Tag Archives: USB

USB／Thunderboltデバッグを通じて見る、ARMプラットフォームのファームウェア最適化

Allion Labs    ロゴ認証マークだけを信頼していませんか？2割近くのデバイスに、互換性の「落とし穴」が潜んでいます 市販されている多くのUSB Type-C®製品は、USB-IFやThunderbolt™といった公式団体の認証を取得しています。しかし、実際に市場に出ると、互換性に起因するトラブルが次々と報告されています。アリオンの蓄積してきたデータベースによると、認証済みUSB-Cデバイスの約10〜20％で互換性不具合が発生しています。その多くは、標準的なコンプライアンステストでは検出されません。つまり、認証はあくまで「規格準拠」を示すものであり、実際の使用環境における複雑な相互作用までは保証できないのです。   事例共有   事例A：ある大手IC メーカーのケース USB／Thunderboltに潜む3つの互換性エラー：見逃されがちな落とし穴 ある大手ICメーカーは、最新のARMチッププラットフォーム開発において、USB-IFの認証を取得していました。 しかし、実際の運用テストでは、想定外の不具合が発生しました。アリオンのコンサルティングサービスによる詳細な検証により、以下のような重大な互換性問題が明らかになりました。 スリープ復帰の失敗: [...]

PC ODM企業が選ぶAEMS自動化ソリューション：USB4 V2／Thunderbolt 5テスト効率を2.5倍に向上

USB4 V2＆Thunderbolt 5テストを4倍速化！AEMSで差をつける USB4 V2やThunderbolt 5といった超高速インターフェースがPCの標準仕様となる中、検証要件は一層厳格化し、従来の手法では開発サイクルに見合うスピードと品質を担保しきれなくなっています。 そこで誕生したのが、AEMS（Allion Electrical Multiport System）です。複数の主要PC ODM企業様にも既にご採用いただき、以下のような成果を上げています。 ◆ AEMSで実現できること テストプロセスの大幅短縮 単一ポート送信機テストに数時間を要していた時間を、マルチレーン同時測定対応で最⼤5倍の効率化を実現します。 [...]

PC向けUSB4 V2／Thunderbolt 5検証を強力サポート！見逃せない解決策

PC向けUSB4 V2／Thunderbolt 5検証を強力サポート！見逃せない解決策 USB4 V2／Thunderbolt 5（TBT5）の普及に伴い、PCメーカー様は複数ポートにわたる超高速信号を「迅速」「高精度」「大規模」に検証する必要に迫られています。しかし、従来の手法では以下のようなボトルネックが生じ、短期間での製品投入に大きな障害となっています。 以下は、PC OEM／ODM企業がよくある課題です。 1. 手動レーン切替の煩雑さ 手作業でレーン切り替えを行うと設定ミスが増え、エンジニアの貴重な工数が浪費されてしまいます。 2. 長時間化するテスト時間 USB4 V2ポート1つの送信テストだけでも最大7時間かかることがあります。マルチポート検証では“数日～数週間”に及ぶこともあります。 [...]

