは無線周波数(RF)を使用していますが、これらの技術も無線干渉を受けてしまいます。これにより、ユーザーが不便に感じてしまい、ブランドイメージにも悪影響を与え、返品の問題を引き起こす可能性もあります。これは調達担当者が調達要求書(RFQ)を作成する際に注意しなければなりません。 無線キーボードとマウスの無線干渉リスクと解決方法 近年、無線通信技術の普及が進んでおり、市場では特定の消費者層向けの静音キーボード・マウスや低遅延のゲーミングキーボード・マウスなどさまざまな無線キーボードとマウスが販売されています。アリオンは豊富なテスト経験と市場調査を行った結果、どんな用途でも、ユーザーが無線キーボードとマウスを使用する際に主に以下4つの不満を抱えていることがわかりました。 1. 接続が不安定 2. 電波の干渉を受けやすい 3. バッテリーの持続時間が短い 4. 安全性リスク その中で、接続安定性と電波干渉は関連しています。一般的にはRF性能のみ検証を行い、基本のアンテナパターンとシールドチャンバーの品質を確保を行いますが、実環境で無線干渉を引き起こすものは様々あります。住宅、会社、交通機関などにおいて、2.4GHz帯を使用するたくさんの無線デバイスが存在しており、無線共存の問題が発生します。これにより、無線接続の品質に影響を与え、ユーザエクスペリエンスの低下につながります。 以下のような問題に直面していませんか。 数多くある干渉シーンは想像通りなのか。 干渉の可能性がある想定外のシーン。 [...]

インピーダンスがSDカードリーダーの読み取りを妨げている?

Allion Labs カメラは美しい瞬間を捉える魔法の道具のような存在であり、撮影された写真やビデオを小さなメモリーカードに保存することができます。メモリーカードの中でも最も重要な役割を果たすのがSDカードです。SDカードは小型ながら長い間開発されており、かつての12.5MB/秒の速度から、最新のSD Expressは3940MB/秒まで向上し、高解像度と大容量を実現します。これにより、ユーザーは日常生活やプロの撮影で作品を保存するのに十分な解像度と容量を持つSDカードを利用することができます。 リーダーのインピーダンス制御の潜在的リスク 撮影された写真やビデオは、美しい瞬間を記録した貴重な成果ですが、SDカードリーダーを介して認識されなくなったり、データが読み込めなくなったりする経験はありませんか。不具合が発生する要因は様々ですが、豊富なテスト経験を持つアリオンは、カードリーダー内のインピーダンスが適切に制御されていない可能性があると推測し、それが信号伝送の品質や効率の低下、またはエラーと中断の発生につながると考えています。 インピーダンスとは、交流回路での電気の流れの抵抗度を示し、電流の流れや電圧の変化に影響を与えます。インピーダンスの制御がうまくいかない原因は以下の通りです。 1. 間違ったパッドサイズのはんだ付け:部品パッドが不足したり、はんだ付けが不適切になったりする可能性がある不適切な設計により、回路の不連続性や不安定性が生じ、信号の伝送品質に影響します。 2. 加工が難しい:各ボードメーカーの能力に依存し、極端に小さなまたは精密な設計はすべてのメーカーが製造できるわけではありません。これにより、製造コストと難度が増加し、製品の歩留まりと信頼性が低下します。 3. インピーダンス制御:適切なインピーダンスの一致を考慮していない場合、不連続なインピーダンス性能が生じ、信号の反射や干渉が発生し、信号の伝送効率と精度に影響します。 事例 アリオンは豊富なテストおよびコンサルティングの経験があります。過去のあるケースでは、お客様のDUT(SDコネクタ)の赤い線のRXコネクタのインピーダンスが当初は74Ωであることが判明し(左の画像)、明らかなインピーダンスの低下現象がわかりました。アリオンの専門家チームによるアドバイスと改善を経て、インピーダンスは約12Ω改善しました(右の画像)。また、インピーダンスの連続性も維持されました。 Faster、Easier、Better ― メモリーカードおよびコネクタのテストサービス [...]

