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バナナの皮 ― Issue 100

  1. LORAN は維持され、GPS が干渉を受けた時のバックアップを与える

    LORAN (長距離航法支援) システム (元々は、創案者の Alfred Lee Loomis の名から Loomis Radio Navigation、LRN と呼ばれた) は、第二次世界大戦と海戦の時代まで遡る起源を持ち、 数十年にわたり使われてきた。 簡単に言うと、それは、 利用者の位置を三角測量するために信号の受信のあいだの時間間隔を用いた、 地上の、無線に基づく航法システムである。

    その由緒あるシステムは現代的な価値を持つ: 新しい eLORAN のより大きな能力は、 それを必要とされている GPS に対する独立した冗長バックアップに、 また GPS よりも干渉に影響されにくいものとする。

    (Taken from: GPS World, 8 Feb 2008. http://www.gpsworld.com/wireless/news/loran-saved-money-questions-remain3849.)

  2. テレビの収録と送信へのモータ・ドライブの干渉の防止

    そのファン自身は機械室に据えられ、 大型の ABB モータと 160kW ABB 低高調波ドライブで駆動されている。 この低高調波の仕様は、そのグランドでの全ての試合で用いられる テレビ収録/送信用機器への干渉を最小厳とするために必要である。

    (Taken from an article about the engineering used in Arsenal's Emirates Stadium, in: The Engineer, 11-24 Feb 2008. http://www.theengineer.co.uk/news/gunning-for-perfection/304509.article.)

  3. 量子意識とエネルギー療法

    エネルギー関連療法は、何千年にもわたり、原住民や様々な文化の中にあった。 「エネルギーとして生きる」は数千年期にわたり我々の西洋精神の中の構成概念でさえあったが、 この最後の世紀に、量子物理学を通して科学として凝結した。 この進んだ物理モデルは、我々が電磁界であることを明かにする。 21世紀においては量子療法がセルフヒーリングのために適用されており、 その可能性に限界はない。

    我々はまだこれらの構成概念を完全に利用していないが、徐々に理解している。 例えば、我々は、高電力の配線の下での生活や、 TV、コンピュータ、そして携帯電話に近付き過ぎることのように、 我々に有害なエネルギー周波数があることを知っている。 我々は、一部のエネルギー周波数が有用であることも知っている。 エネルギー周波数はヒーリングのための実に強力なツールとなり得る。

    E = mc2

    「あなたの 99% は見ることも触れることもできない。」 (R. Buckminster Fuller)

    アインシュタインの物理は、宇宙の全てのものが光のエネルギーであるという知識を与える。 物質は、単なる凍り付いた光に過ぎない。 我々は周囲にエネルギー場を伴う肉体ではなく、 その僅かな部分が目に見える周波数で振動する、膨張する光の電磁界である。

    この広大な場の中に、 我々の存在の「テンセグリティ」、あるいは張力構造を保持する青写真がある。 この数学的、及び幾何学的形状の相互作用のセットが、我々の神聖幾何学と呼ばれる。 量子時代のエネルギー療法は我々の電磁界の全てのレベルに影響する ―― 我々の幾何学的青写真、生気そのもの、そしてそれ以上のものを含む、 亜原子的な、細胞的な、物理的な、精妙な、そして空間的なもの。 単に拡大意識を持つことで、それを行なうことが可能である。

    (Taken from a webpage by Virginia Leslie, MA: http://home.mindspring.com/~kiva4/id4.html.)

    (我々はいつも 100回目毎のバナナの皮を何かユーモラスなもので祝うが、 おそらく、より感性豊かとなり、次のように言うべきであろう: 電磁両立性工学の外の世界からの何か!)