インタラクティブディスプレイの品質向上：アリオンがEdTechメーカーのUSB接続問題を解決支援

Allion Labs  教育現場のデジタル化に：インタラクティブタッチディスプレイの登場 新型コロナ禍を経て、各国では経済の回復と発展を進める一方、テクノロジーを活用した教育現場の変革に取り組んでいます。文化的学習、多様な学習チャネル、自主学習に焦点を当てた新しい教育手法が広がり、生徒がインタラクティブな学習ツールを通じて意欲的に学べる環境が整いつつあります。このような変革の中で、インタラクティブタッチディスプレイは、学習方法と体験を大きく変える重要なツールとして注目されています。 現在、インタラクティブタッチディスプレイは学校で広く活用されており、教育のインタラクティブ性や生徒の学習への関心を高める役割を果たしています。教師たちはこれらのディスプレイを活用することで、直感的なコンテンツプレゼンテーションを可能にし、ジェスチャーやタッチ操作を通じて、授業をより魅力的で楽しいものにしています。これらのディスプレイは、従来の黒板やホワイトボードの代わりとしてだけでなく、デジタルホワイトボードとしても機能し、手書きや図の描画、コンテンツの修正をサポートします。また、教師は動画や画像、ウェブページなどのマルチメディアリソースを共有することで、教育内容を多機能化し、生徒がより深く理解し授業に参加できる環境を提供しています。 インタラクティブタッチディスプレイ技術 インタラクティブタッチディスプレイのタッチ技術は、スマートフォンの画面と同等のレベルに達しています。これにより、マルチタッチをサポートし、教室内でグループインタラクティブラーニングを実現できます。教師は授業を行う前に、内蔵アプリケーションを利用して教育コンテンツを編集し、関連する記事や画像を授業に統合することができます。また、ノートパソコンやデスクトップパソコンを使って最終的なインタラクティブな教材を作成することも可能です。ディスプレイはビデオ出力とタッチ接続をサポートしており、USB Type-BからUSB Type-Aのケーブルを介してノートパソコンやデスクトップパソコンに接続することで、デバイス間で完全な機能を実現します。 このアプリケーションでは、USBケーブル（例えばUSB3.1 Type-BからType-A）はインタラクティブディスプレイのタッチ機能を有効にする上で重要な役割を果たします。これらのケーブルの品質を確認し、テストすることは、タッチ機能の信頼性を確保するために不可欠であり、特に高速信号におけるクロストーク干渉（Differential Crosstalk）に対する要求は非常に厳しいです。品質の悪いケーブルは、教育機関での実際の使用体験や教育効果に悪影響を及ぼす可能性があり、さらには市場イメージやディスプレイメーカーのブランドイメージを損なう可能性もあります。 お客様が抱える課題 あるインタラクティブタッチディスプレイのお客様は、教育やマーケティング分野で広く活用されています。この製品は、高解像度の動画を簡単に再生でき、さまざまなデジタルデバイスに迅速に接続できる機能を備えています。しかし、製品販売後に一部のお客様からフィードバックが寄せられ、付属するUSBケーブルやディスプレイのUSBポートの品質に問題がある可能性が示されました。このため、映像表示に不一致が生じ、教育効果や全体的な使用体験に悪影響を及ぼしているとされています。主な問題の現象は以下の通りです。 タッチ精度不足：タッチ操作中に誤タッチや不正確な操作が頻繁に発生し、教育効率に影響を与えています。 [...]

USB充電ケーブルの安全が保証されているか？

Allion Labs 携帯電話やスマートデバイスが日常生活に普及し、充電ケーブルは欠かせないものとなっています。現在、充電用のUSBケーブル（以下、USB充電ケーブル）がUSB Type-Cインタフェースを搭載する傾向にあり、USB充電ケーブルは市場で最も人気のある製品の一つになります。競争が激しい市場で競争力を維持するには、製品の機能性とユーザー体験の向上がポイントです。しかし、充電インタフェースの統一による利便性を提供する一方、性能だけでなく、製品の耐久性と安全性を確保することがより重要です。 USB充電ケーブルの利用における安全リスクとその解決策 就寝する直前に充電することが習慣になっている人は多いでしょう。しかし、充電ケーブルを使用する度に曲げやねじれを長時間続けると、ケーブルの芯線が気づかないうちに断線または損傷してしまう可能性に配慮する必要があります。信号品質はもちろん低下し、最悪の場合は回路が短絡状態になり、漏電または出火などの安全上の問題が発生するおそれがあります。 アリオンは市場クレームを分析し、それがかなりの割合でUSB充電ケーブルの設計または製造の不良に起因していることを把握しました。その結果、製品を使用したばかりで上記のような状況が発生したり、ユーザー体験に深刻な影響を与えたり、大量の返品や交換などの問題が起こったりします。 また、外観には異常がなくても、充電ケーブルを通じてPCとスマートフォンを接続し、データや写真を伝送しようとすると、PCの画面に「USBデバイスが認識されません」のメッセージが表示され、データ伝送や充電ができなくなるという状況もあります。このとき、一部のユーザーは機能を回復させるようケーブルをある角度まで曲げてみることがあります。  問題点分析  上記の問題はケーブル芯線の損傷による伝送信号の断絶に起因しており、伝送信号の断絶には2つの状況があります： (1) 条件付き断絶：芯線の損傷により、ケーブルは特定の角度のみ断絶が発生したり、一時的に信号の伝送が回復したりする (2) 持続的な断絶：ケーブルは芯線が完全に破損または断裂されたため、どの角度でも信号が断絶される状態である 伝送信号問題は外観から直接的に判断できず、使用中に気づくのが一般的です。もしユーザーが条件付きの断絶に遭遇すると、製品の機能を回復させるようケーブルを曲げる場合、これが長期間続けば外部の被覆が損傷し、芯線が露出したり、短絡や漏電が発生したりする可能性があります。 [...]

