LBA Group, Inc. は、その技術コンサルタント・ユニット、Lawrence Behr Associates, Inc. が、 ワイヤレス・キャリアとその顧客の時間の要求の厳しい対処のニーズに合わせるために、 装備を整えた、対応の迅速な RF 干渉対策チームを立ち上げたことを発表した。
「新しい LTE システムは、CFL 電球、FM 放送の送信、設備監視制御/データ収集 (SCADA) システム、 そして錆びたボルトからさえも発生するような干渉に非常に敏感である」 と LBA 技術主任の Chris Horne 博士は言った。 「LBA は、その干渉源を見付けられるだけではなく、 もしその干渉源が第三者からのものであれば、解決の交渉も助ける。」
(Taken from “RF Interference Remediation Team Keeps LTE Services Working”published as http://www.interferencetechnology.com/rf-interference-remediation-team-keeps-lte-services-working/ on 12/17/2013.)
American Radio Relay League (ARRL) は、 現在 ComTek Communications Technology がバージニア州 Manassas で運用している 高速電力線通信 (BPL, PLC) システムを停止させるように、連邦通信委員会 (FCC) に求めた。
高速インターネット BPL の Manassas での配備は、公式には、 FCC が BPL システムの配備を管理する新しい規則を採用したほぼ1年後、 昨年の10月に開始された。 Manassas のシステムの擁護者は、「北米初の大規模な BPL の配備」としてそれを歓迎した。 だが、ARRL とその他の者は、その市のシステムは、 システムの公式のデビューに先立っての2年間の試験期間でさえも、 アマチュア無線の運用に許容できないレベルの干渉を生じたと訴えた。
ARRL によると、米国海軍省、 またその市の中や周辺に居るアマチュア無線家の双方が行なったフィールド試験は、 その BPL システムが「架空電力線上のモデムから数百フィートの距離の干渉発生器であった」 ことを同定した。
FCC の Office of Engineering and Technology (OET) とその機関の執行局へのファイリングで、 ARRL は、「Manassas Power か Communications Technologies Inc. が 問題の緩和のために行なったかも知れないことは成功しなかった... その激しい干渉が解決されるまで、そのシステムは停止させなければならない」 と主張した。
(Taken from an article of the same name published in Conformity magazine, Jan 2006, http://www.conformity.com. In the UK, BPL technologies are more usually called powerline communications, PLC.)
ラスベガスの Consumer Electronics Show で、 携帯電話の電磁放射を利用して着信を知らせる独自の方法を備えた、 新しいスマートフォン・ケースの試作品が展示されている。
Concepter の Lune スマートフォン・ケースは、 電話の GSM 信号の波長に基づいて着信を検出し、 電話の電磁界のみを電源として用いて ケースの背面の緑の LED のリングを光らせることでユーザーに通知する。 その企業は、そのケースの内部を明らかにすることを、 あるいはそれがどのように機能するかを示すことを拒んだと伝えられている。
展示されていた試作品のケースは iPhone 用に作られていたものの、 Concepter は他のタイプの電話のためのバージョンを作ることや、 例えば SMS メッセージなどの他の通知のために異なる色の LED を組み込むことを計画している。 その企業は今月下旬に Kickstarter ウェブサイトで Lune スマートフォン・ケースのクラウドファンディングを開始すると思われる。
(Taken from http://www.interferencetechnology.com/electromagnetic-radiation-powers-smartphone-case/ Video: VentureBeat, 01/13/2014, also see: http://venturebeat.com/2014/01/08/this-iphone-case-uses-electromagnetic-radiation-to-power-its-led-notification-lights.)