  4. 電源ソケットを通した盗聴

    電源ソケットを人々がコンピュータでタイプしているものを盗聴するために使用できる。 セキュリティ研究者らは、一部のキーボード・ケーブルの良くないシールドが、 タイプされたそれぞれの文字についての 有用なデータを漏洩させ得ることを意味することを見出した。

    研究者らは、電源回路に漏洩した情報を分析することで、 対象者が何をタイプしているのかを見ることができた。 その攻撃が 15m までの距離で働くことがデモンストレーションされたが、 改良はそれがさらに長い距離で働き得ることを意味するかも知れない。

    ホテル攻撃: 「我々のゴールは、情報が最も予期されていない形で漏洩し、 復元され得ることを示すことである」と、彼らの作業を述べた論文で、 セキュリティ・ファーム Inverse Path の Andrea Barisani は書いた。

    その研究は PS/2 キーボードをデスクトップ PC に接続するケーブルに焦点を当てた。 都合の良いことに、PS/2 ケーブル内の6本のワイヤは、典型的には 「互いに近接しており、良くシールドされていない」。 これは、キーが押された時、そのデータ線に沿って伝搬する情報が 同じケーブル内の接地線に漏洩することを意味する。 その接地線は、PC の電源ユニットを通り、最終的には電源ソケットのプラグに接続され、 そこから部屋に給電する回路へと情報が漏洩する。 さらに良いことに、PS/2 ケーブルに沿って伝搬するデータは一度に1ビットで、 他のどの PC コンポーネントよりも遅いクロック速度を用いる、とその研究者らは言った。 これらの特性双方が、キー押下によって引き起こされた電圧変化の検出を容易にする。

    電力線上の電圧変化についてのデータを集めるためにデジタル・オシロスコープが用いられ、 キーボード以外が引き起こしたものを取り除くためにフィルタが用いられた。

    「PS/2 信号の矩形波は良い品質で保持されており、... 元のキーストローク情報にデコードすることができた」と、 そのペアは彼らの作業を述べた論文で書いた。 彼らは、それがホテルやオフィスで働くことを示唆するのに充分過ぎる、 ターゲットから 1m、5m、10m、そして 15m の距離でそれが働くことをデモンストレートした。 「ラボで行なわれた試験はこのタイプの測定の最悪条件を代表し、 受け入れられる結果とともに、通常の条件での攻撃の実現可能性を強調する」と付け加えた。 そのペアは、彼らの研究は「進行中」であり、 その機器は改良によってさらに敏感になると予期していると言った。 その攻撃は、7月25日から 30日にラスベガスで開かれる Black Hat 会議でデモンストレートされる予定である。

    (Taken from: BBC News 13 July 2009. http://news.bbc.co.uk/1/hi/technology/8147534.stm)

  5. 飛行中の電話は依然として保留

    夏のホリデー・シーズンが始まることから、UK Civil Aviation Authority (CAA) は、 依然としてほぼ全ての飛行で携帯電話の使用が禁止されていることを 航空旅客に思い出させている。

    一部の航空会社は複数の航空機で「携帯電話システム」を導入しているが、 携帯電話の使用は一般に大多数の航空機内で禁止されているままである。 携帯電話の使用を許容できるように改装された航空機の機上の旅客は、 客室乗務員に知らされ、彼らの電話をどのように、 またどこで使用できるかの指示を与えられるであろう。

    携帯電話の電源を切るようにという客室乗務員の指示に従わない いかなる旅客も違反をおかしており、起訴され得る。

    CAA が行なった調査は、携帯電話の使用が航法と通信の機能に悪影響を与え、 計器の表示の顕著なエラーとパイロットの無線の背景雑音を生じ得ることを見出した。 その調査は、携帯電話からの干渉が次のようなことを引き起こしたと訴えた パイロットからの証拠を支持する:

    CAA のフライト・オペレーションズの責任者の Bob Jones は、次のように言った: 「航空機上での携帯電話の使用の安全上のリスクは確立されている。 確かに、いくつかの航空会社が様々なシステムを試験中であるが、これは UK の航空機の大半の機上での電話の使用の禁止をいかなる形で弱めるものでもない。」 「特に他の指示を受けない限り、乗客は航空機の客室の扉が閉じているあいだは メールや電話をしてはならない。 安全は航空産業の最優先の関心事であり、従って その安全な使用を可能とする技術が導入されるまで携帯電話は禁止されたままとなるであろう。」

    編集者への覚え書き:

    (Taken from the CAA report dated 16 June 2009: http://www.caa.co.uk/application.aspx?catid=14&pagetype=65&appid=7&newstype=n&mode=detail&nid=1776)

  6. スマート・テクノロジーは電力網を危機にさらし得るか?