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。 [...]

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。 [...]

USBコネクタを電子機器の壊し屋にしないで

Allion Labs 学校、職場、一般的な日常生活など、どこにでも電子機器が存在する時代において、コンピューターやスマートフォンなどのデジタル製品は現代人の生活に欠かせないものとなっています。電子機器のインターフェースにはさまざまな種類がありますが、中でも、コンピュータ周辺機器（マウスやキーボード）、各種インターフェースを備えた伝送ケーブル、USBフラッシュドライブなど、繰り返しコンピュータに抜き差しして接続するデバイスや、毎日スマートフォンを充電するためのケーブルでは、最も一般的なインターフェースとしてUSBが使われています。私達はこの抜き差しを繰り返す作業がすでに習慣となっていますが、日常的に行うこうした動作がコネクタに損傷を与え、接続機能に影響を与える可能性があるため、USBコネクタの品質が製品の寿命において重要な要素となります。 USBコネクタ長期間摩耗による潜在的なリスク USBの普及に伴い、消費者が頻繁に使用しますます依存度が高まっていますが、頻繁に使用するとコネクタの寿命も短くなります。例えば、私達がよく利用するUSBフラッシュドライブの場合、抜き差しするたびにフラッシュドライブ本体のコネクタとコンピュータのコネクタにわずかな摩耗が生じます。時間の経過とともにコネクタが長期間摩耗すると、コネクタが緩んで不安定になるだけでなく、フラッシュドライブとコンピュータの接続機能にも間接的に影響を与える可能性があります。 コンピュータのUSBソケットコネクタも同じで、毎日繰り返し抜き差しする動作を行った後、コンピュータのUSBソケットが緩んでくると、針を使ってUSBソケットコネクタ内のスプリングを調整するユーザーもいます。この方法はフラッシュドライブを一時的に再ペアリングできるかもしれませんが、スプリングを調整する過程で、誤ってUSBソケットコネクタの金属端子（ゴールドフィンガー）を破損してしまうと、接続の問題が発生するだけでなく、専門の技術者を呼んで、損傷したコネクタを交換する作業が必要になるリスクがあります。 アリオンの解決策 長期間抜き差しすることでコネクタに摩耗が発生し、それを原因として起こる緩みの問題に対して、一般の消費者は短期間でその正確な寿命を予測することはできません。 アリオンは、コネクタ（ソケット、プラグを含む）の抜き差しを繰り返して耐久性をシミュレーションし、長期間の使用でも接続が切れないことを保証する、良好な試験環境と自動耐久寿命テスターのテストサービスを提供しています。機械の自動化機能を使用して抜き差しの頻度を設定することで、大量のテストケースを効率的に実行し、時間とコストを節約することができます。同時にデジタル顕微鏡を補助として使用し、各種高品質な画像をキャプチャし、製品が実際の使用状況で信頼性を維持し、接続の問題に起因するエンドカスタマーのクレームや製品の返品を減少させるのに役立ちます。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できるUSB周辺製品検証コンサルタント アリオンは専門的なテストおよびコンサルティングラボとして、コネクタメーカーのUSB、DisplayPort、HDMI認証取得を支援するだけでなく、お客様のご要望に合わせて製品の最適な検証計画を確立し、テストフィクスチャの設計を行うことが可能です。また、製品開発の各段階で総合的なテストソリューションを提供し、お客様が製品の品質を厳格に管理し、より迅速、簡単、より正確なソリューションで製品品質を向上させるお手伝いをします。  Faster　ー　より迅速　 専門的なテスト技術と豊富な経験により、お客様に迅速かつ正確な評価を提供し、設計検証の時間を効果的に短縮します。アリオンはUSB-IFが公式に認定したテストラボとして、お客様が認証仕様要件を迅速に合格できるようサポートするだけでなく、業界をリードする高周波・高速測定能力により、製品開発の各段階で各種評価・テストを実施し、製品開発のスピードの高速化に貢献します。 USB検証環境を迅速に構築 製品開発検証戦略を迅速に提案する [...]

