TVアニメに浸透してきたIoT家電

名探偵コナン  – 第898話「ケーキが溶けた!」
http://www.ytv.co.jp/conan/archive/k11691017.html

複雑な人間関係を理解する必要があるソーシャルな事件が、多いが今回は技術的な事故で分かりやすかった。というかつっこみどころ満載なんでエントリのネタにする。

・内容
喫茶店の冷蔵庫に保管してあるケーキが溶ける日がある。

・原因
タクシー無線がIoT家電の電気ポットに干渉して誤動作、発生した蒸気が冷蔵庫に入って温度が上昇したため。

安室は「電気ポットとタクシー無線の周波数が同じで電波干渉を起こした。」というような発言をしているが公安警察で陸上特殊無線技士の従事者免許を持っているはずなので、これはまずいだろう。電気ポットの周波数がタクシーと同一であることが事実なら電気ポットは技適を受けいていないか、タクシーが違法無線機を使っていることになる。

電気ポットは電源以外接続されていないようだし、1分で沸くタイプではなくて外出先から指示するくらい沸くまで長時間かかるようで、しかも外来電波で誤動作するような安物だから独自の周波数を使っているとも思えず、技適の有り無しは別にしてWi-Fi接続されているのだと思う。2.4GHz帯。

タクシーは配車センターとハンドマイクで交信していた。今どきの配車はシステム化されてて緊急時でなければいちいちオペレータと音声で交信することは少ない。デジタル変調されたつまらない信号が瞬間的に送られて、運チャンへの指示も画面に出るだけ。ただ、このタクシー会社は毎日のように運チャンが道端で指示まで眠てるとか、超絶ブラックな感じがするし、いろいろ遅れているのだろう。もうアナログのタクシー無線は使えなくなっているから、壊れかけの古い無線機を改造して違法無線局として運用しているに違いない。450MHz帯。

ところで探偵バッチもアガサ博士の「すごく高くまで飛べる」ドローンすら誤動作を起こすほどとなると、車両に設置された無線機並みに高出力なのだろうということも想像に難くない。ドローンも黒の組織にクラックされてなくてよかったね。

探偵バッチの所持者とタクシー会社は違法無線局を開設しており街中の機器を誤動作させている可能性大

前日の残り湯を放置したまま店を閉じたり、電気ポットと冷蔵庫を隣り合わせに置くような喫茶店の衛生状態が気になる。

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受信趣味はオワコン

アマチュア無線は無線機も免許も処分して広帯域受信機だけが残ってた。

バーテックススタンダードのVR-500。割と高級機でSSBとCWに対応してるのでLF/HF/50/144/430/1200MHzのアマチュア無線をオールモードで受信できることとAM/FM/短波放送を聴くこと以外はマリンバンドとエアバンドと特小・CBの受信くらいしかできなくなってしまった。

それ以外の国内のいわゆる「おもしろ無線」は近年ほぼすべてデジタル化完了。以前は警察無線以外の大半がアナログFMだったのでコードレスでご近所の情報を収集したり、携帯の無駄な会話をこっそり聞いたりという悪趣味なことをはじめ、消防無線で真っ先に火事場を突き止めたり、電車の遅延情報を正確に知るとか、バス・タクシー無線で道路情報を収集、そのほか業務無線とかワイヤレスマイクとか楽しみ方はかなりいろいろあった。現在はお仕事無線の大半がデジタル化されて、消防・防災無線すらデジタル化完了で災害対策などという大義名分も成立せず。コードレスも大半2.4GHz帯のデジタルで380MHz帯はガラガラ。盗聴器もデジタル化されつつある。残るは地元の400MHz帯のJR Cタイプ無線、150MHz帯のバス無線くらい。これもいつまでアナログが続くか。

