Tag Archives: Bluetooth

Bluetoothキーボードとマウスのシナリオシミュレーションテストの重要性

Allion Labs  キーボードとマウスは、システム上で最も一般的に使用されるヒューマンインターフェースデバイス(Human Interface Device、略HID)です。当初は有線接続が一般的でしたが、現在ではBluetooth接続が主流となっています。よくあるBluetoothデバイスの使用シナリオとして、例えば、リモート会議中にBluetoothイヤホン、Bluetoothキーボード、Bluetoothマウスなどのデバイスを同時に使用することがありますが、さまざまな他のワイヤレスデバイスから干渉が発生し、接続の問題が発生したり、スムーズに使用できなくなることがあります。このような状況は、ユーザーエクスペリエンスを低下させるだけでなく、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。 このようなリスクに対し、アリオンが提供するユーザーシナリオのシミュレーションテストを利用すれば、さまざまなユーザーシナリオにおいて、Bluetoothデバイスに問題が発生するかどうかをテストすることができます。アリオンには、豊富なテストの経験に基づいた、代表的で定性的且つ定量的なシミュレーション環境を構築する能力があります。例えば、電波遮断ボックス(Shielding Box)を使用して制御できない外部の電波信号(Wi-Fi、Bluetoothなど)を遮断し、主要なテスト対象と干渉源を電波遮断ボックス内に配置し、ユーザーが通常使用する環境をシミュレーションすることができます。 以下のテストでは、Bluetoothマウスを主要なテスト対象とし、Bluetoothキーボードを補助テスト対象および干渉源として使用します。BluetoothマウスにBluetooth再接続テストを実施し、ユーザーがコンピューターを使用している時に、基本的にBluetoothマウスとBluetoothキーボードが接続される状況をシミュレーションし、テスト対象のBluetoothマウスに問題が発生するかどうかをテストします。 事例解説  Bluetoothマウス再接続(Reconnection)テスト  Bluetooth Snifferソフトウェアを使用して、開始と終了パケットの時間間隔をキャプチャし、計算しました。上の表が示す通り、キーボードの有無にかかわらず、再接続の時間は非常に近く、両方のシナリオで平均再接続時間は約1.2秒でしたが、一度だけ接続時間が異常になることがありました。研究によると、1.2秒はユーザーが明らかな遅延を感じる時間であるとされており、干渉問題の有無に関係なく、このマウスの接続には改善が急務であることが分かりました。 製造メーカーさまにこの状況を報告したところ、お客様は緊急でマウスのファームウェアを更新し、次のように大幅に改善しました: 新しいバージョンのファームウェアでは、キーボードの有無にかかわらず、再接続時間が約0.1秒前後まで短縮されました。このファームウェアの修正により、接続のパフォーマンスが著しく改善しています。 新しいファームウェアでは再接続の時間が90%減少し、キーボードの有無にかかわらず、再接続時間がほぼ同じになりました。ユーザーは遅延を感じなくなり、ユーザーエクスペリエンスが大幅に向上しました。 [...]

フィットネス機器がWiFiに繋がらない!フィットネス周辺製品に潜在的なリクスとは?

Allion Labs  「最近運動はしていますか。毎日何キロ走っていますか。ジム通っていますか。」など、このフレーズは日常においてもよく耳にする言葉です。今この画面を見ているあなたにとっても日々の運動は無視できないものですよね。現代人は毎日の仕事により生活リズムもなかなか安定しません。ただそんな中でも毎年健康やフィットネスを重視する人が増え続けているのも事実です。近年ではただ根気強く運動し、健康を維持する目的以外にも、各AIoT技術やスマートウェアの技術を通して各運動データや個人の身体データを測定、記録などを行えるものが主流になりつつあります。それは革新的な当人が自分のビッグデータの管理、分析をし、自分の運動データを可視化できるといったものです。 ビジネスチャンスが無限のフィットネス市場 Research Diveが発表した世界のオンライン/バーチャルフィットネス市場の分析結果によると、2021年の世界のオンライン/バーチャルフィットネス市場の規模は107.10億ドルまで昇り、今後年平均成長率は34.6%まで成長すると予想されております。また2031年までに世界のオンライン/バーチャルフィットネス市場は驚きの2043億594万ドルになると予想されています。 こんなにもビジネスチャンスが無限である市場から考えるに各スポーツ機器メーカーがAIoT技術を自社製品に導入し続けることは間違いないでしょう。またそれぞれ運動データを活用し、クラウドサーバーから専門的なAPPを組み合わせれば、ユーザー本人によりわかりやすいグラフでの報告分析を提供することができるようになり、自分の運動データと健康分析を明確に理解することができます。 フィットネス製品は多種多様でその種類は大きさとともに非常に幅広く、具体的にはスポーツバンド、スマートウォッチ、トレッドミル、フィットネスバイクなどがあります。しかしフィットネストレーナーのオンラインレッスンに参加したり、カメラを通して動作を確認する場合に、たとえ同じ製品であっても、使用状況や環境(室内や屋外)によって、スポーツデータの通信状況、アプリと携帯電話の互換性などが大きく異なります。そのためメーカーは製品発売前に品質チェックを十分にできなければ、製品が消費者の手に渡り製品を使用する際に大きな問題を抱える可能性が高くなってしまいます。 フィットネス製品のよくある問題とその事例について アリオンは長年にわたりフィットネス産業を研究対象とし、実際ユーザーはどのようなクレームや意見のフィードバックを寄せているのか分析しました。その中でも最もよく発生する電子関連の問題は主に以下の通りです: Wi-Fiがワイヤレスの基地局に繋がらない Wi-Fi 2.4G/5Gの切り替えに関する問題 オンライン授業中に映像や音声に遅延が発生する Bluetooth接続時、音楽の再生状況が格段に悪くなる [...]

