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インピーダンスがSDカードリーダーの読み取りを妨げている?

Allion Labs カメラは美しい瞬間を捉える魔法の道具のような存在であり、撮影された写真やビデオを小さなメモリーカードに保存することができます。メモリーカードの中でも最も重要な役割を果たすのがSDカードです。SDカードは小型ながら長い間開発されており、かつての12.5MB/秒の速度から、最新のSD Expressは3940MB/秒まで向上し、高解像度と大容量を実現します。これにより、ユーザーは日常生活やプロの撮影で作品を保存するのに十分な解像度と容量を持つSDカードを利用することができます。 リーダーのインピーダンス制御の潜在的リスク 撮影された写真やビデオは、美しい瞬間を記録した貴重な成果ですが、SDカードリーダーを介して認識されなくなったり、データが読み込めなくなったりする経験はありませんか。不具合が発生する要因は様々ですが、豊富なテスト経験を持つアリオンは、カードリーダー内のインピーダンスが適切に制御されていない可能性があると推測し、それが信号伝送の品質や効率の低下、またはエラーと中断の発生につながると考えています。 インピーダンスとは、交流回路での電気の流れの抵抗度を示し、電流の流れや電圧の変化に影響を与えます。インピーダンスの制御がうまくいかない原因は以下の通りです。 1. 間違ったパッドサイズのはんだ付け:部品パッドが不足したり、はんだ付けが不適切になったりする可能性がある不適切な設計により、回路の不連続性や不安定性が生じ、信号の伝送品質に影響します。 2. 加工が難しい:各ボードメーカーの能力に依存し、極端に小さなまたは精密な設計はすべてのメーカーが製造できるわけではありません。これにより、製造コストと難度が増加し、製品の歩留まりと信頼性が低下します。 3. インピーダンス制御:適切なインピーダンスの一致を考慮していない場合、不連続なインピーダンス性能が生じ、信号の反射や干渉が発生し、信号の伝送効率と精度に影響します。 事例 アリオンは豊富なテストおよびコンサルティングの経験があります。過去のあるケースでは、お客様のDUT(SDコネクタ)の赤い線のRXコネクタのインピーダンスが当初は74Ωであることが判明し(左の画像)、明らかなインピーダンスの低下現象がわかりました。アリオンの専門家チームによるアドバイスと改善を経て、インピーダンスは約12Ω改善しました(右の画像)。また、インピーダンスの連続性も維持されました。 Faster、Easier、Better ― メモリーカードおよびコネクタのテストサービス [...]