編集者註 ―― この種のものは、かつて、携帯電話アンテナに取り付けられた時に光る LED で試みられたが、 それらは放射エネルギーを歪ませ、GSM エミッション規格に適合しない高調波を引き起こした ―― 「The first 500 Banana Skins」に収録されている バナナの皮 No. 107 を参照)
特に EUT を動かせない時、大きな電子機器の EMC 試験の実施は問題となり得る。 テスト・チャンバーがどれだけ大きかったとしても、 ある種の EUT はイン・サイチュで試験しなければならない。 いくつかの例を示す:
- ニューヨーク・シティー病院 磁界感受性問題: これは脳外科手術室の近くを通過する地下鉄によって引き起こされ、 不適切な設備からの磁界ループ結合であるとわかった。
- 60インチの板金の焼き鈍しのために用いられていた誘導加熱炉からの RF エミッション問題: これは放射ハザードの問題となることがわかった。
- ボストンの Big Dig でのトンネル・ラジオ・システム干渉: これは相互変調問題であった。
- 真空管からソリッドステートへの計装のアップグレードから生じた、 オハイオ石炭発電所制御システムの感受性問題: 250V プレート電源上の 1V のノイズは、 それが 5V 論理デバイス上にある時ほど問題ではない。
- コード・スイッチからコンピュータ制御デジタル交換システムに切り替えられた時の、 アイオワの電話交換局からの3ブロックの半径内のテレビ視聴への干渉: 加入者が増えれば、より多くの加入者が問題となる。
これら3つの事例全てで、試験されるシステムは 設置された EUT とその周囲の RF 環境/機器の組み合わせである。 設置された RF 環境はシステムの一部であるので、試験と検査はイン・サイチュで、 すなわちその場での試験を行なわなければならない。 これはしばしば大規模システム設備で生じ、通常は予期しないことが伴う。
アンテナを置きたいと思う場所に、 壁、柱、電力線、機器、そして試験の規定レベルを超える高レベルの RF 信号がある。 そして、工業環境では、RF 周囲雑音は常に変動し、 どれが EUT でどれが周囲雑音かを切り分けることを難しくする。
(Taken from an article entitled “A Look at In Situ EMC Testing - Part 1” by Ron Brewer, EMC/ESD Consultant, in Evaluation Engineering magazine, November 2010, http://www.evaluationengineering.com/articles/201011/a-look-at-in-situ-emc-testing-part-1.php).
ライターの圧電式放電デバイスで遊んでいる時、 それとラジエータのあいだにスパークを起こして、2つの影響に気付いた。 まず、部屋の照明がちらついた ―― 照明の調光スイッチが一部オンとなっており、これが要因であったかも知れない。 次に、スパークを発生させた時、 コンピュータが、挿されている USB ポートが抜かれたと判断した。 これらの影響に何か理由はあるだろうか?
(A question posed by Ben Phoenix, in the Last Word column on page 65 of the New Scientist magazine, 14 December 2013, http://www.newscientist.com/topic/lastword. Yes there is! - Editor.)
Eaton Power Quality の最新のブラックアウト追跡レポートは、2011年に、 イングランドの南東部で UK の他の地域よりも多くの電力ブラックアウトが生じたことを示した。
http://www.eaton.com/blackoutuk から入手できるようになった年次報告は、UK での停電の影響の分析のために、 報道サービス、新聞、ウェブサイト、そして個人アカウントで報告された停電情報を用いる。
Eaton の調査によると、UK での停電は事業に大きな影響を持ち、 発生の度に生産と財務の上で著しい損失を生じ得る。 33% 以上の企業が回復に1日以上を要し、財務上の損失は £12,676 から £316,900 にわたる。 調査は、コンピュータのディザスタを経験した、 生き残りのための計画を持たないた企業の 90% が 18か月以内に事業から撤退し、 停電を経験した事業者の 15% が £1200万ポンド以上を失うことも見出した。
Eaton の Paul Norgate は、次のようにコメントした: 「そのレポートは、事業者が自らを守る最良の方法は、 停電がもたらし得る著しい損失の緩和を助ける電力保護計画を設けることであることを示した。 UPS は、実質的に停電に対する一種の保険を与えるので、この計画の鍵となる役割を持つ。 だが、どのハードウェアとも同様、 使用している製品の仕様が最新のものであり、 現在と将来の起こり得る停電によってもたらされる課題への対処の準備ができていることを 確かとすることが重要である。」
(Taken from the article “South east England in danger of blackouts”, in Electrical Engineering magazine, June 2013, http://www.connectingindustry.com/electricalengineering.)