LC3エンコーディングがもたらすBluetoothオーディオの新時代

Allion Labs 2023年のBluetooth SIGの報告によると、2027年には世界で約70億台ものBluetoothデバイスが存在し、その中でもオーディオ関連のデバイスが約15億台に上ると予想されています。下のグラフで示した調査では、今後5年間でLE-onlyのオーディオデバイスが従来のBluetoothオーディオ(A2DP)のアプリケーションに徐々に置き換わって、より省電力、より高音質、より高い圧縮率となり、個人向けの使用に合った製品になると予想されています。 Bluetooth LEオーディオは、Bluetooth規格5.2以上に基づいた新しい技術であり、より高品質なオーディオ伝送を提供することが可能です。中でも新しいオーディオエンコーディングの技術であるLC3エンコーディングは、より効率のよいオーディオ圧縮と高音質を実現しています。 LC3エンコーディングは、通常ビデオ会議や音声通話など、低遅延のアプリケーションシーンで使用される低遅延オーディオエンコーディング技術です。高効率な圧縮を実現しつつ非常に低い遅延を保ちながら、より高い音質を提供することができます。 従来のオーディオエンコーディング技術に比べて、LC3エンコーディングにはより高い圧縮効率があり、同じデータ転送速度でより高音質なオーディオを伝送することができます。また、LC3エンコーディングはエラートレランス性能も高く、低品質のネットワーク環境下でも良好な音質を維持することも可能です。 また、LC3エンコーディングは可変ビットレート(VBR)エンコーディングをサポートしています。これは、転送プロセスにおいてエンコーダが音声信号の複雑さに基づいてエンコードレートを自動的に調整できることを意味し、より効率的な圧縮を実現しています。こうした技術は音声の伝送や保存に非常に役に立ち、より高品質な音声圧縮と高い音質を可能とするため、ユーザーはより高音質な音声体験を楽しむことができます。 過去のSBCエンコードに比べ、新しいBluetooth LC3エンコードは同じ転送速度でより高音質の音声を提供したり、低い転送速度ながら品質の高いコンテンツを提供することができます。これにより、開発者はより柔軟性をもってLC3エンコードで開発することが可能となり、音声品質や消費電力などの製品設計の上で、容易に優先順位を策定することができます。以下、LC3エンコードとSBCエンコードを比較しました。 オーディオエンコーディング品質の優劣を判断するには、いくつか方法があります。最も一般的な方法は、圧縮された音声と解凍された音声を実際に人が聞いて比較することです。この他にも、以下に示すような標準の量子化方法でオーディオコーディングパフォーマンスを測定する方法があります。 Bluetooth LC3エンコード仕様では、下の図で示す通り、音声情報ファイルで使用するための効率的なBluetoothサウンドエンコード(コーデック)が定義されており、このエンコードは、音声および音楽を変動するビットレートで圧縮することができます。LC3はどのようなBluetooth音声情報ファイルにも適していて、どのようなチャンネル状況でも音声品質を満たして伝送することができます。LC3は、ブロックベースの変換サウンドエンコードであり、低遅延演算を備えて低圧縮アプリケーションを提供し、かなり広範囲なビットレートを使用可能です。圧縮と解凍は、8 kHz、16 [...]

2.4GHzの共存問題はワイヤレスマウスに影響を与えるか?

