ミニPCはワイヤレスパフォーマンスの課題にどう対処すべきか？

Allion Labs

ミニPC（デスクトップ）業界はすでに成熟期に入っており、家電製品市場においてこれまでのような大きな成長は見込めませんが、それでも昨今のAIoTの台頭も相まって、ミニPCは商業分野で依然として高い成長を続けています。

以下の図に示すように、ミニPCのような小型のマシン構造において、アンテナの設計とシステムの統合が大きな課題となります。その理由は第一に、アンテナの設計は外観と機構空間によって放射性能が制限されるからです。システムの統合は、主にシステムノイズがアンテナの受信に干渉しないようにすることを目的としていますが、コンパクトな構造設計により、アンテナがハードディスク、CPU、メモリの非常に近くに配置されるため、干渉を受けやすくなります。

昨今の製品用途では、ワイヤレスネットワーク性能が非常に重視されているため、消費者の購買意欲に影響を与えるワイヤレス性能の低下をいかに回避するかが、ミニPC製品が直面する重要な課題となっています。

図：各デスクトップ型ミニPCは、アンテナが隠されているか外部アンテナ式となっている

ミニPCのワイヤレス性能低下の実例紹介

一般に、ブランドメーカーが製品の開発をODMに委託する際、製品が国際規制に準拠していることを要求する一方、多くの場合、性能の重要性を見落としがちです。アリオンは長年にわたって大手PCブランドやODMメーカーとの協業しており、ミニPCの設計におけるワイヤレス性能の低下がもたらす潜在リスクを十分に理解しています。以下は、実際のプロジェクトの一例を紹介します。

背景

あるミニPCはスループットが低いため、市場で消費者からネガティブな評価が多く寄せられていました。ブランド側は状況を早急に把握して、この問題を改善したいと考えていたため、限られた時間内で、専門の技術コンサルタントチームが問題の特定やデバッグの加速などの技術サポートを提供する必要がありました。アリオンはこのケースで消防隊のような役割を果たし、お客様と協力して関連する問題を分析し、スループットの改善を行いました。

改善前

分析を開始する前に、まずDUT（試験対象）の元の状態でベースラインデータ（Baseline）を測定し、後続DUTで変更する際の参考データとしました（以下の図を参照）。

上の表に示されたテスト結果と、ブランドメーカーが定めた仕様およびテスト項目から、Failの部分が主に2.4GHzバンドのRX（黄色でハイライト表示）に集中しており、朱書きで示されたFailデータで、20mの距離仕様では最大で42.3Mbps、100mの距離仕様では最大で31.8Mbpsの差があることが分かります。

ワイヤレス性能の低下を改善するには？まず問題を明確化すべし

性能が低下した場合、DUTデバイスのファームウェア、ドライバー、アンテナ性能、ノイズの問題など、問題を一つずつ整理する必要があります。対処の原則は「シンプルで時間がかからない」ものから始めて、段階的に複雑な方法でテストしていくことです。

アリオン専門家チームのテスト経験に基づいて、まず基本的なソフトウェア、ファームウェア、OS関連が正しいか、既知の問題がないかを確認します。ソフトウェアドライバーに問題がないことを確認できたら、次にアンテナ性能を検証します。これは、アンテナが高周波性能を左右する重要なハードウェアであり、アンテナの変更にはアンテナ工場や関連エンジニアとのやり取りが必要となり、開発スケジュールに影響しやすいためです。これに関して、アリオンはネットワークアナライザ（Network Analyzer)を使用してアンテナの基本的な性能を迅速にチェックし、開発およびデバッグの時間を短縮することができます。

実際の測定結果から、干渉がない場合でも、メーカーの元の設計ではスループットが多くのユーザーの期待を満たしていないことが分かります。ワイヤレスデバイスがあらゆる場所で利用される状況を考えると、ワイヤレス性能の低下は必然的により深刻になります。

Faster、Easier、Better　―　信頼できる無線性能検証コンサルタント

アリオンの専門家チームは、お客様の製品のスループット改善と最適化をサポートするだけでなく、接続可能なワイヤレス製品や異なるワイヤレスプロトコルの利用シナリオなどといった実環境における無線干渉シナリオをシミュレーションしテストを実施することが可能です。

Faster　ー　より迅速　

アリオンは、RFやワイヤレステストの分野で専門的な経験を持ち、ワイヤレス性能とRF干渉のテストプロジェクトで多くの大手ブランドメーカーと協業してきました。お客様が遭遇する可能のある多くの問題を排除し、製品の開発を加速することができます。

お客様が問題を迅速に発見し、ワイヤレス性能低下の問題を解決できるようサポート
無線干渉の検証環境を迅速に構築
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検証プランをより迅速に提案

Easier　ー　より簡単　

アリオンはAI自動化ソリューションを通じて、各検証評価が「定性的、定量的、再現可能」な特性を持つことを保証しています。専門的な問題の特定とデバッグサポートを通じて製品開発を簡単に完了させ、よりシンプルな方法でより正確なテスト結果を取得し、製品品質と全体的なパフォーマンスを確保できるようお客様をサポートします。