20257月23

リチウムイオンモバイルバッテリー火災リスク（7/20 山手線）

モバイルバッテリー使用中の火災

7/20 の山手線内でモバイルバッテリーの火災があり、電車が一時停車するなどの騒動に。記事を拝見すると、モバイルバッテリーを使ってスマホを充電していたら、モバイルバッテリーが発火。

2025年7月22日ＮＨＫ　JR山手線出火したモバイルバッテリーリコール対象か

スマホを動作状態で、モバイルバッテリーで充電していたらしく、このタイプの火災が最近増えていて、社会的な問題になっています。

ソフィーさんはDIYにてリチウムイオンをよく使っているものの、火災になったことはなく、ここでリチウムイオンのリスクと使い方を記事にします。

なお、製品は特定されており、PD18W 10000mAh製品のもの。バッテリーに3.7V/5A近く流れ、プラスチック容器の封入品です。18Ｗはハンダゴテ並なので、放熱が必要。う～ん、PSEはザル法かもですね。燃えやすい樹脂に封入するなんて。

中国製モバイルバッテリーは元々危ない

リチウムイオンバッテリーは、日本製が多かったものの、最近は中国製が増え、リスクが急増中です。

リチウムイオンは70度以上になると、グラファイト負極のショートが起こり、発熱し始めます。PSEマークやISO規格では、70度の安全性測定を求めていますが、中国までいって検査できないので、書類審査でしょう。

保護回路が壊れていたため、日本製セルを分解加工したもの。危ないので真似厳禁

たとえば、こちらが日本製のリチウムイオンポリマー電池の分解品ですが、金属シールドにパッケージをして封入するので、二段階のシールドになっています。

昔のビデオカメラやデジカメのバッテリーは、金属シールドで覆われていたので、今のようにポンポン火災は起きませんでした。

最近は、コストをおさえるために、金属シールドが薄膜化し、プラスチック樹脂で、軽く見栄え良く化粧するため、熱がこもりやすくなります。

スマホを稼働しながら充電した場合のバッテリーへの負担。通常の3倍の電流が流れる

なお、モバイルバッテリーによる充電中、ソフィーさんはスマホの電源を切っています。

稼働中の電力と、バッテリー充電の電力が重なると、元締めのバッテリーに３倍の電流負担がかかります。最近は容量競争が激化し、グラファイトセパレーターの間隔を詰めていることがあり、ロットによっては、発火しやすい個体に当たることがあります。

火災になってしまうと充電どころではないので、そこそこブランドは選んだ方がよく、加えて、金属のケースに収納された製品の方が放熱性が良いです。落としてセルが壊れたり、ピンホールができて発火しやすくなっている製品個体は、夏の暑い時期に火災になりやすくなります。子供のタブレットのバッテリーも、落としたり、ケンカの武器や盾にすると、すごく危ないですよね。

リチウムイオンバッテリーの回収とリサイクルはこれから？

リチウムは原子番号3番の軽い元素なので、これ以上、重量エネルギー密度の高いバッテリーを作ることはできません。

H2Oを含むバッテリーは、水の電気分解によって電圧が下がってしまうので、有機溶剤を電解液に使うリチウムイオン電池は、1.2Ｖよりも高電圧の3.6Vの電圧を得ることができます。

加えて、リチウムは高校化学で覚えるイオン化傾向の、「かそうかな、まああてにすんな」よりも、さらに高いイオン化傾向であるため、分離が難しく、ほとんどリサイクル技術が進んでいません。

今は、持て余してゴミ箱に捨てて、塵埃車が火災事故に広がるケースもありますが、回収できるようにして、コストかけてでもリサイクルしないと、火災になったり、リチウムが飲料水に混じって奇形児リスクも招くので、何らかの流通の規制を作っていく必要がありそうです。

20234月25

なぜ、今、ＡＩが話題になっているのか

ムーアの法則に象徴される CPU高性能化は限界に近づいているので、AI deep learning を武器にして、開発中のEUV微細CPUの投資回収を目指すのではないかという仮説です。CPUの開発は利益が必要です。

意外と要件が厳しいWindows10

現在のMicrosoft OSのサポートは、intel coreシリーズ第五世代以降です。
Windows のプロセッサの要件 [アーティクル]2023/02/22