USBケーブルの抜き差し耐久性を向上させる方法とは？

Allion Labs モバイルデバイスの普及により、常に自分のそばにスマートフォンがあり、仕事、エンターテインメント、日常生活におけるさまざまな連絡をスマートフォンで完結することができます。そのため、充電に関連した市場の需要や、機能性に対する消費者の期待は言うまでもなく高まっています。近年、ワイヤレス充電技術は進化を続けていますが、充電効率はいまだ有線充電に及ばず、データ伝送のニーズも相まって、USBケーブルはモバイルデバイスの用途において依然として重要な役割を果たしています。 数回充電しただけで故障、USBケーブル短命問題の原因とは？ USBケーブルはモバイルデバイスやPC製品で広く使用されています。ケーブルは消耗品の一つであり、長期間使用すると交換が必要になりますが、一般的には、通常使用であれば製品のライフサイクルは数年になる場合もあります。アリオンが過去に蓄積した豊富なテスト経験と、ネット上で多くの消費者から収集したフィードバックによると、最もユーザーが受け入れがたいのは、「ケーブルの使用期間が1ヶ月未満、さらには10回未満の使用で使えなくなる」状況です。その原因を探ると、安価なケーブルのコネクタの部分が、抜き差しによって破損する問題が最も頻繁に発生していることが分かりました。 挿入力抜去力テスト：実際のケーブル抜き差し状況をリアルにシミュレーション このような場合には、アリオンの専門的な挿入力/抜去力テストで挿抜の力を検証することができます。みなさんはUSB充電ケーブルを使用する際、色んな感触を手に感じると思いますが、力が弱すぎて簡単に抜けると感じたり、軽く触れただけで接触が悪い場合には、より強い力で差し込もうとして「過挿入」が起こります。逆に、挿入しにくいとユーザーは無理に力を入れるため、ケーブル自体の損傷が起こりやすく、他の箇所にも不可逆的な損傷を引き起こす可能性があります。この2つの状況により、スマートフォン自体や他の電子機器のコネクタが破損する潜在リスクがあり、充電ケーブルの問題で、より高価な電子機器を損傷させてしまうのは本末転倒と言うべきでしょう。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できる検証コンサルタント アリオンは専門的なテストおよびコンサルティングラボとして、ケーブルメーカーのUSB認証取得を支援するだけでなく、製品の適切な検証計画を確立し、お客様のご要望に合わせてカスタマイズされた実験テストの実行し、改善提案や分析を行います。また、製品開発の各段階で必要なエンジニアリングコンサルティングと、正確で効率的な包括的なソリューションも提供します。このサービスは、製品設計、品質テスト、標準検証をカバーしているだけでなく、さまざまな規格団体の仕様をリアルタイムで同期します。 互換性と機能性テスト ユーザー体験テスト 高周波信号評価テスト 耐久性テスト 競合分析と品質向上コンサルティング  Faster　ー　より迅速　 [...]

