Category Archives: 技術ブログ

ハイエンドカーの車内ストレージデバイスをいかに設計すべきか

Allion Labs / Richard Shen ここ数年より多くのデジタル製品が自動車のキャビンやボンネット内部に組み込まれるようになり、自動車デジタル製品の進歩が、テレマティクス・先進運転支援システム(ADAS)・GPSカーナビ等、豊富な機能を持つ情報エンターテイメントシステム(IVI)をリードする時代に突入しました。 自動車アプリケーションには、信頼性の高いメモリストレージテクノロジーが求められ、これにより現代における自動車システムの演算とデータ保存要求のサポートし、また全てのアプリケーションと厳しい環境下での完全な実行が可能となります。 典型的なハイエンドカーには、一台に2〜3億を超える行番号のソフトウェアコードが積まれており(注釈1)、自動車は現在と未来における最大のソフトウェアプラットフォームの一つとなります。このソフトウェアプラットフォームは、自動車内にビルトインされた運転システムに必須の項目であるというだけでなく、安全性とアプリの応用も強く求められるため、自動車内の保存能力も絶えず拡大させることで、増長し続けるデータとプログラミングデバイス要件に対応しています。この技術は、3DHDマップやデータロガー(ブラックボックス)等、保存能力が拡大することで複雑となった車載ソフトウェアを起動するだけでなく、長期的な寿命と機能拡充を考慮しなければならないため、これから到来する自動運転を実現するために必要な技術であり、データ全体の保存要求に対し大きな影響を与えます。 近い将来、自動車で突発的な事故が起こった場合、どのようにしてエラーが発生したのかを見つけるかが鍵となります。エラーを探し出す方法の一つは、事故発生前のラスト30秒間を再構築し、全てのセンサーにあるデータを用いてセンサーが採取したコンテンツを再び明らかにすることです。また人工知能(AI)アルゴリズムを通して、このデータで採取された動作を知ることができます。将来、自動運転自動車の車内にあるセンサーの数量と、これらのセンサーの解像度と帯域幅が、毎秒数GBを超えるデータレートへ対応できるようになると予想されています。ブラックボックスはデータ保存と実際の事故に関連するデータを保存するだけでなく、自動車緊急ブレーキシステム(AEB)の事故と状況把握にも用いられ、アルゴリズムまたはセンサーが誤作動を起こす可能性や追加の調整が必要な可能性を意味しており、これらのデータは、人工知能アルゴリズムの微調整や、最終的な自動運転自動車の大量展開にとって大変貴重なものと言うことができます。 現行よく見られる車内ストレージデバイスは以下の数種類に分類されます(表1)。 表1: 車內儲存裝置種類 Type Protocol Speed [...]

車内ストレージデバイスの 突発的停電のテストと検証

Allion Labs / Richard Shen 近年、自動車のキャビンやエンジンに組み込まれるデジタル製品が増加する中、自動車内のデジタル製品も、コネクテッドカー・高度な運転支援システム(ADAS)・GPSカーナビ等、豊富な機能を持つ車内エンターテイメントシステムへと進化を遂げてきました。中でも車用ストレージデバイスは、データ保存だけでなく、現代におけるカーシステムの高性能計算もサポートする等、将来の自動車産業にとって必要不可欠且つ主要なコンポーネントです。この他に、自動運転のセンサー数や、センサーが対応する解像度、ネットワーク帯域幅が徐々に拡大する中で、膨大なデータ使用量をGB/sの速度まで上げることが可能となります。 例えば、一日の中で何回も車両電源をつけたり消したりする行為。突然電源が落ちることでデータが失われてしまうという問題を、私達は普段の生活の中で意識することはありません。NAND Flashの設計では、復元作用が働いて突発的に電源を消失する状況を回避(Suddenly Power off, SPO)でき、またその状況発生後もすぐにデータを修復します。常に行われる電源のオン/オフという動作が、フラッシュストレージデバイスの保存とリカバリに直接影響するため、Flashメーカーと自動車メーカーから注目が集まっています。 SSDコントローラ(Flash Translation Layer,FTL)は、データ対応表、フラッシュページの実態ステータスの情報、エラーブロックの情報等、様々なメタデータを維持及び保護し、突発的にフラッシュデータの停電が発生しても、正確なブロックでリード&ライトを行い、適切にデータを保存することで、この様なメーカーが直面する課題の克服に役立ちます。また、SSDコントローラはメインメモリの「キャッシュ」機能においても非常に重要で、定期的あるいはシステムシャットダウン時にフラッシュメモリと同期を行い、ユーザーデータとSSDに保存されているメタデータの間で、データの一致を確保します。 現行よく見られる車内ストレージデバイスは、以下の様に分類されます(表1): [...]