真空管アンプに今も需要があるのとは対照的に真空管ラジオがニッチであるのと同じように、アマチュア無線に対して受信趣味はニッチだ。遊び方としてデジタル変調を解読しようとか、バズ音で発振源を特定しようとか、そういう技術的な楽しみ方もあるが手軽さや面白さに欠けるし、デジタル変調を聞けるアダプタもでてはいるものの、そこまでして聞く気も起きないし。エアバンドとマリンバンドくらいならアマ無線機の受信機能で十分だし、短波放送もネット配信で聴けるからBCLラジオすら要らない。当時もアマチュア無線の副次的行為ではあったが、ユーティリティ無線を受信して楽しむという行為は趣味としてももはや成立しない。BCLやオーディオと同様に90年代は楽しかったという過去の記憶となった。

広帯域受信機、ラジオライフ、アクションバンド電波、すべてが懐かしい。

ICF-801買ったった。

ソニーのラジオをまた買った。泣く子も黙る十和田オーディオ製ICF-801。

icf801.jpg

定価の倍近いア●ゾンのぼったくり価格だったけどまあ仕方ない。去年買っておくべきだった。回路的にはごく普通のICスーパーラジオ。

辛口レビューをするとAMの9kHzビートが気になる。スケールがICF-EX5MK2みたいにリニアじゃないからどこに合っているのかわかりにくい。感度が良い分夜間は特に良くわからない状態になる。FMもスケールがリニアじゃなくて合わせにくい。高い周波数でイメージ受信が発生する。双峰特性がおかしいのかジャストチューニングの位置から少し上側にも微妙に同調する山があって変。ビートやMPXの漏れは気にならない。AF段増幅があるためか、AMでもFMでもボリューム最小でも小さくザーというノイズがある。

これはバブル期の単体オーディオのアナログチューナーとは比較にならない(ほど悪い)。感度、選択度、S/NいずれもDSPラジオのICF-M780Nのが上だし、いくら良いとはいっても音質はポータブルラジオの域を出ないが、それでもポータブルラジオとしてのまとまり感はハンパ無い。シングルスピーカーから出るAMのアナウンサーやFMのDJの声はとても聴きやすい。音楽もあたかもその場で鳴っているような感じ。ステレオ装置から出てくる音の作り物感や装飾感とはまた真逆。ポリバリコンの寿命(推定8年程度)まで使おう。

SONY ICF-M780N は DSPラジオ。

ソニーのラジオICF-M780N。

http://www.sony.jp/radio/products/ICF-M780N/

商品説明では「FM/AM/ラジオNIKKEI PLLシンセサイザーポータブルラジオ」となっており非常に控えめな表現。モノラル、トーンコントロール無し。目立った特徴といえばタイマー機能くらい。

icfm780n-1

早速分解してみた。

小ぶりな内蔵のトランス。ACアダプタが要らないのはホームラジオとしてとても良い。

icfm780n-2

メイン基板。

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これは、、完全なるDSPラジオ。ただのPLLってだけのラジオじゃない。IFフィルターの1つすら無くて、ダイレクトコンバージョンで復調もLSIでデジタル信号処理するタイプ。チップのブロック図とかを見るとPLL方式ですら無い気がする。Automatic frequency control(AFC)って書いてあるけどPLLの記述は無いし、受信信号に対して局発の周波数を調整しているっぽいけど、位相比較でループがかかってるというような言い回しはしてない。詳細は分からないがもはやPLLラジオですらないDSPラジオってことか。

・右側にある独立した基板はラジオの心臓部、レシーバチップが載った受信モジュール。実装されているチップ表面の表記は「3460 / DBCX / .724」で、SILICON PABS https://jp.silabs.com/ の Si4734/35 AM/FM/SW/LW ラジオ・レシーバ Si4734-D60。短波やFMステレオも実装されたDSPラジオチップ。これにマイコンのコントローラとAFアンプをつなげばラジオが完成。以前のアナログラジオはICラジオでもSONY製スペシャルファンクションICが使われててIt’s a SONYに偽り無しだったが、今どきのDSPラジオでは社外のレシーバチップが主要な性能を司ることに。

データシート
https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/Si4730-31-34-35-D60.pdf

・受信モジュールにアンテナを直接つながずにプリアンプやダイオードクランプが入っていて感度や安全性を確保しているっぽい。データシートの標準回路ではチップ直結でも良いことになってるが、そのへんはメーカー製品の実装。

