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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。 [...]

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
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。 [...]