    進歩した電力計やその他のスマート・グリッド・デバイスが 家庭や事業者の電力消費の節減を助けるかも知れないが、 この技術が国の電力網を攻撃に対してより脆弱にするかも知れないと危惧する者がいる。

    専門家らは、大気圏での電磁パルスの引き金を引き、 全ての衛星、無線と電話通信を使用不能とさせ、 国家規模の大停電を引き起こす大規模太陽嵐のような特定の脅威に対して 電力産業が自衛しない限り、政府が介入するであろうと警告している。

    (From: Interference Technology, 4/6/2012, http://72.29.76.194/~interfer/could-smarttechnology-imperil-power-grid. Visit the Mother Nature Network to learn more. http://www.mnn.com/earth-matters/politics/stories/smart-technology-mayincrease-grids-vulnerability)

  7. 上院小委員会が EMP とサイバー・アタックを警告

    2009年7月21日、アメリカ合衆国下院の国防委員会の小委員会は、電力網への EMP (電磁パルス) 攻撃やサイバー攻撃に対する国家の脆弱性についての証言を聞いた。

    その新たな脅威、サイバーセキュリティおよび科学技術に関する小委員会は、 産業界と政府の双方から召喚された証人から、 放射のバースト (EMP) を引き起こす核デバイスの爆発、あるいは 電力のコンピュータ・ベースの制御を損なうことで現代的な生活と商業を麻痺させるために 「ハッカー」が起こす攻撃 ――商業、通信、そして現代的な生活を支える便益全てを破壊し得る事象―― からのアメリカ合衆国のインフラストラクチャの保護、あるいはその欠如について聞いた。

    小委員会の議長の Yvette Clarke (D, NY) と 国防委員会の議長の Benny G. Thompson (D, NY) の双方が、 現在の準備状況についての冷静な報告を行なった。 Clarke 代表は、3ヶ年の研究の後、メンバーが1つの結論に達したことを示した。 「電力産業は21世紀に我々が直面している脅威に対して適切な保護を講じられていない。」

    Thompson 代表は次のように言及した: 「我々の敵が合衆国に対して行なった多数のコンピュータ・スパイ作戦がある。 諜報機関は、国々が我々の電力網を破滅させられる兵器を探し求め、 あるいは開発したことを示唆する。」

    証人の全リストと聴聞の録画は委員会のウェブサイトで。

    (From: Interference Technology, 4/6/2012, http://72.29.76.194/~interfer/housesubcommittee-cautions-on-emp-andcyber-attacks)

  8. 試験からの EE&CS 限度との非両立性の例

    伝導性列車エミッションの慎重な調査と分析が、 列車の EE&CS (電気工学/制御システム) 限度との両立性やその他の点についての 多くの情報を与え得る。 様々な周波数で動作する様々なタイプの鉄道回路に対する列車試験から非両立性が同定された いくつかの例がここに示されている。 この例は全て UK 外からのものである。

    Figure 3 は、3つの異なる形態の牽引技術の列車が受信機上を通過した時に FS2500 軌道回路中間受信機の端子で測定されたノイズの興味深い例を示す。 FS2500 軌道回路は、 1700Hz, 2000Hz, 2300Hz 及び 2600Hz の4つの中心周波数の1つで動作する、 FSK 符号化された軌道回路である。 三相駆動牽引列車が受信機上を通過した時、受信機のロックアップが生じた。 このタイプの軌道回路の符号化のため、 WSF 【訳註 - wrong side failure】 は起きそうになく、 このケースの問題は軌道回路の RSF 【訳註 - right side failure】 であった。 だが、これは、そのロックアップが生じた時、 受信機をリセットするために技師を呼び出す必要がある深刻なサービス障害を引き起こした。