ノイズ対策のためかシールドされているのはおそらくコントローラのマイコン周辺。半田を外さないと中が見られない。液晶表示とレシーバチップのコントロールをしているのは間違いないが、それ以上の詳細は不明。

・受信モジュール右上の「LW」表記のランドが未実装。これは海外モデルのICF-M780SL用のものだろう。

・アンテナは長いバーアンテナだがアナログラジオの同調コイルを兼ねたものではなく、単純な微小アンテナに見える。バーアンテナの左側付近に「LW」の表記があるがコイルは未実装。

コントローラ周りをちょっといじったらSL化してNIKKEI以外の短波も受信できるかなって思ったけどコントローラやファームの素性が全くわからないし、LWは部品無しでそのままでは受からないし。苦労するだけかなって思った。それ以前に素人がちょっといじって調整なんていう箇所も全く無い。デジタルラジオは失敗したがラジオのデジタル化は止まらない。これも時代の流れか。このまま使いやすいラジオとして使うことにして、そっ閉じ。

この機種はラジオとしては最高の品質。選局はボタン一発、音量・音質十分で感度・選択度も最高。オンとオフのタイマーもついてて、デザイン良し。レトロなBCLラジオもいいけれど、簡単便利で高性能なDSPラジオは現代のラジオの標準として相応しい。ICF-801と比較しても操作性、感度、ノイズどれをとってもM780Nのがいい。違うのは音質の性格(好みの問題)と電池持ち。耳障りな9kHzビートも無い。FM補完放送あたりでイメージ受信が発生しない。イメージ受信が盛大で、双峰特性でピークが3山になってるありさまで、広域でも狭域でもチューニングが難しいICF-801なんかと違ってデジタル一発選局。ICF-EX5MK2と比較しても音質、FM感度はM780Nが上。AMは同期検波がないがDSP処理との差は限界ギリギリで差がでる程度というか分からないくらい互角、そもそもAM放送の受信で同期検波あって助かった、という経験はそんなに多くない。音質を犠牲にしてでもノイズに埋もれるような放送や隣接局の妨害受ける放送を日常的に聴きたいのかを問えば、どちらが良いか答えが出る。いくら高感度な受信機をもってしても受からない電波は受信ができない、そういうことはハムにとっては常識だったわけで「バーアンテナが一番長いから高感度のEX5が最高のラジオ。ラジオは高感度が命。」っていう妄信は改めた。

この性能でNIKKEI以外の短波が受かったら ICF-SW7600GR を廃番にしてもいいって思った。(できればXDR-55TVみたいにホワイトバージョンも。)→SW7600GRは今月で生産終了になったらしい。合掌。パナソニックに続いてソニーも真のアナログ機は終焉に向かう様子。

ソニー・ラジオ – 木の上のキー (?)
https://namu.moe/w/소니/라디오

韓国のサイトで興味深い内容の記述があった。韓国語はキムチとナムルしか知らないのでMS翻訳で引用。このページは韓国版のまとめサイトで、ものすごくよくまとめられている。

・ICF-506 (2017 年-現行)
ソニー初の本格的な DSP ダイヤルラジオ. 2017 年に初発売。受信チップは、S i 4831 人として知られている。I C F-F 10 より少し小さいサイズで、スピーカーの口径が大きい。日本では、ICF-801 のフォローアップとして、被験者に, このモデルは日本国内が機種に限定されておらず、世界で発売されている。上部にプラスチック製のハンドルが、DSP である。AA 電池3つの AC 電源を使用する。西洋では、優れたパフォーマンスでご好評をいただいていますが、日本では特に慣習的なアナログのラジオ愛好家の間では、ソニーならではの特性が消えたの批評がある。

・ICF-M780N (日本国内)、ICF-M780SL: PLL 方式の大型ラジオであり、2014年頃に発売された比較的最近のモデルである。ICF-M780N は日本国内版に短波帯のラジオ日経放送だけ受信可能である。国際版である ICF-M780SL は一般的な短波帯もサポートする。そして実際にこの機種はDSP 受信機である!