あなたのメールは、あなたが予期したものと全く同じ種類の、 だが前に私が書いた単なる厄介事ではなく患者の生命への実際の危険となった問題を思い出させた。
私の病院は多数の新しい除細動器を入手したばかりであった。 心臓カテーテル処置室の患者が、 例えば心臓内カテーテルがどこにあるかを告げるために電磁式位置検出システムを用いた マッピング・システムを用いた、不整脈の検査を受けていた。 心室性頻拍が故意に引き起こされた。 新しい除細動器の電源が入れられた時、それは自己診断に通らなかった。 その後の調査は、その電磁式位置検出システムが原因であることを示した。 似た機種も同様であった。 古い除細動器は同じ障害を生じなかった。 我々の効率的な医学物理学部門が干渉に耐えた古い除細動器を排除していたが、 患者にとって幸いなことに、オーバードライブペーシングが不整脈を解消した。
そのインシデントは調査されており、他のチャネルを通してそれを聞くかも知れない。
(An email to the UK's medical standards BSI committee, from Dr David H T Scott, Pask Certificate of Honour, Consultant Cardiothoracic Anaesthetist and Intensive Care Specialist, Department of Anaesthetics, The Royal Infirmary of Edinburgh, EH16 4SA, reproduced here with his permission. Note: Dr Scott retains the copyright of this text, please contact him at david.scott@ed.ac.uk if you wish to copy or re-use it.)
ありふれた問題の例は、単純な日常的な誘導性キックバックである。 理論と実際の両方で、この種のイミュニティ試験に耐えるほとんどの DUT は、 それが車両に組み込まれた後に問題を起こさないであろう。
だが、現実のスイッチング・パルスが ISO 7637 や OEM 仕様で規定された細かく定義されたパルスと似ていることは滅多にない。 そのため、その中で規定されたイミュニティ試験に合格することが確認された一部の DUT は、 車両レベル試験に際して、実際の車両上で見られるパルスで問題を起こす。
(Taken from the article “Designing an automotive pulsed immunity network” by Tim Horacek of Teseq, in EMC Test magazine, Nov 2012.)
UK の Birmingham に設置された 4G ネットワークのトライアルは 期待よりも良い性能を示したと伝えられており、 2300万件までの家庭が Freeview テレビ信号への干渉に影響され得るという、 昨年下旬に公表された最初の報告での懸念を軽減している。
22,000件の家庭のうちの合計 15件で、 干渉に関係すると判断されたテレビ信号の問題があった。 全ての問題は 800MHz の 4G 信号の阻止のためのフィルタの設置によって緩和された。 Freeview サービスは 700MHz スペクトラム帯を利用する。
2回目の、170,000件の家庭と事業者をカバーする、より大規模な試験が、 来週初めからロンドンの南東部で行なわれるだろう。 「このより大規模な試験は、本質的には我々の予測モデルと 800MHz の 4G によって引き起こされる潜在的な問題に取り組む方法の改善を助けるためのものである。 この重要な試験へのロンドン南東部の視聴者の支援に特に感謝している。」 と、at800 の最高経営責任者の Simon Beresford-Wylie は語った。
試験中にテレビ信号への干渉を経験した家庭は、at800 へ連絡して欲しい。
(Taken from an article by Aliza Becker posted as http://www.interferencetechnology.com/live-4g-freeview-interference-tests-suggest-better-performance-than-expected, on 04/11/2013.)
オランダのケーブル会社が、彼らのテレビ放送信号に 4G 無線ネットワークが影響しているかも知れないと主張している。 第4世代モバイル・ネットワーク技術で用いられている特定の周波数は テレビ放送事業者によってもケーブルを通してコンテンツを送るために用いられている、 と、Netherlands Broadcasting Foundation (NOS) は今週語った。 いくつかの都市で、地域と国際の双方のチャネルでの問題についての苦情が出ている。
ケーブルの顧客が、 4G サービスがその国のより多くの地域に拡大されれば悪化し得る干渉の可能性を下げるため、 より良く絶縁されたケーブルを入手するようにアドバイスされたと伝えられている、 と NOS は語った。 オランダでの最初の 4G サービスは 2012年にロールアウトした。
ワイヤレス技術の市場は持続的に成長し続けているので、 テレビ信号とワイヤレス・ネットワークのあいだの干渉は増加する一方だろう。 昨年、UK では、 Freeview ケーブル・テレビ・サービスを持つ 2300万件までの家庭が干渉を被り得ることを示唆する 初期報告に起因して、 国家規模の 4G ネットワーク設備に関する懸念が生じ、 12月には Time Warner Cable の顧客がぼやけた、歪んだテレビ画面を 近傍での Verizon LTE サービスの使用に結び付けた。
(Taken from an article by Aliza Becker, posted as http://www.interferencetechnology.com/dutch-cable-companies-blame-4g-tv-interference on 02/12/2014.)