Allion Labs/Allen Liao   キーボードやマウス等のワイヤレスデバイスは、PCやゲームなどを利用するうえで、日常生活に欠かせないものとなっています。これらのワイヤレスデバイスは、通常Bluetoothまたは2.4GHzの無線技術を使用してワイヤレス操作を実現しています。 これらのワイヤレス通信は必要不可欠な技術である一方、ユーザーが不便と感じる場面もあります。例えば、ビジネス環境において、ユーザーが複数のコンピューターを一つのBluetooth®マウスで操作したい場合、マウス自体に、接続したいコンピューターを自由に指定できる機能が存在しないため、複数のコンピューターを制御するには、使わないコンピューターのBluetoothを一旦オフにするなど、いくつかの作業が必要でした。 このような負担を軽減するため、メーカーはデュアルモードワイヤレスマウスを販売しています。デュアルモードワイヤレスマウスは、Bluetoothと2.4GHzの無線の両方をサポートし、2.4GHzの無線はPC側ではUSBドングルを使用して接続します。マウス側のスイッチでBluetoothモードとドングルモードを自由に切り替えることができるため、簡単に2つのコンピューター間での接続を切り替えることが可能です。 利用されるもう1つの分野は、昨今非常に人気のあるeスポーツ業界です。eスポーツでは、非常に高いマウス感度と応答速度を必要とします。Bluetoothを接続に使用すると、求められる伝送スピードをほとんど満たすことができません。その理由は、USB HID仕様を通じたBluetooth®デバイスの反応が悪いためです。そのため、eスポーツ用のマウスでは、メーカーが独自に開発した高速ワイヤレス技術を使用することで、ユーザーのニーズを十分に満たすワイヤレスマウスを実現しています。独自開発の技術を使用しているため、コンピューター側ではUSBドングルを使用します。 図2:市販されているeスポーツ用マウスは、ドングルで高速伝送を実現 以前、共存状況下においてワイヤレスキーボードに発生し得る問題についてご説明しました(Bluetooth®キーボード性能検証と分析を参照)。今回は、ワイヤレスマウスの共存パフォーマンスについて説明します。オフィス環境であろうとeスポーツの大会であろうと、環境全体は様々なワイヤレスデバイスによって干渉を受けてしまいます。アリオンは豊富なワイヤレステストの経験に基づいて、2.4GHzワイヤレスの共存がワイヤレスマウスに与える影響を以下の様に要約しました。 マウスカーソルの移動中にラグが生じる マウス操作が全く機能しなくなる 2.4GHzのワイヤレス共存問題に対応するためにBluetoothも、メーカー独自の2.4GHz無線技術も、周波数ホッピングメカニズムを使用しています。しかし、ホッピングメカニズムを使用していれば、完全に干渉の問題を防止することができるのでしょうか?こうした接続の問題は、ユーザーエクスペリエンスの低下を引き起こす可能性があり、ブランドの信頼性にも影響を与えるため、十分にテストを行う必要があります。 これらのワイヤレス共存の問題について、この記事で3つのセクション「環境設定」「パフォーマンス判断基準」「実際のテスト結果」を通じて、市販されている2種類のオフィス用のデュアルモードワイヤレスマウスを選び、ワイヤレス信号が干渉を受ける状況下で発生した問題とその劣化について比較を行いました。 [...]

全面検証で無線の死角を発見 Bluetoothキーレスエントリーを安定化

電動自動車への需要が、環境意識の高まりに伴い増加の一途を辿っています。電気自動車がもたらしたのは、これまでの車体構造やデザイン上の成約を取り払ったことによる技術革新に加え、車載周辺機器の進化です。Bluetoothなど無線を活用して操作可能な軽くて薄いアクセサリがスマートデバイスの主流となっており、様々な製品が開発されてきました。 これまで使用されていた物理キーに代わり、Bluetooth技術を採用したキーレスエントリーを導入し始めているのは、まさにスマートデザインの隆盛を物語っています。様々な無線技術の導入によって確かにスムーズで負担の少ないユーザー体験を得られるようになりましたが、一方で設計上困難な点も増えました。設計者は無線パフォーマンスの安定性についても注意が必要です。 全面検証で無線の死角を検出 アリオンの検証チームがテストを行った結果、Bluetoothキーは実際の使用場面においては、使用上の制限によってユーザーエクスペリエンスが損なわれていることが判明しました。検証チームは、電動バイクのBluetoothデバイスの総合放射電力(TRP:Total Radiated Power)と全等方感度(TIS:Total Isotropic Sensitivity)を検証するためにシールドルームでOTA(Over the Air)試験を行いました。その結果、車体にあるBluetoothデバイスの受送信には死角があることが分かりました。下図が表す凹んだ部分が死角になります。つまりこの角度からアンロックやロックの指示を送っても、バイクは何の反応もしません。想像してみてください。路傍にバイクを置き一時的に愛車から離れます。用事を済ませて帰ってきて普段どおりアンロックしようと思っても動作しなかったとしたら…。原因が分からないあなたはきっと焦燥感を覚えることでしょう。 TRSとTIS試験で分析した結果、この電動バイクは特定の方角からのBluetooth信号をキャッチできないようです。ユーザーがその方角にいた場合、アンロックできない可能性が高いということです。 無線品質のことなら - アリオンRF検証ラボ 無線製品の性能は様々な外因・内因から影響を受けます。例えばノイズ・同一チャネル干渉・隣接チャネル干渉、さらに使用者の習慣・使用環境などが無線性能低下の原因になり得ます。開発者は製品に導入する無線技術が標準仕様・法令制限に適していることを確認するほか、製品検査を全面的に行って問題点をいち早く特定し、解決策を打ち出すことが大切です。 [...]