第5世代14nmプロセスルールで仕切ると、Microsoftの売上6割を占めているクラウドの構成に、レガシーが含まれないため、ランサムウエアやサイバー攻撃に備えやすくなります。古い構成はアタックにさらされる時間が長いため、突破点になりやすくなります。10年前のCPUは、10年間の攻略スキルが蓄積されています。

クラウドは、企業向け集中管理したデータセンターに、PCをネットワークで接続して動作するもので、アタックやダウン時に、空いているサーバーに差し替えて中断時間を短く済ませることができます。

今後予定しているEUV露光処理を使った微細半導体は、Ｘ線付近の13.5nm波長紫外線を使うため、真空中でなければ使えず、レンズ集光ができず、反射板で集光させます。複数の反射板で１％まで効率が落ちるので、稼働時に1000kWの電力が必要になるため、コストに跳ね返ります。

更に2nmを想定すると、電力消費量だけでなく、歩留まりの低下や処理工程コストにより、価格高騰に跳ね返ってきます。このコスト回収のためには販売不振にできないため、より付加価値ある半導体を設計しなければなりません。

よく、日の丸半導体は40nm～28nmが限界なのでオワコンという言い方を耳にしますが、これはPCやスマホの高性能汎用CPUで比較した場合であって、自動車用や電力系はTronOS RISC（構造を簡素化でき低電力）を使い、実績ある、低コスト半導体や、SiCディスクリートパワー半導体を使用します。これはシステム設計者が顧客認定により、サプライチェーンを決めるため、最終商品ブランドの需要を反映したものです。

ちなみに習近平政権の打ち立てた中国製造2025は、インテル、アップル、トヨタに並ぶ企業を40％に引き上げるために、政府が膨大な補助をするというものですが、徹底的にバイデン政権によって、サプライチェーン全般に攻撃されています。投資とダンピングを使えば、中国の意思次第なので、案外と無視できません。あまり過小評価はしたくないところです。

Chrome OSの追い上げ

無償OS LINUXにブラウザAPIを搭載したものがAndroid。これに管理者権限付与し、サポート期間制限を設けたChromebookが、教育やシンクライアントに使われ始めた場合、仕様を満たす価格勝負の入札で強く、軽量でバッテリー時間が長い特徴があります。簡単な構造のオンボード構造のため、低コスト製造が可能です。

Windows11ではMeltdown と Spectre非対応機種をサポートから外し、機種の更新が進みました。個人ユーザーでは、あまり感じませんが、ランサムウエアの被害額が大きいため、古いPCを惜しむと、かえって被害が甚大になってしまいます。

しかし、ChromebookやLinux との価格差が大きくなると、最先端のCPUである必要がないので、処理能力に見合った付加価値を付けねば売れません。そこで、ビッグデータ処理を得意とするAI Deepleraningを投入する時期に入りました。

AI Deepleraning

Windows12は、新たなCPUにより性能向上を図り、微細化CPUの能力を引き出すために、AI Deeplearningを投入する予定です。

AIは無数のデータを、ニューラルネットワークのノードにより計算して結論を出すために、AVX512拡張命令による連続処理を行います。512ビットのレジスタ長処理は、普通の使い方ではないので、数量を絞って価格が引き上がるため、個人向けではないかもしれません。

webマーケティングを始め、プログラミング、市場ニーズマーケティングも作れるし、ビルにカメラ設置して、年齢層、性別、年齢、服装を時間帯分析して、流行を調べることもできます。道ばたで椅子に座って、カウンタをカチカチしてる調査も代替できます。

EUV製造装置は、大電力消費のうえコストが高く、投資規模が大きいため、Windows12の魅力を引き出さねばなりません。このようなAI Deeplearningは、画像や文章の場合、オリジナルを100個平均したものは、AIオリジナルなのか、トレパクの一種なのか、判断に迷いますが、それなりに似てるだけで著作権問題になってしまいます。

Intel deep learning boost PDF資料より

超伝導レアアース半導体

これ以上微細化できるのでしょうか。

プロセスルールを小さくして高速化すると、発熱限界に達するため、コストが見合えば超伝導配線を使う可能性があります。これを実現するのがレアアースです。

レアアースは、電子がｆ軌道という特殊な形のため、電気・磁気的に特殊な性質があります。たとえばネオジムやサマリウムは電子軌道により強い磁気を持ち、超伝導に適した他の元素を使えば、高速処理半導体になる可能性があります。