製品の保証期間をしっかり確保するHALT試験 ― ゲーム機を例に

Allion Labs コロナ禍の影響により、親子関係が変化しています。親子で家にこもってテレビゲームをする娯楽が流行しており、さまざまなアミューズメントゲーム機メーカーの製品が販売され、売上は急成長しています。 しかしながら、アフターコロナ時代を迎える中、2~3年経過するとゲーム機が理由もわからずフリーズ、再起動、シャットダウンしたことがありませんか。これらの問題は、主に数年間使用したゲーム機の内部電子部品の老朽化によって引き起こされます。コンポーネントの性能が低下、放熱性能が悪化し、ゲーム機がフリーズ、誤動作をおこし、再起動、シャットダウンにいたる可能性があります。 ゲーム機本体の「過熱」に潜在的なリスク ゲーム機の内部には高速回転する電子部品(CPU、GPU、メモリなど)が使用されており、さらに画面やスピーカーなどの部品が長時間稼働するため、消費電力が比較的大きいです。その結果、ゲーム機の温度が利用時間の増加により上昇し、放熱能力を失うと、本体の熱感はより顕著になり、深刻な場合はオーバーヒートしてしまうことがあります。 高性能な3Dモバイルゲーム体験を求めるユーザーは、画質を最高レベルに調整することが多いですが、一部のゲーム機は画質を調整しなくてもプロセッサ負荷が非常に高くなることがあります。このような調整を行うと、ゲーム機への負担が増大し、温度が上昇しやすくなります。例えば、CPUやグラフィックカードに冷却用のファンが付いているパソコンを考えてみましょう。通常、ゲームをプレイしていると、高速演算時に処理チップが過熱しないようにファンが動作しますが、冷却用のファンが付いていないゲーム機は、機器の背面での放熱に頼ることがあります。しかし、スムーズで映像効果の高い状態で長時間使用すると、ゲーム機背面の温度が明らかに上昇していたり、熱く感じたりするようになり、結果として、フリーズや誤動作、再起動、シャットダウンなどの問題が発生することがあります。 高加速寿命試験(HALT)での実測 アリオンは多くのゲーム機メーカーと協力しています。長年の実測経験から、HALTテストの第一段階でも再起動や、自動シャットダウン、アプリのランダム実行などの状況が発生したことがあります。 アリオンは過去のテスト経験に基づいて、開発担当エンジニアに発生原因およびデバッグアドバイスを提供し、設計の改善や部品の交換を提案することが可能です。これを通じてゲーム機の環境ストレス耐性と信頼性を向上させます。 HALT試験の第一段階が完了した後、開発エンジニアによるデバッグを経て、高温/低温および振動の限界を見つけるためにテスト検証が行われます。第一段階のテストが完了した製品は、外部応力条件による老化促進因子の計算をもとに、第二段階のテストを行います。第二段階のテストは、製品が複合ストレス条件下で保証期間の信頼性テストに合格できるかどうかをシミュレーションすることを目的としています。 この検証方法の理論的基礎は、よく知られているアレニウス式(Arrhenius Equation)とアイリング式(Eyring Equation)です。反応の速度定数、温度の関係、そして反応速度を応用し、外部応力を積分して加速係数を計算し、信頼度を高めるためにスチューデントのt分布を利用します。スチューデントのt分布(Student’s t-distribution)は、信頼度を高めるために利用されます。この方法は、このお客様の電子製品で実証されています。 [...]

医療分野の大敵!ケーブルの伝搬遅延による画像診断の誤判問題

Allion Labs 技術の急速な発展に伴い、高周波・高速電子製品が絶え間なく開発されている一方、高周波伝送による伝搬遅延問題は、通信およびエレクトロニクスの分野において無視できない課題となっています。高周波データ伝送の需要が成長し続ける中、伝搬遅延は通信速度、データ精度、総合性能に直接影響する障害となると考えられます。伝搬遅延による影響は広い範囲に及ぶため、今後、電子機器が通信やデータ伝送で優れた性能を発揮するには、遅延の問題を完全に解決しなければなりませが、非常に難しい課題となります。 伝送遅延による潜在的なリスク 伝送の遅延は、個人生活からビジネスの運用に一連の潜在的なリスクをもたらす可能性があります。例えばデータのバックアップオーディオビデオの同期を行うと伝送が遅くなったり失敗するなどを引き起こし、メーカーは市場シェア率やブランドへの信頼性低下の危機に直面してしまいます。特に、医療分野でリアルタイム画像表示や画像同期を伴う医療機器が遅延してしまうと重大なことになります。高周波伝送ケーブルは医療分野で重要な役割を担っています。特に医用画像診断においては通常、超音波診断装置やX線/CT検査装置、MRI装置などに使用されています。 医師はリアルタイムに画像診断の結果を写真や画像で判断しますが、高周波伝送による遅延は診断の即時性、画質品質の正確性、診断の安定性に大きな影響を与えます。もし誤判断になってしまえば、悲惨な結果が生じます。  事例  伝搬遅延(Propagation delay)は、市販のケーブル・アセンブリ(Cable Assembly)や未加工の裸線(Raw Cable)に影響を与えます。アリオンはケーブル業界において豊富な経験を有しており、裸線の遅延問題解決サポートを行ったこともあります。当時、製品の伝搬遅延要件は20ns以下でしたが、お客様のDUT(試験対象)ケーブルは、定められている基準値を超えていました。お客様と充分に打ち合わせを行い、アリオンの専門家チームは効果的な解決策を提案しました。 テストや最適化を行わずにこの裸線を利用してしまう場合、前述した通り潜在的なリスク事象が発生する可能性があります。 Faster、Easier、Better ― 最も信頼できるケーブル検証コンサルタント 伝搬遅延を効果的に解決するため、アリオンのテストチームは長年の経験を活かし、さまざまなサンプルで分析、比較をサポートいたします。またネットワークアナライザを使用し、全面的なテストを行います。問題発生原因を洗い出すことで、伝送遅延を心配する必要がありません。 伝搬遅延原因と要点は、以下のとおりです。 [...]