一般に、交流式鉄道の軌道回路送信機は、DC (スウェーデン)、 偶数次高調波 (スイスの、16 2/3 Hz 電源の6次高調波である 100Hz)、 あるいは中間高調波 (ノルウェイの、16 2/3 Hz 電源の牽引システムで用いられる 105Hz) で動作し、直流式鉄道のそれは様々な周波数の AC を用いる。 鉄道によっては、音声周波数帯も用いられる (9.5〜14.5kHz [2])。
このタイプの信号源を送信機として選ぶ背景にある基本的な仮定は、 交流式牽引システムにおいては DC や偶数次高調波成分はなく、 直流鉄道においては AC 成分はないだろうというものである。 音声周波数軌道回路は電源周波数やその低次の高調波と比較してかなり高い帯域を用いるので、 その帯域には干渉を起こす牽引用電源に起因する高周波電流成分は存在し得ないと仮定された。 だが、時とともに、鉄道技術者が干渉問題に気付いて報告するようになっており、 鉄道の推進システムのリターン電流と軌道回路との干渉によってトリガされた誤った信号による アクシデントの報告も出されている [78]。 5章で、パンタグラフでのアークに起因する DC 成分と偶数次高調波の存在が説明される。 この干渉電流は、列車の推進システムのパワー・エレクトロニクス・ドライブ、 地磁気誘導電流、軌道沿いの鉄道以外の発生源、近傍の鉄道、 あるいは近隣の工場の存在のような、他の発生源からのものであり得る。 誤った信号は [15] のように分類できる:
- 誤った存在検知 ―― 軌道上に列車が存在しない時に信号システムが誤って赤色灯を点灯する
- 誤った不在検知 ―― 軌道上に列車が存在する時に信号システムが誤って緑色灯を点灯する
誤った存在検知は相対的にありふれており、 信頼性の低下、サービスの中断、そして運行の遅延をもたらし得る。 誤った不在検知はかなり稀であるが、 悲惨なものとなり得る衝突やアクシデントをもたらし得る。
Fig. 1.6(a) と 1.6(b) で示すように、 緑色灯のためには軌道回路リレー・コイルに通電し、 赤色灯のためには非通電としなければならない。
どうにかして干渉電流によって非通電となったならば Fig. 7.4 に示す誤った不在検知が生じ、 その逆もそうである。 これが発生するためには、干渉電流は送信機と同じ周波数と同じ信号特性を持つ筈である。
5章で述べたように、パンタグラフのアークは、 DC 成分、偶数次高調波、そして中間高調波を含む広い帯域の高調波成分を含むように、 電流波形を歪ませる。 一般に、結果的な干渉は軌道回路の機能の運用上の信頼性を低下させる。
だが、軌道回路の誤った信号をトリガするかも知れない干渉を引き起こすためには、 その信号の特性は同一である筈で、 これは軌道回路で用いられている様々な信号処理テクニック (変調テクニック、符号化/復号など) のため、かなり珍しい。
[78] T. Konefal, D. A. J. Pearce, C. A. Marshman, and L. M. McCormack, "Potential electromagnetic interference to radio services from railways," Final Report, Mar. 2002. [Online]. Available: http://www.yorkemc.co.uk/research/railways.
(Taken from “Conducted and Radiated Electromagnetic Interference in Modern Electrified Railways with Emphasis on Pantograph Arcing”, the Doctoral Thesis by Surajit Midya, Doctoral Thesis in Electrical Systems, Stockholm, Sweden 2009, Electromagnetic Engineering, KTH Electrical Engineering, SE-100 44 Stockholm, Sweden, www.etk.ee.kth.se, TRITA-EE 2009:029, ISSN 1653-5146, ISBN 978-91-7415-345-3.)