アマチュア無線もHF帯はIF段からDSP処理が全盛でアナログ固定機は廃れて久しい。ラジオはアナログに限るとかPLLやマイコンはノイズがとか絶対性能が出ないとか思いこんでるなら、そろそろ切り替えても良いと思った。

 

商用電源測定時のプローブGNDが外れていてもよい理由

おかげさまで思わず知らんところで引用されちゃってる『オシロスコープで商用電源を直接測ってみる』のエントリだけど、一部信用されてないようなんでもう一つ実験しておきます。

今は回路設計しない私なんかよりも博学で高尚な現役のプロとお見受けするお方にておつぶやきのありがたい啓示をうけた様子、なんでも「基準電位の意味とか知らんアホや。」とかそういう感じの。

これでよろしいでしょうか。

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波形が以前のものより汚いとか電圧が落ちてるのは家中複数台のエアコンがフル稼働のため。それより注目してほしいのはプロービングしてるコンセント。拡大するとこんな感じ。

oscac2

プレートが汚いから音質に影響しそうとかそういうのはどうでもいいです。

※マネするときはいろいろ注意してください。

オシロのプローブのGNDを測定点より離すと問題が出るってのは確かに正しい。仮に「理想的」でもなく家庭用のコンセントのアースがD種接地工事の最大値100Ωで、電柱側も同程度(本当はB種接地なのでもっと小さい)、大地抵抗はこのさい無視するとして、オシロの内部抵抗が1MΩ(実際には10:1プローブでもっと大きくなる)ならば100Vを測定したときそこに発生する電位差(電圧降下)は0.02Vくらいなわけで。100Vの測定に0.01V単位の差が出たところで困ることもなかろう。

実際にはオシロのFGのアースの取り方が不完全だと1V程度とか確認できるくらいの電位差が発生するけれど、それでも測定の目的として高周波の測定をしてるわけでもないし、商用電源を直接測定する場合はアース間の電位差よりもホットコールドを間違えて短絡、地絡、感電するような危険性を優先して排除すべきで、上のような写真の状態にするには先にプローブ側を当ててホット・コールドを識別してからGND側をコールドに接続すればOK。

プロービングポイント付近に基準電位を設けるというのは教科書的には正しいけれど、単純に「100Vの波形を見る」という目的を達成する場合、プローブのGNDをいきなりつなぐのははっきりいって危険で、前回のエントリでは「プローブのGNDを理由なくどこにも繋ぐな」を一つの解とした。コンセント2極間のコンマ何ボルト単位で電圧を測りたいというのと、波の形を安全に見るというのでは目的が違う。GNDをつながずプローブの先端で触る方法なら、だれが適当にやっても地絡はしないわけで誰かが適当にマネをしても危険は及ばない。今回の写真のマネを理解せずにやったら1/2の確率でバチっといくわけで、自分が書いた記事が元で事故やらケガやらされたら責任持てないし。

測定者の安全なんかよりもコンマゼロいくつの数値の世界を追求するなんて、超スーパーハイエンドオーディオの世界は手厳しいな。まさにオ●ンピック級!! ぜひぜひ掃除機つないだら90Vに下がるような極限の環境下で高音質を追求してくださいっ。うち、掃除機つないだところで測ったら100V以上でしたよ。

ほかにも違う見かたをするともっと簡単で、測定点付近にGNDを接続しないのは「大地アースを基準電位として測定してる」だけ。商用電源は接地されてるんだからそこが基準。アナログAF回路の基本中の基本、1点アースの配線のし方とよく似てるんだけどね。それに仮にアースポイントまでの電圧降下があったってその分を計算で補正して正しい値にするとか、普通のアナログテスタでもやると思うんだけど。