製品の保証期間をしっかり確保するHALT試験 ― ゲーム機を例に

Allion Labs コロナ禍の影響により、親子関係が変化しています。親子で家にこもってテレビゲームをする娯楽が流行しており、さまざまなアミューズメントゲーム機メーカーの製品が販売され、売上は急成長しています。 しかしながら、アフターコロナ時代を迎える中、2~3年経過するとゲーム機が理由もわからずフリーズ、再起動、シャットダウンしたことがありませんか。これらの問題は、主に数年間使用したゲーム機の内部電子部品の老朽化によって引き起こされます。コンポーネントの性能が低下、放熱性能が悪化し、ゲーム機がフリーズ、誤動作をおこし、再起動、シャットダウンにいたる可能性があります。 ゲーム機本体の「過熱」に潜在的なリスク ゲーム機の内部には高速回転する電子部品(CPU、GPU、メモリなど)が使用されており、さらに画面やスピーカーなどの部品が長時間稼働するため、消費電力が比較的大きいです。その結果、ゲーム機の温度が利用時間の増加により上昇し、放熱能力を失うと、本体の熱感はより顕著になり、深刻な場合はオーバーヒートしてしまうことがあります。 高性能な3Dモバイルゲーム体験を求めるユーザーは、画質を最高レベルに調整することが多いですが、一部のゲーム機は画質を調整しなくてもプロセッサ負荷が非常に高くなることがあります。このような調整を行うと、ゲーム機への負担が増大し、温度が上昇しやすくなります。例えば、CPUやグラフィックカードに冷却用のファンが付いているパソコンを考えてみましょう。通常、ゲームをプレイしていると、高速演算時に処理チップが過熱しないようにファンが動作しますが、冷却用のファンが付いていないゲーム機は、機器の背面での放熱に頼ることがあります。しかし、スムーズで映像効果の高い状態で長時間使用すると、ゲーム機背面の温度が明らかに上昇していたり、熱く感じたりするようになり、結果として、フリーズや誤動作、再起動、シャットダウンなどの問題が発生することがあります。 高加速寿命試験(HALT)での実測 アリオンは多くのゲーム機メーカーと協力しています。長年の実測経験から、HALTテストの第一段階でも再起動や、自動シャットダウン、アプリのランダム実行などの状況が発生したことがあります。 アリオンは過去のテスト経験に基づいて、開発担当エンジニアに発生原因およびデバッグアドバイスを提供し、設計の改善や部品の交換を提案することが可能です。これを通じてゲーム機の環境ストレス耐性と信頼性を向上させます。 HALT試験の第一段階が完了した後、開発エンジニアによるデバッグを経て、高温/低温および振動の限界を見つけるためにテスト検証が行われます。第一段階のテストが完了した製品は、外部応力条件による老化促進因子の計算をもとに、第二段階のテストを行います。第二段階のテストは、製品が複合ストレス条件下で保証期間の信頼性テストに合格できるかどうかをシミュレーションすることを目的としています。 この検証方法の理論的基礎は、よく知られているアレニウス式(Arrhenius Equation)とアイリング式(Eyring Equation)です。反応の速度定数、温度の関係、そして反応速度を応用し、外部応力を積分して加速係数を計算し、信頼度を高めるためにスチューデントのt分布を利用します。スチューデントのt分布(Student’s t-distribution)は、信頼度を高めるために利用されます。この方法は、このお客様の電子製品で実証されています。 [...]

徳島の「学校タブレット端末故障問題」にみる、品質検証の重要性

Allion Labs 技術の急速な発展に伴い、デジタル教育の普及と必要性は進んでいます。デジタル教育世代に生まれた学生たちは受け身の学習ではなく、より積極的に参加するかたちが主体となっています。急激に進む教育の情報化の波に、タブレット端末は教育現場に欠かせない存在になりました。インタラクティブな教育ソフトウェアを通じて、生徒は抽象的な概念をより簡単に理解することができ、教育者は柔軟に教育内容の調整を行い、個人に合った学習体験を提供することができます。そのため各国の教育機関はタブレット端末を大量に購入し、生徒のタブレット端末使用比率が高まることで、全体的な教育の質を向上させることが期待されます。 なぜ品質検証が重要か?徳島の「1人1台タブレット事件」を例に 各国の政府はタブレットを大量に購入する前、受入テスト合格水準が入札書に明確に記載され、設定されているか把握するなど、その機能仕様や品質要件を考慮していたでしょうか。さらに、政府の調達担当者はタブレット関連の技術仕様について本当に十分に理解しているでしょうか。品質確認を行うにあたり十分な専門知識を保有しているでしょうか。上記の懸念点は、各国の政府がタブレットを大量に購入する際に直面する重要な問題でしょう。最近、日本で関連ケースがありました。 一人一台のタブレットを普及させるために、徳島県教育委員会は、県立高校など28校に2020年に中国製のタブレット1万6,500台を配布しました。しかし、2021年使用開始時すでに694台、2022年には627台の故障が発生し、2023年9月までには驚愕の約17%に当たる2,859台のタブレットが故障したと発表されました。この結果を受け、学校では1台のタブレットを複数の生徒で共有して応急的に対応するようになり、授業に支障を来しています。また、この故障が相次いでいる問題で、徳島県教育委員会の教育長は記者会見を開き、謝罪しました。 NHKニュースによると、調達されたタブレットの故障率は17.3%に達し、今後も増加する可能性があります。この事件は間違いなく、出荷前のタブレットの品質検証が不十分であった典型的な例です。政府の調達担当者からすると、品質要件や検証機関の委託に関する規則を設定されても、効果的に実施できることを100%保証することはできないと考えられます。 調達の受入テスト合格基準はどのように策定されるか?品質検証の専門家による取り組みとは? アリオンは、品質検証コンサルティングサービスの分野で30年以上の経験を持ち、さまざまな電子製品の技術仕様や品質要件に豊富なノウハウがあります。電子製品を調達する際には、調達書や入札書に技術仕様基準、品質要件、出荷前の受け入れ水準検査策定を、各国の政府や企業対して支援することが可能です。 徳島県のタブレット事件を例として、アリオンは三段階の受入テストを提案します。  第一段階:製品の動作温度と振動が表記されている製品仕様に適合するか確認  10台のサンプルを選択し、表記されている動作温度と振動範囲を基準に、10のサイクルを受入テスト合格水準として包括的な循環テストを実施します。低温から高温、振動なしから最大値振動までのサイクルで、10台すべてのタブレットが正常に動作するかどうか確認します。 この段階の受入テスト合格条件は「合格率100%」としており、このようにしてようやく製品仕様と実際の使用時との適合を確認できます。  第二段階:製品の動作限界条件を確認  第2段階では、5枚のフラットパネルを使用し、装置を使って製品の動作の3つの限界(最高温度、最低温度、最大振動)を見つけることを推奨しており、これらの限界値を製品の仕様と比較します。例えば一般的な電子製品の場合、製品の故障率を効果的に低減するためには動作限界は表記されている仕様よりも少なくとも10%上回る必要があり、この段階での受入テスト合格条件としています。 [...]