TWS完全ワイヤレスBluetoothイヤホンの干渉及び不同期に関する研究

Allion Labs / Allen Liao 多くのスマートフォンで3.5mmイヤホンジャックの設計が取り消されるようになり、近年Bluetoothイヤホンがブームとなっています。通勤者、学生、スポーツ愛好家など、あちこちでBluetoothイヤホンを目にするようになっています。Bluetoothイヤホンには体積が小さい、携帯しやすいという利点があるほか、Bluetooth伝送技術が近年発展し、音質の表現及び低消費電力の技術も向上され、ついに完全ワイヤレスBluetoothイヤホンが登場しています。 完全ワイヤレスBluetoothイヤホンは、従来のワイヤレスBluetoothイヤホンで左右の耳の単体を接続しているケーブルをワイヤレス方式の伝送に変えたものです。これにより、使用上の利便性が向上され、またケーブル接続がなくなったことで、タッチノイズが出現しません。これら2種類のBluetoothイヤホンは高解像度または低遅延の通信をサポートしていない場合、その使用規格は基本的に同じですが、唯、完全ワイヤレスBluetoothイヤホンは多くがBluetooth 5.0規格をサポートしています。(バッテリー駆動時間の増加)。 しかし、BluetoothとWi-Fi技術はいずれも2.4GHzの無線電波帯域を使用しているため、往々にして接続周波数帯域上で共存の技術的問題があり、さらに完全ワイヤレスBluetoothイヤホンの装置設計は通常比較的小さいため、アンテナ設計に制限があり、イヤホンの共存問題がより重大になります。 アリオン(Allion Labs)の豊富な無線関連試験の経験によると、完全ワイヤレスBluetoothイヤホンが2.4GHz帯域で共存する問題が引き起こす可能性のある影響は、次の状況にまとめることができます。 無線信号の干渉がBluetoothのボタン機能(再生、一時停止、次のトラック)の反応遅延、さらには失敗を引き起こす 無線信号の干渉が音楽を聴いているときの音の途切れ、さらには無音を引き起こす 2.4GHz共存問題をどのように測定するか アリオンは、完全ワイヤレスBluetoothイヤホンの2.4GHz帯域における共存問題について、市場で人気がある3種類の完全ワイヤレスBluetoothイヤホン(Oブランド、Sブランド、Aブランド)を「環境構築」、「パフォーマンス判断基準」、「実測結果」からワイヤレス信号の干渉下における問題と劣化を検証しました。メーカーは上述の3点を設計の参考根拠とし、接続の問題でユーザー体験およびブランドイメージの低下を回避することができます。 [...]

ホームルーター性能検証規格の統一:TR-398の予備研究(一)

Allion Labs / Alvin Tsai & Chris Wu 概要 従来から室内Wi-Fiに共通のパフォーマンステスト基準がなかったため、ベンダー各社が各自の仕組みでテスト及び定義付けを行なってきました。結局、ユーザーが関連設備を購入する時、やむを得ず各製品のそれぞれの説明に依存し、異なるブランドの製品を比較する共通の土台もありませんでした。今年になり、ようやく国際非政府組織のブロードバンドフォーラム(Broadband Forum)は、ベンダー及び試験ラボと共同で室内Wi-Fiのパフォーマンステスト基準を制定し、2019年2月に初の家庭用Wi-Fi性能テスト基準「TR-398室内Wi-Fi性能テスト基準」(以下、「TR-398規格」といいます。)を発表しました。   ブロードバンドフォーラム(Broadband Forum)は、国際的な非政府組織であり、ブロードバンドインターネットの規格開発に特化した非営利の業界コンソーシアムです。そこで発表された有線インターネット接続規格に、PON、VDSL、DSL、Gfast等が含まれます。ブロードバンドフォーラムのメンバーに、通信ネットワーキング及びサービスプロバイダー企業、ブロードバンドデバイス及び機器ベンダー、コンサルタント、独立した試験ラボ(ITL)を網羅しています。その取締役会の構成員には、BT、AT&T、エリクソン、ノキア、ARRIS、Calix、インテル、ドイツ・テレコム、テレコム・イタリア、InCoax、ファーウェイ、中華電信、中国電信、中国移動等世界的な大手電気通信事業者が含まれ、その地位及び影響力も軽視できません。 TR-398規格の定義 [...]

TR-398とIoT製品の応用に関する検討

Allion Labs / Cache Her TR-398は世界初のWi-Fi性能テスト標準で、この標準には家庭用Wi-Fiルーターの性能を規定する明確な基準があります。他の家庭用ワイヤレスデバイス(例えば、携帯電話、タブレット、セットトップボックス、ワイヤレスプリンターなど)また最近人気なIoT製品(例えば、スマートスピーカー、ウェブカメラ、家電製品またはセンサーなど)も同じ基準に従って規定できますか?この問題について、アリオンのプロフェッショナルテストチームは、TR-398の6つのメジャー側面(11項目のプロフェッショナルテスト項目)に対応する判断基準を理解するようにご案内します。そこで調査した結果、家庭用ワイヤレスデバイスやIoT製品についてテストできる項目が10個含まれています。最適なユーザーエクスペリエンスを実現するための、受信機の感度、スループット(帯域幅)、カバレッジ、マルチユーザーサポート、干渉防止および安定性などを含め、製品種目別とサポート機能によって性能パフォーマンスを検証することができます。   家庭用ワイヤレス製品の問題は多い? 皆様はこんな経験がありませんか?新しい家庭用ワイヤレス製品(スマートスピーカー、掃除ロボットまたはスマートドアロックなど)を購入して自宅で使おうとした時、接続できなかったり、接続が不安定だったり、接続エラーまたはスピードが遅いなどの問題が起きてしまいます。多額な金をかけたが、楽しむことが出来ず、不愉快な気分になったことがありませんか。何故このようなことが起こるでしょうか。それは消費者の利益を保護するためのワイヤレス製品の性能を有効に規定する基準がないためです。一部のメーカーは、製品の基本的な機能を低コストで確認することはしますが、製品のパフォーマンスや安定性を確保するためにより多くの時間と資金を投資したがらないのです。ユーザーのフィードバックによると、市場に出回っているIoT製品は、よく使用中にいくつかの問題に遭遇することがあります。 家庭用ネットワークデバイスまたは携帯電話に接続できない。 頻繁に接続エラー スピードまたは反応が遅い 他のブランドのデバイスとインタラクティブできない このような問題は、製品に対するユーザーの満足度を低下させるだけではなく、深刻な状態ではブランドの信頼を著しく低下させ、さらにこの製品を買わないように他の人に煽る人もいます。実際に引き起こされた損害は予想よりもはるかに大きいものです。   [...]