USB-Cケーブルが電子機器のターミネーターにならないように

現代の生活において、電子機器はもはや日常生活の使用から切り離せない存在となっています。データ転送、充電、オーディオビジュアル伝送など、いずれもUSBケーブルと切り離すことはできません。また、EUの新しいポリシーにより、スマートフォンの接続ポートは一律Type-Cが採用されています。2023年にはAppleの新型iPhone15もLightningからType-Cに変更されるなど、電子機器のインターフェースはType-Cに変更統一される予定で、今後Type-C製品の普及が進むと考えられています。しかし、USB-Cケーブルはユーザーが使用する上でリスクを引き起こす要因にもなります。重大な問題を引き起こすケーブルは必然的に多くの返品リスクがあるため、販売チャネルとブランドにとっては注意が必要です。 USB-Cケーブルの潜在的なリスク USB-Cの普及に伴い、USB-Cケーブルは市場で広く利用され、当然販売チャネルにおいてもロングセラー商品であるため、他のインターフェースのケーブルと比べて、Type-Cケーブルの使用頻度は高くなっています。 メーカーは製品の外観や製品イメージに合わせてケーブルのデザインを設計するため、市場にはさまざまな材質で設計されたUSB-Cケーブルが多く見られます。しかし、正常な機能や電力供給以外で、最も重要な問題をメーカーは見落としがちです。それはUSB-Cケーブルの設計不良が原因で、接続された製品が損傷してしまう可能性があるということです。 USB-Cケーブルはその設計素材に応じて、先端のオーバーモールド設計コンセプトは主にプラグポート機構の強度に基づいています。外観からは頑丈で耐久性が高く、損傷しにくい機構設計だと見られがちですが、これは電子機器を使用する際の安全性と密接に関係しています。 上の画像を例に挙げましょう。ゲームコントローラーを充電しながらゲームを遊ぶ際に、誤ってコントローラーを落としてしまい、その衝撃が一定の力としてケーブルの接続部分に加わるとします。この時、ケーブル端子部分の強度が過度に高く設計されていると、オーバーモールドとプラグポートが外れずコントローラーが損傷する可能性があり、ユーザーは修理に送るか新品を購入するしかありません。これはユーザーエクスペリエンスに直接影響を与え、返品される可能性があるだけでなく、ユーザーから集団賠償請求を起こされる可能性もあります。 このような問題を回避するには？ アリオンの専門ケーブルコンサルティングチームは、この問題に対応したテスト内容を策定し、落下試験を通じて軸荷重をシミュレーションして計測を実施し、USB-Cケーブルが外力を受けた時に、機構設計の強度が高すぎて製品の接続ポートが損傷するかどうか、ケーブルのコネクタも同様の損傷があるかを検証することができます。アリオンは長年にわたる豊富なテスト経験を蓄積しており、専門的な認証テストを提供するだけでなく、使用をシミュレーションした操作モードも提供することができます。また、製品の問題点に対して最適な改善方法を提案し、効率と品質を兼ね備えつつ、お客様にご満足いただけるサービスを提供します。 Faster、Easier、Better　―　最も信頼できる検証コンサルタント アリオンは長年にわたる豊富なテスト経験を蓄積しており、専門的な認証テストを提供するだけでなく、使用をシミュレーションした操作モードも提供することができます。また、製品の問題点に対して最適な改善方法を提案し、効率と品質を兼ね備えつつ、お客様にご満足いただけるサービスを提供します。 互換性テストと機能性テスト 信号評価テスト 安定性テスト 競合分析と品質向上コンサルティング ロゴ認証試験 [...]