Category Archives: 技術ブログ

なぜLoRaWAN製品はネットワークに接続できないのか？

Allion Labs LoRaWANとは？LoRaWAN技術および応用 LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）は、低消費電力で長距離かつ広域通信が可能な通信プロトコル技術で、IoTデバイスを接続するために設計されます。無線局免許が原則不要の「アンライセンスバンド」である920MHz帯域を利用し、数キロ以上の範囲をカバーできます。また、消費電力が低くバッテリー寿命を延ばすことで、スマートシティ、スマート農業、自動化された工業生産、環境モニタリング、医療などの分野に活用されています。 LoRaWANのメリット LoRaWANのメリットは、長距離のカバー範囲や低消費電力などの特長に加え、以下の点もあります。 1.　大規模な接続：LoRaWAN技術は大規模なIoTデバイスの接続をサポートするように設計されます。1つのLoRaWANネットワークでは数千から数百万のデバイスをサポートでき、運営業者は異なる規模のIoT展開に対応できます。 2.　コスト効果：LoRaWANデバイスは比較的低コストであり、IoTソリューションの総合コストを削減し、さらなるアプリケーションの実現を支援します。 3.　オープンスタンダード：LoRaWANはオープンスタンダードであり、特定のベンダーによる制御を受けません。これはさまざまなデバイスとサービスが相互に操作できることを意味し、運営業者は複数のベンダーと協力して多様なIoTエコシステムを構築できます。 4.　低周波数要件：LoRaWANはISM（Industrial, Scientific, [...]

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. [...]

コネクタの抜き差しが困難な理由とは？

Allion Labs コネクタは電気回路を接続するための部品であり、基本的に2つで一対のペアとして使用されます。通常一方はオス（プラグ）、もう一方はメス（ソケット）と呼ばれ、オスとメスを結合すると、信号や電力などを転送することができます。コネクタはよく目にする電子部品でさまざまなタイプや様式があり、最も普及しているタイプとして、イーサネットコネクタ、HDMIコネクタ、USBコネクタ、電源プラグなどが挙げられます。しかし、多種多様なコネクタの中で、購入したコネクタを汎用化するには、信頼できる機関または規定によってコネクタの仕様を定義する必要があります。 コネクタの抜き差しに潜むリスク さまざまなコネクタにはすでに仕様規格が定められており、メーカーもそれに基づいて製品を設計していますが、コネクタの機能や外観の美しさを向上させるために、メーカーは特別な変更や特殊なメカニズムを加えたりするため、製造・組み立ての工程で品質管理を怠ると、使用に支障をきたす可能性があります。インターネット上でも、実際に問題に遭遇したユーザーが書いたネガティブな口コミをよく見かけます。一例として、ノートパソコンにUSBワイヤレスレシーバーを挿入し、使用後に取り外そうとしてもレシーバーが抜けなくなったため、力任せにレシーバーを抜いたところ、ノートパソコンのコネクタ外装も一緒に外れ、両方のデバイスが一瞬で損傷してしまったというケースがありました（下の図）。 （出典：Link） 豊富な経験をほこる当社は、USB Type-Cメスコネクタに関する問題に何回も遭遇しました。  事例共有  あるお客様は、設計時にコネクタの密着度を高めるために、メスコネクタ内部のバネを柔軟性のあるものから硬い凸部構造に変更したところ、挿抜力テスト中に、引き抜く力が仕様を超えてしまうという問題が発生しました。    アリオンの解決策  お客様から問題分析と解決策のご依頼をいただいたアリオンは、問題点を把握した上で寸法を測定して問題を分析しました。最終的にメスコネクタの凸部の高さが製造時に適切に制御されていなかったため、プラグを挿入した際に空間が不十分となり、結果として結合部分が密着し過ぎていたことが判明しました。この段階で問題を見逃していたら、将来的市販された後になって、抜き差しができないというクレームが必ず発生していたことでしょう。 Faster、Easier、Better　―　コネクタ製品の検証コンサルティングサービス 製品製造後、寸法測定を行うことで製品の品質が基準に達しているかどうかを優先的に確認することができます。上記のケースでは、問題が発生した後に寸法を測定して問題を分析し、根本原因を見つけ出すことができました。アリオンは、最大200倍の倍率を誇る先進的で精密な光学顕微鏡とデジタル顕微鏡を備えており、埋め込み、切断、研磨などの手法を使用して、専門家チームが試験対象物をより詳細に分析し、問題に対処することができます。 [...]

