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原创 蓝牙键盘无线性能与延迟之研究与测试

2019-7-11 15:37 73 0 分类: 测试测量

键盘作为指令与文字输入的工具,对于计算机工作者、程序撰写工程师、游戏玩家来说,有线键盘都已经成为不可或缺的必需品。随着无线连接技术的成熟,采用2.4GHz和蓝牙技术的无线键盘也持续增加,越来越多用户为了追求功能性和方便性,也会选择使用无线键盘。

现今无论是在家庭、公司或是电竞会场内,皆有提供无线的连网服务,而无线连网的Wi-Fi技术和蓝牙都会用到2.4GHz的无线工作频段,所以会造成联机频段上共存的技术性问题,共存不仅会直接影响了无线键盘联机的质量,更会造成用户在使用体验上不佳的感受。

根据百佳泰丰富的无线相关测试经验,我们将2.4GHz无线共存的问题,对2.4GHz键盘和蓝牙键盘可能造成的影响,归纳了下列状况 :

  • 无线信号的干扰造成空白掉字,重复输入等错误
  • 无线信号的干扰造成2.4GHz和蓝牙键盘输入的延迟,甚至失效


因为联机问题会造成不好的用户体验, 导致客诉, 用户会质疑制造者的质量管理, 进而影响了品牌设计的名声。

针对2.4GHz和蓝牙键盘的无线共存问题,百佳泰透过以下三个检测基准:「环境架设」、「工作表现判断基准」、「实际测试结果」来说明,借着验证市售三款蓝牙键盘,在无线信号干扰情况下所造成的错误和劣化。


环境架设

由于各家品牌的键盘设计不同, 键盘按压的速度和频率都会大幅影响测试的结果和测试的正确性,百佳泰实验室全程使用自动化机械手臂以定速、定量的方式执行连续性、重复性的按压键盘动作,确保每一次测试结果的稳定度和一致性。

同时,借着仿真蓝牙键盘在不同场域的使用情形,执行测试时会将蓝牙键盘放在电波隔离室内隔绝外在信号干扰,制造一个干净的无线通信空间进行测试。

另外提供其他可控制的干扰源达成模拟不同场域的测试情境。

图一 : 蓝牙键盘无线共存测试架设图

关于干扰信号的仿真,百佳泰实验室能够提供不同用户场景的干扰情境,例如:干扰程度小的家庭环境、干扰程度中的办公室环境、干扰程度大的网咖与商场等,并可提供下列几种不同的控制方式来模拟:

  • 实际架设无线网络路由器并调整发射功率
  • 实际架设无线蓝牙相关设备进行干扰
  • 使用测试仪器传送可控制信号的干扰


蓝牙键盘工作表现的判断基准

百佳泰提供的无线共存测试标准是以用户体验的感受为判断依据,也就是一般使用者常遇见的蓝牙键盘打字正确度、延迟性的问题,和干扰后蓝牙键盘工作临界点分析。


对上述问题,百佳泰提供相对应的检测项目:

  • 正确度测试: 使用机械手臂连续按压300次,每次测试比对按压次数是否正确以及是否有出现掉字的状况发生。
  • 延迟性测试: 使用百佳泰实验室开发的量测工具,来计算器械手臂按下键盘后与屏幕上实际出现相对应数值的时间差。
  • 干扰情境的临界点分析: 使用百佳泰实验室开发的量测工具,来观察键盘在干扰后的可工作临界点及与其他产品的差异。


实际测试结果

下面的结果(表一)是3家不同品牌的蓝牙键盘所测试出的正确度,从结果来看,微软(Microsoft)在无干扰的测试环境中表现最佳,苹果(Apple)次之。而在加入3个干扰的测试环境中(模拟低干扰的家庭使用环境),可以发现3家品牌测试结果与无干扰的情况下相比会有退化的现象发生,但仍然能看出微软(Microsoft)的抗噪声能力是较好的,苹果(Apple)次之。

表一:实测正确度结果

下列(表二)为归纳不同程度的用户对于键盘延迟在感受上的差异

表二:延迟性容忍度


针对使用者延迟性感受上的差异,百佳泰实验室开发了延迟量测的AI工具,根据所得到的延迟性结果和干扰后键盘工作的临界值分析,可以容易的评定产品的质量及其相对应的用户体验。

在这次的测试结果(如下表三)上来看,微软(Microsoft)在无干扰的测试环境中延迟秒数大约为40~200毫秒,而在加入3个干扰的测试环境中(如右图,模拟低干扰的家庭使用环境),延迟会明显变高和提前,但是该牌相较于其他两家可以看出能保有较佳的延迟时间和较好的工作临界值。

表三:实测延迟性和失效性结果


透过以上正确度、延迟性、受干扰后工作临界值的三个测试结果得知,微软(Microsoft)的蓝牙键盘在无线干扰的情况下,仍能保有较佳的工作表现的结论。

在无线产品越来越多的情况下,无线共存的问题会越来越明显,百佳泰重视这个问题,扮演着为客户质量把关的角色,并提供点线面的全方位测试服务,从精准的延迟性测试、一致性的测试过程和环境,模拟出与实际环境接近的干扰情境,协助您在后续强化自己的产品让用户在实际环境中得到更佳的用户体验并提升产品的市场竞争力。

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