    最初のトレースは伝統的なカムシャフト技術の列車である。 このタイプの列車はパワー・エレクトロニクス技術の出現以前の牽引制御の大黒柱であった。 本質的に、その DC 牽引モータ電圧は抵抗器を入れたり外したりすることで制御される。 固有の動作周波数はない。 DC 電源はモータと抵抗器の端子間に接続され、 モータ自身の端子間の電圧を増加させるために抵抗器が段階的に外される。 その制御は実際にはこれよりも複雑であり、 モータの並直列再接続、及び弱め界磁運転を含む; だが、高調波エミッションの観点で最も重要なのはそのスイッチング動作である。 その干渉波形は、スイッチング・トランジェントと関係する 低レベルの広帯域ノイズによって特徴付けられる。 このノイズは 1700Hz 受信機で検出され、1.5mV の電圧ピークとして見られた。

    第二のトレースはチョッパ制御式の列車である。 この技術は依然として DC 牽引モータを利用するが、 DC 電圧のオン/オフをスイッチ (あるいはチョップ) し、 モータに印加される実質的な DC 電圧を変化させるために、 ゲート・ターンオフ (GTO) サイリスタ電力半導体が用いられる。 固定のチョッピング周波数 (あるいは複数の固定周波数) が用いられ、 これはそのチョッピング周波数で固有の高レベルのエミッションをもたらす。 その干渉波形は、伝統的なカムシャフト牽引に似たもの (低レベルの広帯域ノイズ) に、 第二のトレースでおおよそ 1570Hz で 11mV のピークとして見える その固定のチョッピング周波数に関係する特定の高調波を加えたものである。 そのピークは 1570Hz で比較的高いものの、この特徴は既知であり、 既知の全ての信号周波数を特に避けるようにチョッピング周波数を選択することが可能である。

    第三のトレースは、AC 牽引モータの制御のために IGBT (絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ) インバータを利用している、 三相駆動技術の列車のものである。 印加される電圧で速度が制御される DC 牽引モータと対照的に、 AC 牽引モータの速度はそれに印加される周波数と電圧を可変することで制御される。 そのインバータの基本周波数は約 50Hz から 594Hz、 そしてその高調波のあいだで変化し、FS2500 周波数帯全体を掃引する。 測定されたレベルは 1700Hz 受信機の帯域全体で 10mV までであり、 これがその受信機の周期的なロックアップの原因であった。

    この問題に対する解決策は、列車のエミッションを低減すること ――列車が既に運用されているならば常に困難なことである―― か、あるいは受信機の感受性を低減することのいずれかであった。 ここで、三相駆動列車を FS2500 軌道回路の感受性要求に適合するように設計することが 完全に可能であることが指摘された。 問題は、1700Hz 帯での高調波を最小化するように最適化されていない IGBT スイッチング・パターンと、良くない接続構成との組み合わせであった。 これに加えて、その祖先の受信機はそうでなかったものの、 FS2500 中間受信機は、コモン・モード軌道電流に対して敏感な、 設計の良くないものであった。

    これは、軌道上で初めて問題が発見されるのを避けるための、 プロジェクトの最も初期からの良い設計の重要性を実証する。 この特定の事例では、列車の改造よりも単純で安上がりであることから、 そのインフラストラクチャ (中間受信機) の改造が行なわれた。

    (Taken from: ‘Traction Compatibility with EE & CS Infrastructure' by Adrian Hines of Railway Technology Consultants Ltd, a paper he presented at EMC-UK 2008, Newbury.)

  9. RFID が医用システムに干渉し得る

    状況: 患者の安全、また医用機器のトラッキングとトレーシングの改善のために、 無線周波識別 (RFID) のような自動認識技術の医用応用が提案されている。 だが、医用デバイス上の RFID による電磁干渉 (EMI) は報告されていない。

    目的: 重要な看護機器に対する RFID による EMI のインシデントを評価し分類する。

    設計と設定: 2006年5月、オランダのアムステルダムの University of Amsterdam の Academic Medical Centre で、 2つの RFID システム (125kHz のアクティブ型と 868MHz のパッシブ型) が、 41台の医用デバイス (17のカテゴリー、22の異なる製造業者の) の近くで、 患者を接続せずに、管理された条件下で評価された。 評価は国際的な試験プロトコルに基づいて行なわれた。 EMI のインシデントは、危険、重度、及び軽度の救命医療有害事象スケールに従って部類された。