(Editor - Did you notice the sentence: “For this to happen, the interference current should have the same frequency content as the transmitter and same signal characteristics.” Like many (but not all!) engineers in the railway industry, the author assumes that only direct interference can occur - ignoring the possibilities for demodulation and intermodulation to cause interference.)
傾向
- ますます多くの部門が携帯電話を近傍で使うことを望む。
- 製造業者はワイヤレス通信を用いたますます多くのシステムを提案する。
- 患者は治療中に携帯電話、コンピュータ、そしてビデオ・ゲームを使うことを望む。
- エネルギー効率の良いソリューションの使用の増加 (照明など)。
イミュニティ
- 手術室でのアラーム・コード 33 の断続的な発生。
- DCE (臨床工学局) による長時間の試験 ―― アラームなし。
- アラームはジアテルミーによってトリガされ得る。
ESD (28/02/11)
- パルス・オキシメータ。
- 数機種で基板の故障が繰り返して発生。
- ディスプレイが ERR SpO2 を表示。
- 製造業者による修理。
- その障害はまだ発生する。 次に製造業者はユーザーが放電されるようにコネクタに小さい金属部品を追加。
- デバイスの1つが時々再起動する。
- DCE はその再起動の問題が接触 ESD 放電によって再現させられることを見出した。
- この問題はいくつかのユニットであった。
エミッション (08/07/11)
- 医療用ベッドの位置を変える時、加湿器がアラームを出す。 その2つのアラームは電源の問題を示す。 アラームは止まるが、温度は 37℃ から 32℃ に低下する。 温度が再び 37℃ に上がるまでには長い時間を要する。 結果として、呼気チューブにより多くの水分が溜まり、 呼吸装置のフィルタが水で満たされ、通常よりも頻繁に交換する必要がある (24時間に1回)。
- 調査は新しい加熱ケーブルが用いられた時にその問題が起きることを示す。 その問題は古いケーブルでは生じない。
- その事象は加湿器、ベッド、あるいは位置とは無関係で、どの組み合わせを用いても再現させられた。
- その障害は機器が異なる電源系統に接続された時にも再現し得る。
- その障害は病院の他の部分 (位置) でも再現し得る。
- 唯一の共通の原因は新しい加熱ケーブルである。
携帯電話干渉 (30/05/11)
- 携帯電話が患者監視システムに干渉する。
- 完全監視の新生児集中治療処理室の4人の子供。
- ある両親の携帯電話が鳴り始めた時、全てのモニタが機能を停止した。
飽和度の読みの歪み (16/10/10)
- 数回、夜間に、3台の患者モニタ全てが、 パルスオキシメータでは 220〜250 の心拍を、だが ECG では通常のパルスを示した。 コントロールは通常のパルスを示すが、モニタは非常に高い値を示し続ける。
- そのインシデントに際して、ある家族が インターネットへの接続のために患者用 LAN を使う代わりに 3G モデムを使用していたのが見られた。
ECG 妨害 (27/09/10)
- 患者モニタ・モジュール。
- 手術室での患者モニタ用 ECG への干渉。
- ECG でのモニタが正しく機能しない。 妨害が多く、信号は1つのリードのみにある。 全ての機器を交換したが改善しない。
アラーム問題 (2006)
- 麻酔ワークステーション。
- モニタ部からの警告音なし、モニタ上に妨害。 試験中の警告音は非常に奇妙。 携帯電話が麻酔ワークステーションから 2〜3m にあるのが見られた。
テレメトリの停止 (現在)
- 心臓科にある新しい 2.4GHz テレメトリが間欠的に停止する。
(Copied from “Recent known adverse events related to EMC in Sweden”, by Magnus Stridsman, MSc, Safety Manager, Department of Clinical Engineering, County Council of Östergötland, Sweden, which he presented at the meeting of IEC SC62A MT23, held in Carlsbad California on 19-23 March 2012 (MT23 is the IEC Maintenance Team responsible for IEC 60601-1-2: Medical electrical equipment - Part 1-2: General requirements for basic safety and essential performance - Collateral standard: Electromagnetic disturbances - Requirements and tests, which was published at Edition 4 in February 2014. The names of the medical equipment manufacturers and model numbers concerned have been redacted.)