他にもエゴサーチしたらちょっとクスッとしてしまうようなやりとりを見つけた。

オシロスコープ 100Vのサイン波の謎
https://www.qabox.jp/question/qa7722.html

金属製の机にプローブを当てたら100V 60Hzの波形が見えました!なんで?っていうことで、なぜかうちのエントリが引用されちゃってます。質問者は100Vをオシロで測りたいって言ってるわけでは無いから、ちょっと違うんだけどなーとか思った。せっかくの”エンジニア質問箱”なんだし回答者には「誘導」「浮遊容量」あたりをキーワードに答えてほしい。

ディップメーター買い替え。

ディップメーターを買い替えた。

前使っていたディップメータは三田電子のDMC-230S2というもので、周波数カウンタ内蔵で最高に使いやすかった。が、メーカはすでに廃業しているし、回路図も公開されてないし、大半はディスクリート部品だけど周波数カウンタ部は専用ICで壊れたらたぶん修理は難しい。主要パーツの一つであるバリコンがポリバリコンだというのも買い替えの契機。これは組み込み型電池と同じで、寿命が存在する部品の一つ。

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ポリバリコンはポリエチレンフィルムとロータがある程度の圧力がかかった状態で密着して回転する構造になっており物理的に摩擦が生じるため、長期間使用していると問題が出てくる。ラジオなんかだとチューニング時に「バリバリ」と大きな雑音が入るようになる。今のところポリバリコンの入手性に問題は無いが、20年前の日本製のものと比較して今の台湾、中国製の品質が良いかどうかはかなり疑問。ここ5年くらいで買ったポリバリコンは中華製で軸の回転が固く、スベリも良くないしバックラッシュもあって結果としてラジオのチューニングがしにくくなるようなものだった。DMC-230S2はバーニアがついているので使いにくさは多少緩和されるとはいえセットの構造的にも交換が面倒な感じもする。写真では分かりにくいが、バリコンを交換するためには立ち基板の広いGND部の半田を外す必要がある。

dmc230s2-2

また、仮に周波数カウンタ部分がおかしくなった場合で修理できなければダイヤルに目盛りも無いから単体ではほぼ使い物にならない。まあ、器用な人なら周波数カウンタくらいは自作して組み込めると思うけど、そういう人はVFO部分だって自作できると思う。

そもそも現在ではアマチュアでもアンテナアナライザが主流でディップメータは出番が減っていて既製品は少ない。中古かデッドストックを探すか自作するという手もあるが、正直面倒なので既製品を探してみると少なくとも台湾メーカが1機種作っている。

LODESTAR – Grid DIP Meter DM-4061
http://www.lodestarelec.com/27-grid_dip_meter.html

本体に「Tr DIP METER」って書いてあんのに、どこがグリッドやねん、とツッコミたいが、このDM-4061はネットの知見によるとリーダー電子のLDM-815のデッドコピーなサガ電子のDM-250をリーダー電子からGWInstekが権利を買って2016年ごろに再生産したものらしく、コピー品が正規品になって現代によみがえったよくわからない経歴のゾンビな機種ってことっぽい。GWInstekといえばTEXIOの関連(博打感覚な中国製測定器メーカ製を買うわけでもないという意訳)ってことで、さっそく買ってみた。今なら15,000円前後で手に入る。

ネットで見た写真とほぼ同じで確かにエアバリコンが使われている。部品もほぼすべて汎用品で回路図も探せば出てくるので壊れてもケース以外は修理できそう。最初から周波数がぜんぜん合ってなくてネジロックを外して調整するハメになったけど。

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デジタル周波数カウンタは無いが、受信機やオシロで周波数は確認できるからあまり気にならない。

それより最低周波数が1.5MHz(目盛りがいいかげんで実際には1650kHzくらい)からで、455kHzのIFやMFのAMラジオの調整に使えないことのが困った。コイルを巻かないといけない。

 

商用電源を汚くして見る。

長たらしかったので オシロスコープで商用電源を直接測ってみる から分離。

オシロで電源の波形を見て「商用電源はこんなに汚かったんだ!!」なんて叫んでみたい人はこんな波形が見られると思ってるんでしょうか。

AcNoize1

これは電気掃除機のプラグを直接プローブしたもの。下のコンセントの写真で下側が掃除機につながるプラグ。掃除機を動かしヘッドのモータを回してやってようやくサインカーブの頂上が平らになってきたり、ヒゲがちょろっと見えるだけ。離れた部屋のコンセントではヒゲは見えなくなります。