    結果: 123回の EMI 試験 (医用デバイス毎に3回) の中で、 RFID は 34件の EMI インシデントを引き起こした。 22件は危険、2件は重度、そして 10件は軽度と分類された。 パッシブ型 868MHz RFID 信号は、 アクティブ型 125kHz RFID 信号 (41回の EMI 試験で 8インシデント; 20%) よりも 多くの件数の EMI インシデント (41回の EMI 試験で 26インシデント; 63%) を生じ、 その差は 44% (95% 信頼区間は 27%〜53%; P < .001) であった。 パッシブ型 868MHz RFID 信号は、アクティブ型 125kHz RFID 信号にも影響された 8個を含む 26個の医用デバイスへの EMI を生じた (41個中 26個; 63%)。 全ての EMI インシデントでの RFID リーダーと医用デバイスのあいだの 距離のメディアンは 30cm であった (0.1〜600cm の範囲)。

    結論: 管理された非臨床設定下で、 RFID は医用デバイスに潜在的に危険なインシデントを引き起こした。 救命医療環境での RFID の実現は、オン・サイト EMI 試験と国際規格の更新を必要とするであろう。

    (This is the abstract of the paper ‘Caring for the Critically Ill Patient', by R van der Togt, E J van Lieshout, R Hensbroek, E Beinat, J M Binnekade and P J M Bakker, in JAMA, 2008;299(24):2884-2890. doi: 10.1001/jama.299.24.2884, free download from http://jama.ama-assn.org/content/299/24/2884.full.)

  10. ハードウェアのせいだ。違う、ソフトウェアだ。違う、ESD だ!

    工場の問題を ESD 事象と結びつけた著者の経験:

    あるマイクロプロセッサ製造業者が、 社内の技術者と機器の製造業者のフィールド・エンジニアの監視を必要とさせた ランダムな機器の問題を、ほぼ 9ヶ月にわたり 9台のステッパの 1台で経験していた。 解決策を見出すことなく、ソフトウェアの更新と主要なコンポーネントの交換が行なわれた。 500MHz デジタイジング・オシロスコープでの測定が、最終的に、ステッパの電源線上の、 より低帯域の試験機器では見られなかったスプリアス信号を検出した。 その信号のランダムな性質が、 最終的に EMI を問題のあり得る原因として指し示した。

    静電荷の存在を判断する静電気測定ツールの使用が、 1時間以内に問題の原因の場所を見付けた。 工場の静電気管理プログラムは 帯電した絶縁材の存在の防止のために静電気拡散性の壁面パネルの使用を規定していたが、 ステッパの上の壁面パネルの1つがグランドに接続されていなかった。 帯電した時、この大きな絶縁された導体は近傍の接地された枠材に放電した。 その ESD 事象からの伝導性 EMI が機器の中断を引き起こしていた。 我々の経験はEMI が加工機器の問題を引き起こしていた他のシナリオを明るみに出した (他の例は表に列挙する):

    結論 半導体製造プロセスの複雑さを予期しようとする ソフトウェアとハードウェアの設計者の最善の努力にもかかわらず、 機器のロックアップは起こり続けるであろう。 だが、周波数の上昇に伴い、機器の中断が ESD に伴う EMI のような他の発生源から生じている。 多くの機器障害はランダムな ESD 事象の結果であり、 存在しないソフトウェア問題を追いかけることに 相当の生産とエンジニアリングの時間が浪費されている。

    (Taken from the article with a similar title by Arnold Steinman and Lawrence B Levit, of Ion Systems Inc., Berkeley, California, published in a Supplement publication to Solid State Technology, May 1999. For many more articles and papers on ESD and other issue in semiconductor manufacture by Lawrence B Levit, visit http://www.lblscientific.com/publications.html.)

Last update: 2012-06-11

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