徳島の「学校タブレット端末故障問題」にみる、品質検証の重要性

Allion Labs 技術の急速な発展に伴い、デジタル教育の普及と必要性は進んでいます。デジタル教育世代に生まれた学生たちは受け身の学習ではなく、より積極的に参加するかたちが主体となっています。急激に進む教育の情報化の波に、タブレット端末は教育現場に欠かせない存在になりました。インタラクティブな教育ソフトウェアを通じて、生徒は抽象的な概念をより簡単に理解することができ、教育者は柔軟に教育内容の調整を行い、個人に合った学習体験を提供することができます。そのため各国の教育機関はタブレット端末を大量に購入し、生徒のタブレット端末使用比率が高まることで、全体的な教育の質を向上させることが期待されます。 なぜ品質検証が重要か?徳島の「1人1台タブレット事件」を例に 各国の政府はタブレットを大量に購入する前、受入テスト合格水準が入札書に明確に記載され、設定されているか把握するなど、その機能仕様や品質要件を考慮していたでしょうか。さらに、政府の調達担当者はタブレット関連の技術仕様について本当に十分に理解しているでしょうか。品質確認を行うにあたり十分な専門知識を保有しているでしょうか。上記の懸念点は、各国の政府がタブレットを大量に購入する際に直面する重要な問題でしょう。最近、日本で関連ケースがありました。 一人一台のタブレットを普及させるために、徳島県教育委員会は、県立高校など28校に2020年に中国製のタブレット1万6,500台を配布しました。しかし、2021年使用開始時すでに694台、2022年には627台の故障が発生し、2023年9月までには驚愕の約17%に当たる2,859台のタブレットが故障したと発表されました。この結果を受け、学校では1台のタブレットを複数の生徒で共有して応急的に対応するようになり、授業に支障を来しています。また、この故障が相次いでいる問題で、徳島県教育委員会の教育長は記者会見を開き、謝罪しました。 NHKニュースによると、調達されたタブレットの故障率は17.3%に達し、今後も増加する可能性があります。この事件は間違いなく、出荷前のタブレットの品質検証が不十分であった典型的な例です。政府の調達担当者からすると、品質要件や検証機関の委託に関する規則を設定されても、効果的に実施できることを100%保証することはできないと考えられます。 調達の受入テスト合格基準はどのように策定されるか?品質検証の専門家による取り組みとは? アリオンは、品質検証コンサルティングサービスの分野で30年以上の経験を持ち、さまざまな電子製品の技術仕様や品質要件に豊富なノウハウがあります。電子製品を調達する際には、調達書や入札書に技術仕様基準、品質要件、出荷前の受け入れ水準検査策定を、各国の政府や企業対して支援することが可能です。 徳島県のタブレット事件を例として、アリオンは三段階の受入テストを提案します。  第一段階:製品の動作温度と振動が表記されている製品仕様に適合するか確認  10台のサンプルを選択し、表記されている動作温度と振動範囲を基準に、10のサイクルを受入テスト合格水準として包括的な循環テストを実施します。低温から高温、振動なしから最大値振動までのサイクルで、10台すべてのタブレットが正常に動作するかどうか確認します。 この段階の受入テスト合格条件は「合格率100%」としており、このようにしてようやく製品仕様と実際の使用時との適合を確認できます。  第二段階:製品の動作限界条件を確認  第2段階では、5枚のフラットパネルを使用し、装置を使って製品の動作の3つの限界(最高温度、最低温度、最大振動)を見つけることを推奨しており、これらの限界値を製品の仕様と比較します。例えば一般的な電子製品の場合、製品の故障率を効果的に低減するためには動作限界は表記されている仕様よりも少なくとも10%上回る必要があり、この段階での受入テスト合格条件としています。 [...]