量子コンピューターも含めて、まだ実験室レベルの技術です。

元素ごとの電子軌道

タグ：: #AI; #deeplearning; #Windows12; #EUV; #レアアース; #半導体

20228月27

中古とせどりのビジネスモデルと難しさ　古着とPC編

　最近、副業でせどりという紹介をよく見かけます。

　儲かるならば、すでに事業化しているはずですが、薄利多売のため、投資をして拡大したり、人を雇って規模成長する必要がない分野で有効な手法です。

　経済規模は大きくないので、情報商材の方が活況で、せどりで儲ける話の方が儲かるのかなと思います。副業ならば１日数千円でも粗利が出ればいいくらいなので、コツコツ、好きな仕事をしてスキルを上げるというスタンスのようです。

AMAZON様で販売している書籍一例

古着の仕入れルート

　フリマの華は古着ですが、子供が大きくなったので、乳児期のブランド服が使わなくなり放出というケースだと、結構、購入希望の方がいるので、もう使わなくなった服を売るのが、公園で開かれるフリマの基本。

　本格的にせどりを考えるにあたって、以前、古着屋さんに、仕入れや利益の出し方を聞いたことがありました。個人の転売とは商品の作り方が違い、大量の服をベールで仕入れ、そのうち、高く売れそうな品と、そうでない品を数百種類に仕分けて、全部を売り切るのだそう。個人では全部売り切るのは難しいでしょう。

　上記の画像がアリババの出品例で、これで25トンで４万円のベール（BALES）となっています。これの束内に１万円以上のビンテージが１点あればいい方で、ほとんど良品は抜き取られ、伸びきったり、色あせていたり、ぱっと見で、魅力的にディスプレイできるものが含まれていません。

　消費者が古着店に売る場合、この仕入れと比べられて、売らなくてはいけない枠になるので、余程の保存の良いブランドでないと、50円くらいしか値段をつけてくれません。

　朝日新聞様の選別風景の記事画像

　古着屋さんは港に倉庫があり、そこで目利きの方が価格選別をして、それぞれの価格ルートへ流していきます。たまに、情報商材で良い仕入れ先を探そうと書いているものがありますが、比較的良い品でも見逃して売っている方なので、目利きが悪い方ということになります。

　こういった古着屋さんも、フリマは見ているようで、これは！という商品を入手して店舗で販売するものの、目利きにとって価格付けが高いので、利益を出すのは難しく、まだベールの方が利益を出しやすいのだそう。

リネーム販売店の末路

テレビ東京様の紹介画像例

　末路と書きましたが、リネーム販売店に２代目、３代目の店はありません。

　売れ残りが長く続くブランドは生き残れず撤退するので、一つの流通に依存できず、出す側も、あまり情報を出すと困るので、ぺらぺらしゃべる人は取引できなくなります。

　また、ブランドは質がいいから売れると思いきや、場所と雰囲気が変わると、全く売れないし、２、３年売り続けて、ブランドもあきらめた品をリネームして売っているので、最初からマイナスの環境から売っていかなければなりません。

残った品を仕入れて売れるのか

　安定してせどりで儲けようとしても、ベール取引、リネームと、仕入れルートに入る段階で売れ筋が外れているので、元々、高く売るのは至難の業です。

　副業は、この間隙を縫って、一人分の給料に満たなくても、生活の足しになれば良いというビジネスモデルなので、人件費採算が取れなくても続けられます。

　競合相手の実店舗にとっては顧客を取られる一方、ブランドにとって返品がないのは魅力で、販売先が宣伝してくれるメリットがあります。

　経済全体で考えると、せどりは投資をして規模を拡大するための付加価値が不要なので、せどりが増えるほど市場がやせ細り、経済規模は徐々に小さくなってしまいます。

　選択肢の一つとして、前向きに様子見勉強というスタンスです。

PC中古とジャンクは2021年と2022年は厳しい

　最近のPCのせどりは、稼げない市場でした。

　PCの中古は、大手中古店が大量にリース落ち商品を仕入れて、状態の良く、能力の高い機種を販売しています。これも目利きが重要とのこと。

　2020年時点でノートPCが出荷台数比8割を超えているので、ノートPCが主要商品です。ギガスクールの反動で2021年、2022年は新品PCが売れないので、型落ち品が新古品として強力なライバルとして立ちはだかっているのだとか。たまにセールで安く出ているので、これを転売する人も。