電磁界は電子デバイスに干渉し、あるいは損傷させ得る。 電磁放射は人には見えない。 新しい測定器により、攻撃の強度、周波数、そして方向を同定できるようになった。
Fraunhofer Institute for Technological Trend Analysis INT の研究者らは、 EMP 攻撃をどのようにして検出できるかという問題に取り組んでいる。 彼らは、電磁攻撃の強度、周波数、そして方向を同定できる、 この目的のための測定器を開発した。 その工学的要求は厳しい: その検出器は、それ自身が破壊や損傷を生じることなしに、 非常に短いパルスからの非常に高いフィールド強度を測定しなければならない。
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| Figure 1: 電磁攻撃に対する防衛のためのツール (右から左に): 環境の検出のためのアンテナ・セット (三脚に取り付けられている)、 信号のコンディショニングのための RF 測定デバイス、 そして関係するデータを計算するコンピュータ。 |
保護の対象のデバイスの周囲の環境をサンプルする4つの特製のアンテナが INT のデモンストレーション用計測器を構成する。 それぞれが 90°の象限をカバーし、全ての種類の電磁発生源を検出する。 高周波モジュールが測定のために信号を前処理し、電磁パルスの開始/終了を同定する。
そして、モニタ・ステーション内の光ファイバーを介して接続されたコンピュータが 信号の値を計算し、画面に表示する。 「我々は、あたかも第六感を持つかのように、 目に見えない攻撃の種類と位置を、その期間とともに同定する。 攻撃を受けた者は、この情報を迅速かつ適切な防護対応を取るために用いることができる。
この脅威のシナリオは現実である: 犯罪者が銀行、為替、そして企業のコンピュータ・ネットワークを妨害する。 彼らは、監視ポイントを迂回し、あるいは警報システムを打ち破って 保安エリアにに侵入できるようにするために、混乱を引き起こす。 この種の攻撃の個別の事例は既に記録されている: 泥棒がベルリンのリムジンの保安システムを攻撃する電磁波を用いた。 彼らの武器はスーツケースよりも大きくない。 この種の攻撃のためには、例えば高出力マイクロ波発生源が適する。 その電界強度によっては、この高出力マイクロ波を用いる攻撃者は 攻撃対象から数メートルの場所に居ることができる。 Jöster がその危険について述べるように、 「正しい位置について、パルスをトリガするためにボタンを押すだけである。 あたかもオーシャンズイレブンやマトリクスの中でのように、 近くの電子システムは誤動作や損傷を被り得る。」
電子デバイスはある程度の放射に耐えることができる。 これは V/m で示され、電磁両立性 (EMC) と呼ばれる。 さもなくば、それらは確実には動作しないであろう。 それぞれのデバイスはすぐ近くの他のものに干渉し得る。 従って、その用途に応じて、それらは該当する EMC 要求を満足しなければならない。 それらは、スマートホン、テレビ、あるいはステレオ機器のような普通のものよりも、 工業用途で著しく高い。
安全が重要な1つの例は、自動車工学である。 Jöster によると、 「電子コンポーネントの重要性は将来も増し続けるであろう。 個々のデバイスを電磁放射から完全に遮蔽することはおそらく理論的には可能であろうが、 高価となり過ぎる。 この種の攻撃を検出できるシステムが必要である。 もし何が攻撃しているのかがわかれば、それに正しく対処できる。」
(Taken from “Defending against electromagnetic attacks” by Michael Jöster of the Fraunhofer Institute for Technological Trend Analysis INT in Euskirchen, just south of Cologne, Germany, in Research News Dec 02, 2013, http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2013/december/Defending-against-electromagnetic-attacks.html. This was also reported in an article by Eliza Becker, in Interference Technology's on-line newsletter on 12/03/2013, at http://www.interferencetechnolog y.com/new-tool-detects-traces-electromagnetic-attacks. IEMI is the IEC 61000-5-1 acronym for Intentional Electromagnetic Interference.)