スマートアシスタント ✕ スマートフォン 互換性検証 結果レポート

(この投稿は前回の続きです) スマートアシスタントはエンタメ情報の提供や天気やレシピといった情報検索、そして家庭内やオフィス、ホテルにあるスマートデバイスの操作や管理といった様々な用途で利用されています。一般的に、スマートアシスタントが命令を実行するためには、無線ルーターと接続してオンライン状態にする、Bluetooth経由でスマートフォンと同期させる、といった他のデバイスとの連携が必要です。 アリオンで接続性を確認するために無線ルーター20台、スマートフォン20台、そしてスマートアシスタント6台を様々な組み合わせでペアリングした際、一部の組み合わせで互換性に問題があることが浮き彫りになりました。今回は、Wi-Fi/Bluetoothの認証を取得した製品であっても、市場にある様々な製品同士による複雑なマッチングによっては、互換性の問題が発生する、という現象について述べています。アリオンが行なったWi-Fi/Bluetoothの互換性検証の結果をベースに、通信遅延、接続の失敗、UXの不一致、製品同士の接続性に起因する機能の欠陥について説明します。   よく使われるスマートアシスタントの機能 スマートアシスタントの機能の中で、成熟期に達している技術はエンターテインメント系の用途(例:音楽、ラジオ等)で、スマートアシスタントを所有する人たちの多くは、これらを利用している傾向にあります。米Voicebot AI.の調査によると、2018年1月には75%を超えるユーザーがスマートアシスタントを経由して音楽を聴いていることがわかります。Kim Bayley氏(CEO of Entertainment Retailers Association)とGeoff Taylor氏(CEO of BPI [...]

現実社会にある要因でスマートデバイスを検証しよう

IHSマークイットの調査によると、IoTデバイスの将来的な総数は、2017年の270億台から年間平均12%増加し続け、2030年には1250億台に達すると予想されています。無数のデバイスがインターネットに接続されることで、一部の無線チャンネルにアクセスが集中して接続上の問題が起きてしまい、結果的にユーザーエクスペリエンスの悪化へと繋がることが懸念されています。 従来の1対1形式の通信と異なり、IoTデバイスは1対Many形式の通信形態を取ります。IoTデバイスの性能は3つの要素に左右されます。製品そのものの性能、ネットワーク接続性、そしてユーザー環境/行動です。このため、製品を市場で販売する前に、これらの検証を行う新たな必要に迫られています。この記事では、現実社会にある要因を認識することで、ワイヤレス接続問題を解決するために使用されるIoTデバイス検証手法「ヒートマップ分析」の利用方法について説明します。 ユーザーがよく遭遇する一般的な接続問題を次で解説します。   1. 不安定な接続性 デバイスとデバイス(あるいはデバイスとAP)の距離と家庭内などの装飾物は、信号品質に影響を与える大きな要因です。例えば、リビングではWi-Fiアンテナがすべて表示されている状態なのに、ベッドルームでは1本しか立っていない、といったことがあります。無線信号は建築物のドアや壁面、その他構造物によって容易に状態が変化します。 2. 通信遅延問題 もう一つは、通信の待ち時間に関する通信遅延問題です。スマートフォンのアンテナ表示が全て立っている場合でも、ネットワークの寸断などが見られることがあります。通信遅延は、同じ空間で共存する信号(Wi-FiやZigbee、Threadなど)によって発生します。 3. ローミングキャパシティ不足 無線APの対応範囲には限りがあるので、接続デバイスは移動時の接続を維持するためにAPをローミングする必要があります。しかし、デバイスが様々なAPの中でスイッチングしていくことで、通信遅延や寸断などが発生することがあります。例えば、ロボット掃除機がキッチンの清掃からダイニングルームの清掃へと移行中(AP AからAP Bへとローミング中)にコマンドの送受信ができない、といったことが時折見られます。このような場合、掃除機はネットワークに再接続する必要があるため、ユーザー側の手間がかかってしまいます。 [...]