機能と性能の増加によるテスト効率化、お悩みありませんか?

Allion Labs 技術の発展に伴い、製品のさまざまな機能が増加し、転送速度も向上しています。これにより、関連テストの品質と効率に対する課題が高まり、テスト仕様がより複雑かつ厳格になっています。またより多くの要因やシナリオを考慮する必要がありますが、短い開発期間、生産スケジュールが求められています。メーカーはいかに限られた時間内にすべてのテスト項目を完了するか、またテストの正確性と信頼性を確保することが重要な課題となっています。 まだ手動でテストを行っていますか?潜在的なリスクを見落とす可能性あり! 製品にさまざまな機能を搭載する一方、その検証テストはより複雑になっています。人による操作でテストを実施すると、不適切な操作によるエラーやテスト項目の抜けなどのリスクに直面する可能性があります。また、テスト効率を効果的に向上させることができません。 製品機能の複雑化だけでなく、高周波や高速の特性も大きな課題です。現在、多くの高周波および高速製品に関する評価は手動でテストすることができず、手動によるテストは多くの時間を要します。また、手動テストではテスト結果の一貫性を保証できません。これらの潜在的なリスクを対処するために、アリオンは各インターフェースに対応するテストフィクスチャと自動化ソリューションを開発しました。これにより、お客様のテスト効率化とマンパワー最適化を実現し、製品品質の向上に貢献します。 テスト効率化の課題に打ち勝った自動化ツール (1)USB-C® – Tx & Long Channel Rx Precet. [...]

PCの無線性能が低下する原因は何?専門家によるデバッグ支援事例紹介

Allion Labs 技術の発展により、無線機能がPCに搭載されるのは一般的となり、こうした統合はユーザーに便利さをもたらしています。しかし、この利便性が追求される一方で、無線機能にはいくつかの潜在的なリスクを伴います。このため、無線信号の信頼性はもっと重視されなければなりません。 例えば、無線で接続することは多くのシーンでみられますが、無線信号の安定性と接続の信頼性は外部の干渉に影響を受けやすいです。電波干渉や、無線信号の干渉、または他の無線デバイスとの影響などが、接続品質の不安定性を引き起こし、それがユーザーエクスペリエンスに影響を与える可能性があります。ただし、無線性能が本当に低下しているかどうかを検証できることは基本的なことに過ぎません。より重要なのは、問題点を特定し、それに対する改善方法です。アリオンは実際事例を通じて、PCの無線性能の低下をどのように改善するかをご説明します。 アリオンのデバッグ実例 あるお客様のPC製品が市場に投入された後、無線性能の不良により数多くのエンドユーザーからクレームが寄せられました。このような緊急事態に直面する際、お客様はアリオンの保有する専門的なコンサルティングチームの協力が必須であると意識し、早急に製品の問題を改善できるよう、問題の特定と分析支援をアリオンに求めました。  Step.1 スループットの実測:アンテナのVSWR(電圧立波比)とアイソレーション(アンテナ隔離度) アリオンのコンサルティングチームはまず、スループットの測定を実施しました。測定の結果、ベースラインのデータが実際に悪かったことが確認されました。問題点の位置を特定するため、アリオンはさらにアンテナのVSWRおよびアイソレーションの測定を行い、以下の結果が得られました。 VSWR(電圧立波比) 測定周波数範囲は2GHzから6GHzまでです。赤い線はWi-Fiの動作周波数帯域を表し、青線と緑線はそれぞれメインアンテナ(Main Antenna)と補助アンテナ(Aux Antenna)を示しています。 VSWRテストの結果では、2.5GHz帯域においてメインアンテナと補助アンテナが一般的な基準である3を超えていることで、曲線グラフでは、設計の動作周波数が低いほうに偏りがでることが確認されました。5GHz帯域のスループットに問題がないため、VSWRに関する改善は現時点で不要となります。今後5GHz帯域のスループット値を向上させたい場合、またVSWRの調整を行いましょう。 次に、アイソレーションデータをみて、改善する問題点があるかどうかを確認します。 [...]