ネットワークアタッチドストレージが静電気で壊れる?

Allion Labs バチッ!触れただけで感電する? 静電気は日常生活でよく見られる現象で、通常は物体同士の接触や摩擦などによって発生します。例えば、化学繊維の衣服を脱ぐと、生地と皮膚の摩擦によって電荷が蓄積されることがあります。同じように、乾いたカーペットの上を歩くと、靴底と地面との摩擦によって静電気を引き起こす可能性があります。その中で、静電気が帯電した電子機器に触れると、電荷が移動し、機器に損傷を与える可能性があるので注意が必要です。 電子製品には多くの場合、静電気に非常に敏感な電子部品が含まれています。 静電気放電は肉眼では見えないほど微弱であっても、電子部品の誤作動や損傷を引き起こすには十分です。 静電気は小さな問題と思っていませんか?潜在的なリスクにご注意! 静電気放電試験(Electrostatic Discharge Testing、以下ESD)は、実際の動作中に発生する静電気放電による損傷から電子機器を保護するために設計された重要な試験手順です。このような試験では通常、実環境におけるさまざまな静電気放電シナリオをシミュレーションし、これらの現象に対する電子機器の反応と耐性を評価します。 設計段階では、電子部品が静電気の影響を受けるリスクを低減するため、エンジニアは静電気防止対策を組み込むことが多いですが、ESD試験を実施すれば、これらの予防措置が実際に有効であることを確認でき、電子機器の信頼性と寿命を向上させます。これに加え、さまざまな環境条件下で正常に動作することを保証することができ、必要なテスト項目と言えるでしょう。 ESD保護の設計に欠陥があった場合、以下のような潜在的リスクをもたらす可能性が高くなります。 電子部品への損傷:チップ、抵抗器、コンデンサなどの電子部品に損傷や破壊を引き起こしたり、機器の機能失効不全や性能劣化につながる 誤動作や故障:システムクラッシュ、フリーズ、誤動作などにより、機器の誤動作や故障を引き起こす場合は、生産の遅延またはサービスの中断につながり、最悪の場合はエンドユーザーからクレームが寄せられる データの損失:機器に保存されているデータの損失や破損を引き起こすことで、重要なデータが失われ、事業運営や個人使用に重大な影響を及ぼす [...]