　中古量販店の目利きに落ちたものは、外装が劣化して風采が上がらなかったり、よくわからない不具合があるので、CPUとSSDとメモリを取って、部品だけ売ります。不具合を検索すると、コンデンサ交換修理という記事も出てくるので、サポートなんて無理なのでしょうね、やっっぱり。

八王子経済新聞様の紹介例　大量仕入れが基本

　フリマ・オークションでは、古い世代のi7搭載PCをi7とだけ書いて、魅力的に見えるように売られたり、VL版MS officeをインストールしたものがよく売れています。これに対し、最近はマイクロソフトがVL版の立ち入り調査をしているので、高額のライセンス料が降りかかるリスクも。

　BTOは中古より高いとはいえ、世代は最新なので、長く使えます。

　技術進歩が続く限りは新品の方が強いので、PCの静脈産業は、まだ趣味の範囲に収まっている印象があります。

タグ：: #せどり; #流通; #儲からない; #中古; #古着; #パソコン

20228月11

10年前の電子書籍と比べて　非破壊から代行へ便利になったが

最初に自炊を比較

最初に、今回の電子化手法を比較すると、こうなります。

一番楽なのが代行ですが、仕上がりに時間がかかります。

代行は著者が拒否を示したら不可ですが、今はかなり黒になりやすいグレーです。

裁断機とスキャナを買って、自分で裁断してADFに流すのが一番楽ですが、自炊にしか使わない機材を買っても、一回電子化すれば、しばらく使わないので、ご利用は計画的にするのが吉です。

比較指標	作業時間	費用	本	裁断	欠点
非破壊	1時間	5000円	無傷	なし	手間がかかる
中古自炊	20分	5000円	破棄	10分	初期メンテナンス
最新自炊	10分	6万円	破棄	即座	コスト
代行	30日	1冊100円	破棄	委託	著作権と時間

近況

最近は代行業者さんに外注するか、裁断機とスキャナを購入するか、レンタルするか、とにかく楽に電子化できるようになりました。高校入学時に大きな辞書を買っていましたが、長女は電子辞書で済ませていましたが、重いものから電子化しているようです。

ソフィーさんは、気が乗らないときは、一日中、図書館で本を読んで心を落ち着かせ、また読みたいと思った本を電子化をしていました。コピーは１枚10円必要ですが、電子化は自分の手間だけです。

スキャナーで見開き２ページごとに読み取ると、400ページあると200回もめくる必要があるので、結構大変です。

左の画像を傾斜とスミ消しで右のように浄書すると見やすくなる。

Acrobat PDFを編集（トリミング）－保護（非表示情報を削除）でも枠線を消すことができる。

漫画は情報量に対して紙が嵩張るので、電子化に適しています。また、捨てたいけど、後で読み返しそうな本も電子化に適しています。

読み込みは300dpiの方が圧倒的に早いですが、A6サイズ小さい本は600dpiで良かったこともあるので、スキャンは可能な限り600dpiで保存します。

600dpiと300dpiの画像は近いものの、A6単行本の視認性で差が生じる

図書を非破壊電子化をする場合、PCやタブレットのそれなりの大きい画面で読むので、
・OCRには傾き補正機能がある
・高い解像度でルーペ代わりに使える
・検索により思い出しワードが探しやすい
・データ容量を圧縮して多数の本を保存できる

という長所を生かして、自宅のデータサーバーに保存していました。

読んdeココの見開き傾斜補正。類似ソフト多数だが10年間手放せない

今の基本はADFスキャナによる裁断

　自宅でスキャンする場合でも、すごく楽になりました。

　フラットヘッドに比べると、裁断した本をADFでスキャンは簡単です。最近の人気商品はix1600で、数分もあれば、両面１冊がPDFになってしまいます。

富士通様デジタルスタイルイメージ・解説

　数万円の裁断機で背表紙を切ると、これも簡単なので、投資額を増やせば作業は簡単になります。

　ペーパーカッター作業に乗せるため、アイロン熱で無線とじボンドを溶かすか、カッターナイフで分割します。ペーパーカッターが高価になるほど、紙のミミ揃えが楽になり、スムーズに読み取りができます。