AcNoize2

このヒゲがオーディオのノイズとして現れれば「ジー」って感じで聞こえると思いますが、この程度のノイズを吸収できないような機器は電源の能力が弱いってだけなんで、もっとまともな設計のものものに替えればいいんじゃないでしょうか。そうでなくともコンセントを別のところに移すだけでも低減されるし。

正直なところ、太っといケーブルに変えたら余計にノイズの影響を受けやすくなるだけかなと思った。

 

ウィンドウスルーケーブルを分解してみた。

無線局免許状を返納してアンテナを下したから、不要になったウィンドウスルーケーブル(すきまケーブル)を分解してみた。

この手のケーブルは本来使い捨てなんだけど結構高価で長い間再利用していた。もうボロボロでラミネートも自然に剥離してたので手で割いたらほとんど分解完了だった。今はなきマルドルのWSC-50M、M-Jコネクタが両側に付いている50cmくらいの一般的なもの。今売ってるものだとコメットアンテナのCTC-50Mが近い構造だと思う。

WindwThrough1

ラミネートが剥離していない部分をニッパで切断。極細の同軸が見える。少し潰れた。

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ラミネートを剥がすと、銅箔シース付きスズメッキシールドのケーブルが現れた。1.0D相当くらいかな。ラミネートとの間はゴムっぽい充填剤のようなもので埋められている。ケーブルは硬くて中心導体は単芯に見える。同軸と平行に撚線のボンド線も走っている(一番右端の曲げてある線)。

WindwThrough3

これだけ細ければ減衰も止む無しだが、加工無しで施工できる手軽さには代えがたい存在、十分使った。捨てる。

 

図書カードNEXTの黒いところ

初めて知ったが、今どきの図書券は図書カードNEXTというものになっているらしい。

 

図書カードNEXT
http://www.toshocard.com/toshocard/next.html

富士通と凸版が開発に絡んでいるらしい。

図書カードが新しく「図書カードNEXT」へ
http://www.fujitsu.com/jp/group/fip/resources/news/press-releases/2016/0530.html

「QR コードには複製を防止する特殊加工が施されており、専用の読取り機のみで読取りが可能です。」

 

toshocd1

裏面。真っ黒なところに何か仕掛けがあるって、もうね、いかにも隠してますよ、っていうのが。

QRコード生成の符号化をちょっといじれば「専用の読み取り機のみで」にすることくらいたやすいのに、この真っ黒なのを施すことにより、さらに「隠してますよ」っていうアピールになるっぽい。けん制も重要なセキュリティだし。横から普通のライトで照らすだけでもうっすら見えるけど、専用の読み取り機とやらがどうやってるのかは気になった。

で、こういうものはたぶん赤外線か紫外線だろうと思って、リモコンの赤外線で照らしたらやっぱり見えた。特別な機材は無いから暗闇でデジカメの露出時間長くして、露出中にテレビのリモコンの赤外LEDで照らしまくったら映った。

toshocd2

隠したいところを 赤外線透過インキで覆ってるのね。

 

 

SATAケーブルを切ってみた。

マザーボードに付属しているようなSATAケーブルは太くて取り回しが悪い。値段は高いが細いSATAケーブルを買って交換するので太いのは要らない。捨てるので切って中を見てみた。

satacable

シールド平行対ケーブルが2組通っているだけ。中の線はかなり細い単芯のスズメッキ銅線っぽい。それが5D-FBの内側絶縁のようにふわふわした絶縁体に覆われて二本一組でアルミシースにまかれている。この細いふわふわした被覆の単線、オシロのプローブに使われている「高減衰同軸ケーブル」に似ている。端での反射の影響を抑えて歪を低減するためのものかな。非常にシンプル。今どきの高速伝送技術の一端を垣間見た気がした。

だがこのケーブルを他に流用できるような用途が見いだせない。捨てる。