ケーブルを長持ちさせたい!ケーブルの断線問題とその対策

Allion Labs 知っておきたい「Cable SR」 電子製品が日常生活に浸透しており、仕事や、学習、娯楽など様々な分野に活用され、切り離せないものとなっています。ユーザーが異なるデバイスを接続し、データ伝送や画面表示を実現するために、電子製品の周辺アクセサリーの一つとしてのケーブルは欠かせないものです。例えば、携帯電話、ノートPCなどのデバイスをプロジェクターあるいはディスプレイ機器に接続することで、画面を投影したりビデオを見たりします。ケーブルは様々な製品に接続するためHDMI、USB、DisplayPortなどそれぞれのインターフェースを搭載するだけでなく、「SR部品」をつけるのが一般的です。 SRとは、ストレインリリーフ(英:Strain Relief)の略称で、コネクタのケーブル側で根元での急激な曲げ等により生じた応力ひずみを緩和する部品です。この構造の主な目的は、使用中に接続部分にかかる引っ張り力や曲げストレスを軽減し、ケーブルの破損や変形を回避します。ストレインリリーフにより、ケーブル内部のワイヤーとコネクタの接触部分の断線が発生するのを防ぎ、ケーブルの寿命を効果的に延ばすことができます。また、使用中にワイヤーによってコネクタが引っ張られたり曲がったりしても、接続不良やケーブルの伝送効果を心配する必要がありません。 潜在的なリスク ケーブルは何度も使用された後に、ユーザーも気付かないような隠れた損傷があるかもしれません。ケーブル内部の部品は通常目に見えず、細かな検査やテストでのみ問題を見つけることができるからです。例えば、ケーブルが壁や狭く混雑した場所で接続された場合、コネクタのはんだが緩み、接触不良やショートを引き起こす可能性があります。また、銅や光ファイバーなどの伝送媒体が引っ張られたり曲げられたりすることで断線し、伝送効率や品質を低下させます。 ケーブルの被覆や外観に明らかな損傷や変形がなく、良好な状態のように見えても、内部の壊れやすい部品が損傷してしまって、ケーブルの劣化や通信障害が起きることがあります。そして機器を正常に使用できなくなったり、漏電、感電、発火などの危険な状況が発生するおそれがあります。 SRの保護が不十分な場合、 1. 内部芯線の露出、損傷 2. 絶縁破壊による内部で短絡が発生する [...]

スマートホーム検証・コンサルティングサービス概要のご紹介

Allion Labs スマートホームとは? 現代社会においてよく耳にするスマートホーム。これは、さまざまなネットワーク製品とシステムが設置された住宅で、遠隔操作や自動化により、住まいの利便性、快適性、エネルギー効率化、セキュリティ、エンターテイメントを大幅に向上させます。通常、製品やシステムはWi-Fiアクセス・ポイントやハブに接続され、携帯電話/タブレットまたはAmazon Alexa/Google Assistantといった音声アシスタントを通じて、ユーザーがコントロールします。 アリオン、スマートホーム検証環境を構築 スマートホーム製品およびその応用は急速に成長しております。また無線通信規格の普及により、スマートデバイス間の接続は多様かつ複雑になり、多くのメーカーはその対応に追いつかないという課題に直面しています。そこでアリオンは、干渉の回避や、相互接続性の確保、ハードウェアとソフトウェアの統合問題の解決を考慮し、実際の製品利用の中で最良なパフォーマンスを発揮できるよう、スマートホーム製品向けの検証・コンサルティングサービスを提供する試験環境を構築しました。 広々とした検証環境において、AppleをはじめGoogle、Amazon、Samsungなどのエコシステムに加え、Wi-Fi、Bluetooth、Thread、Matter、HDMI、DisPlay、ワイヤレスディスプレイなど利用可能な規格を組み合わせることで、製品の特性やお客様のニーズに応じた様々な使用状況の検証とコンサルティング・サービスに対応することが可能です。メーカーが問題を早期に発見することで製品やサービスが市場に出た後のお客様からのクレームを回避し、顧客満足度を上げるサービスを提供します。 ワンストップのスマートホームコンサルティングサービス アリオンのスマートホームコンサルティングサービスでは、さまざまなの住宅シナリオや、スマートデバイス、ユーザーエクスペリエンスなどの構築に加え、以下の検証サービスも提供することが可能です。 Faster、Easier、Better ― ワンストップソリューション!スマートホーム製品コンサルティング・サービス スマートホーム製品の潜在的なリスクに対処するため、アリオンは異なるタイプの住宅、エコシステム・アプリケーション、制御可能な環境基準パラメータを構築し、製品の品質を確保します。スマートホームの検証コンサルティング・サービスだけでなく、Wi-Fi、Bluetooth、Thread、BBF.398、OpenSyncなどのスマートホーム関連認証試験サービスも対応することが可能です。無線分野における豊富なテスト経験をもとに、各種プロトコルスニファー(Protocol Sniffer)、無線テスト設備、シールドルーム(Shielded room)など充実したテスト環境と機器を完備することで、お客様の製品に最適な検証を行い、専門的なコンサルティングサービスで支援します。 [...]

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。 [...]