静かな環境を守る戦い：低周波ノイズを解決する秘訣とは？

Allion Labs  静かなものづくりの推進者：アリオンの製品ノイズ識別/測定/分析コンサルティングサービス 騒音は人間の健康と生産性にネガティブな影響を与えます。静音機能を備えた製品は、発売以来消費者に広く支持されており、「製品の静音」に対する評価結果は、消費者が重視する重要な評価項目の一つとなっています。アリオン音響コンサルティングチームは長年市場動向に注目し、主要メーカーとの緊密な協業を通じて、低バックグラウンドノイズに対する業界のテストニーズをきちんと把握しています。高精細な音響製品の調整でも、電化製品が動作する際の静音性確認でも、当社は関連するテスト環境を構築しテストニーズに対応することができます。 製品の微細な音を捉え、製品の低ノイズを求めるニーズに応える 無響室環境では、音の反射を吸収することで直接音だけを残し、環境干渉の影響を排除して完璧な「白いキャンバス」を提供しています。 無響室の仕様：カットオフ周波数特性は100Hz以下、暗騒音も10dBA以下と低く、さらに-2dBAのマイク測定システムと組み合わせて、聞こえる広範な周波数の範囲で、正確で極めて低干渉な測定データを提供します。同時に、Head Acoustics ACQUA、B&K、Audio Precision、GRAS、Listen Sound Checkといったトップブランドの専門的でハイエンドな音響測定機器を使用して、当社の豊富な経験を組み合わせ、より速く、より便利で、より高品質な製品ノイズ識別/測定/分析コンサルティングサービスを提供することができます。 アリオンは、以下のような製品ノイズ識別/測定/分析コンサルティングサービスを提供しています。 1.　ノイズ源の位置 ノイズ源の位置を正確に特定し、PCB上の微小なSMDコンポーネントでも問題ありません。 [...]

ゲーミングモニターが期待されるVRR機能は製品をより完璧にするか？

Allion Labs  HDMIはオーディオ・ビデオ製品の主なインターフェースの一つであり、高い成長が見込まれるゲーム市場に伴い、HDMI 2.1仕様ではゲーミング製品向けにVRR（可変リフレッシュレート）機能が追加されることで、ユーザーがゲームをプレイする際に画面のティアリングや遅延を軽減するように期待されます。VRR機能は現在、PS5、XboxなどのゲームコンソールやNvidia、AMDなどのハイエンドグラフィックスカードで一般的にサポートされており、ゲーマーがゲームモニターの購入を検討する際の重要な評価基準となっています。 ゲーミングモニターの画面遅延とその解決策 ゲーミングモニターはハイエンド製品と思われ、性能を正常に発揮できるかが非常に重要になっています。アリオンは市場で大手ブランドやODMと長期的な協力関係を築いており、実際のテスト経験の中でVRR機能を導入したモニターの画面がスムーズでない状況が多少あることがわかりました。 VRR機能はゲームプレイをよりスムーズにするためのものであるべきですが、なぜ画面に遅延が生じることがあるのでしょうか？そこでアリオンの専門コンサルタントチームの分析によると、早期のHDMI認証ではVRRテストに静的なパターン（Pattern）が使用されており、画面の色や点滅の有無しか確認できず、VRR機能が正常に動作しているかどうかを十分に検証することができませんでした。  解決策  この問題に対し、アリオンは最新のVRRテストに動的なパターンを使用し、高速カメラと組み合わせて画面にティアリングや遅延などの問題が発生していないかを十分に確認できます。アリオンの総合的なVRR検証ソリューションにより、ゲーミング製品が最適な性能を備えていることを確認できます。 テスト内容：テストパターンは4つのブロックで構成されており、各ブロックは左から右に移動します。 検証方法： 1. 高速カメラを使用してテスト画面を録画する 2. 録画したビデオをフレームごとに再生するプレーヤー（Frame-by-Frame）を使用して、各ブロックが順番に移動するか、そしてティアリングや遅延などの現象が発生していないかことを確認する [...]

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。 [...]

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 [...]