画面がちらつく原因はUSB-Cドッキングステーションか?

Allion Labs USB-Cコネクターの普及に伴い、USB-C関連製品が市場で人気を集めています。しかし、ユーザーが使用しているモニターは必ずしもUSB-Cコネクターを搭載しているわけではないため、異なるインターフェース(HDMI/DisplayPort/VGA)をサポートするUSB-Cドッキングステーション製品が必要になることがあります。USB-Cドッキングステーション製品を介して、USB-C非対応のモニターでもビデオ、データ転送、そして充電の機能を同時に楽しむことができます。しかし、マルチタスクの利便性を享受する一方で、機能が正常に動作しなければ、ユーザーエクスペリエンスに大きな影響を及ぼし、最悪の場合は競合他社の製品を購入するようなことになってしまいます。 USB-Cドッキングステーションのユーザーシナリオの潜在的なリスクとその対策 USB-CドッキングステーションはUSB 3.2(5Gbps/10Gbps)データ伝送をサポートするため、USBデータ伝送とビデオ信号伝送の同時使用はよくあるユーザーシナリオです。アリオンは多くの有名ブランドやODMメーカーと協力した経験のなかで、このユーザーシナリオにおける画面のちらつき問題を解決するよう何度も支援してきた実績があります。この記事では実際のテストケースに焦点を当てて説明します。  事例説明  あるお客様の製品であるUSB-CドッキングステーションをPCとモニターに接続し、USB 3.2フラッシュドライブを接続してデータを読み込むと画面がちらつきますが、USB 3.2フラッシュドライブを取り外せば、画面が正常に表示されます。  アリオンの解決策  アリオンの専門コンサルティングチームが分析した結果、この問題の主な原因はDisplayPort信号とUSB信号の相互干渉であり、これが伝送品質の低下につながることがわかりました。そして以下のような解決策をお客様に提案しました。 DisplayPort信号とUSB信号をコントロールするUSB-CドッキングステーションのMUXのイコライザーのパラメータを調整する アリオンのコンサルティングサービスでは、製品の発売前に問題を解決し、市販後の製品を返品するリスクを回避することに貢献します。 Faster、Easier、Better ― USB-C周辺製品の検証コンサルティングサービス [...]

リスクが潜むUSB-Cデバイス:Vbusスルーレートの実測

Allion Labs USB-Cの登場以来、これまでのプラグアンドプレイという特性の他に、Windows OSによるユニバーサルドライバーのサポートも加わり、さらには15W電源供給とUSB Power Delivery充電技術も搭載され、こうしたメリットを組み合わせ、USBデバイスの普及が一層進んでいます。しかし、USB-Cの独自性により、USBデバイス間の通信がこれまでより複雑になり、USB-C製品の開発設計の難易度も高まっています。 USB-Cデバイス利用におけるリスクと事例の紹介 USB接続はホスト側、ケーブル、デバイス側の3つの製品から切り離すことはできません。これらの3種類の製品を設計する際、信号の伝送品質、電源(供給/電圧降下/消費電力)の安定性、ホスト側とデバイス側の正確な通信を考慮する必要があります。従来のUSBコネクタを使用していた時代では、電源の役割を識別するのが比較的簡単で、ホスト側と供給側が、デバイス側と受電側がそれぞれペアとなっていました。数が一致しているためミスマッチすることなく、使用シナリオも比較的シンプルでした。 しかしUSB-Cになると、DRP(Dual Role Power)という新しいコンセプトが導入されました。現在最も一般的な利用シナリオは、デバイス側が充電可能なバッテリーを搭載したホスト側を逆方向で充電することです。USB Power Deliveryをサポートする場合、高ワット数(SPR: 100W、EPR: 240)で急速充電が可能となるため、メーカーは電源回路の設計に注意する必要があります。 [...]