より高速なWi-Fi 5/6GHzにスマートテレビを接続しませんか？

Allion Labs  スマートテレビの接続についてどのくらい知っていますか？ スマートテレビのインターネット接続機能を使えば、音楽、NetflixやYouTubeなどの使い慣れたストリーミングプラットフォームに、スマートテレビから簡単にアクセス鑑賞でき、充実した家での生活をエンジョイすることができます。 こうした娯楽を楽しむ前に、スマートテレビとワイヤレスルーター間の接続を設定しますが、ほとんどの人はワイヤレスネットワークについてあまり知識がないため、通常はテレビの推奨する手順に従い、ワイヤレスルーターを選択してパスワードを入力し、テレビが自動で接続設定を行うことが一般的です。しかし、高周波と高速な環境が求められている現代社会では、このような一見シンプルで便利な設計が、間接的にワイヤレス接続の品質と転送効率を低下させる可能性があります。 上記の問題は、一般的なテレビが自動でWi-Fiに接続を行う場合、通常2.4GHzの「周波数帯域」だけがデフォルトに設定されていることが原因です。もし家庭内に、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン、スマートホームデバイス、各種Bluetoothデバイス、さらには家庭用ワイヤレス電話や電子レンジなど、同じ2.4GHz帯域を使用するワイヤレス接続デバイスが多数ある場合、同じ帯域内のデバイスが多すぎて互いに干渉し合い、接続の品質に影響が出てしてしまいます。 周波数帯域が混雑すると、相互干渉しやすくなるだけでなく、相互に割り当てられた帯域が相対的に減少し、通信速度が低下したり、ひどい場合には、スマートテレビで再生しているストリーミングビデオにカクつきが発生することがあります。 アリオンの解決策 上述したユーザーの生活習慣と設計上の潜在リスクに対し、アリオンのスマートテレビ検証コンサルタンティングチームは、スマートテレビメーカーが製品品質を確保できるように、次の2つの側面からアプローチすることを提案しています。  1. ハードパワーの基本を確保  スループットと干渉解析 専門の無線信号テスト環境と検査機器を構築し、製品の基本的なスループットと耐干渉性能が要件を満たしているかどうかを検証することができます。 相互接続性と互換性の分析 アリオンは長期間にわたり新しい無線規格を把握しており、市販されている主要な各ブランドのアクセスポイントを継続的に購入しています。これらの製品を数百台使用して、お客様のテレビ製品が、現在市場で主流となっているAP製品と互換性があるかを総合的に検証することができます。 [...]

「無線心電図」から無線医療機器の共存干渉のリスクを見つける

Allion Labs 科学技術の進歩に伴い、ワイヤレス技術の用途は日常生活のスマートフォン、ヘッドフォン、スマートホームデバイスだけでなく、医療産業にも拡大しています。無線転送能力の進化により、医療機器のワイヤレスネットワーク機能を使用して、医療情報を遠方にいる医療スタッフにタイムリーに伝達することで、病状の理解と治療が容易になるなど、医療システムはより柔軟になり、医療ケアが空間の制約を受けなくなりました。また、ケーブルで接続が必要だった一部の医療機器がワイヤレス接続に切り替わったことで、より便利に使用でき持ち運びも容易になりました。 しかし、医療機器の種類は数え切れず、アメリカ食品医薬品局（FDA）も、無線医療製品を使用する際、無線の共存干渉に対処する必要があると警告しています。製品がさまざまな使用シナリオで使用され、同じ周波数帯域のワイヤレス技術が増えるほど、無線医療製品のワイヤレス機能が影響を受ける可能性があります。無線心電図システムを例に挙げると、図Aは元々の無線心電図システムの信号グラフであり、周囲にWLANの干渉が加わると心電図信号が図Bのように変化します。図Aと図Bを比較すると、WLANの干渉による影響があるのは明らかです。 さらに、製品の種類と機能によってはさまざまなレベルのリスクが生じます。したがってリスクを評価・分析し、無線共存によって起こり得る深刻な結果を回避するために、無線医療製品はFDAが認可する無線共存干渉テストを受ける必要があります。 無線医療機器の共存干渉の「4大リスクレベル」 アリオンは多くの有名なワイヤレス製品メーカーとの協業関係を持っており、サプライヤーと協力して潜在リスクを理解し解決策を検討できるよう、無線干渉のコンサルティングサービスを提供しています。アリオンのコンサルタンティングチームは共存干渉のシナリオで豊富な経験を持ち、無線医療製品の共存干渉によるリスクを、4つのリスクレベル（レベルA〜D）に分類しています。以下、それぞれのリスクレベルの分類について説明します。 Level A：レベルAは、次のような時に無線機能の障害または遅延が発生した場合、重傷を負ったり、場合によっては死亡する可能性があることを意味します。 ECGやEMGなどの生理学的信号の感知や監視デバイスといった医療機器のリモート接続品質が低いため、看護スタッフが患者のバイタルサインをタイムリーに把握できない。 外骨格補助具が故障して関節活動の制御に異常が起こし、高齢の患者が転倒してしまう危険がある。 Level B：レベルBは、次のような時に無線機能に障害または遅延が発生すると、ケガや障害の危険があり、専門医療介入が必要となる場合です。 除細動器(Defibrillator)が治療の有効性を評価するためのデータを提供できない。 超音波が診断に必要となる正確な画像とデータを提供できない。 [...]

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。 [...]