プラス様裁断機　コンパクト断裁機 PK-213　結構、学校で使われているらしいです。

裁断機はケチらないで出費した方がいいと思います。
ここを省くと、無線綴じボンドをアイロンや電子レンジで溶かして、ペーパーカッターで時間をかけて裁断する必要があるので、裁断機があれば楽だろうなと思いながら裁断していました。
欠点としては、あまり使う機会が少ないことでしょうか。

フラットヘッドスキャナによる非破壊スキャン

　非破壊で電子化するには、フラットヘッドが必要です。
　チョイスに悩むところですが、人気のix1600は、ADF専用機です。
　

　フラットヘッドとADFを装備し、それなりのスピードで安いものは、意外と選択肢が少なく、たまたま中古でfi-5015Cが送料込みで4000円でしたので、こちらを入手しています。

ガラス面内側のホコリが入手時に多く、拭き取って使えるようにするまで結構大変なので、他人には、あまりオススメできません。

上手く設定すると、非常に美しく認識するので、製品としては満足です。

左が購入直後のスキャン右が１回拭きで全３回拭き。中古品はホコリがたまっている。

　非破壊スキャンに慣れてくると作業効率が上がるものの、それでもADFの方が便利で速いです。

　また、漫画は傾斜を補正する方法がないので、ix1600のように自動補正ができる機種でないと、マニュアルで補正（0.1～0.7度）をする必要があるので、電子化したい本が漫画が主体という方の場合、ix1600に軍配が上がります。

デジカメの場合（Coolpix A300）

　デジカメをオーバーヘッドスキャナとして使えるか試してみました。
　20MpxはA4が500dpi程度、B5が600dpi程度の画質であり、iPhoneSE(2nd)12Mpxでは300dpiでギリギリ実用という水準です。治具に固定し、三脚を１ｍの距離から見開き傾斜をつけて、露出補正を増やすと、良く撮影できます。シャッターはスマホでwifi連携を使うことで操作しやすくします。

　見開きA4程度になると、本全体にピントを合わせるため、焦点距離が１ｍは必要になってしまい、オーバーヘッドスキャナの範疇を超えてしまいます。証憑類、名刺のような小さい紙はピントが合いますが、市販のオーバーヘッドスキャナは、30cm高では直下と端で７cm程度の差があるので、画像がぼやけてしまいます。

【デジカメスキャン結果：本の端はピントが合わない】

＜OCRそのままコピペ＞

た後、すぐ続けて次のように付言している。
ここで使われている「〈私〉」という表現は、永井によれば、哲学者の使う「私」がしばしば任意「私」を代表するのとは異なり、永井であるところの「この私」ただ一人を指すという。
これまた、まったくの誤解である。すでに何度も語ってきたことだが、〈私〉という表記（今後それを「独在性のわたし」と読むことにしたい）には、二重の否定が込められている。第一に、それは一般概念としての「私」を意味するのではなく、第二に、それは「私」と発話する当の人物を指杢するのではない。（その意味で山括孤（〈〉）とは抹消記号(X)の変型なのである。）かつて私は、前者のような捉え方を「私」概念依拠型の〈私〉把握と呼び、後者のような捉え方を人間実在依拠型の〈私〉把握と呼んだ。その後も、私は各所でこの二重の否定性を強調してきたつもりである。ところが山田は、「「〈私〉」という表現は、永井によれば、

ソフトウェア（PDFelement、JUSTPDF、Acrobat、PDFsamBasic）

　非破壊自炊では、見開き枠線付きデータをキレイにするところから始まります。
　裁断して最新スキャナで読み込む場合、後処理はおまけ程度です。

　非破壊特有の中綴じと外枠の黒線と２方向への傾斜は、トリミング処理で文章の部分だけ設定し、文章と外枠を分離した後で、補正処理をかけます。このため、スキャン時には本のミミがスキャナの枠に当たるように揃えることが、地味に重要です。

　文章方向への垂直補正機能は10年前頃には実装されていますが、漫画にかけると、斜め方向のテキストを拾ってしまうことがあるので、傾きは妥協を求められることが多いです。代行業者さんの場合は３％程度は妥協してねと説明がなされています。

　Acrobatと互換ソフトの比較では、トリミングと補正だけならば、どのソフトウェアでも備わっています。違いがあるのは、OCRと圧縮性能です。

　
　圧縮比率はJUSTPDF4が優秀で、１桁少なくデータ保存されています。
　こんなに減らせるものなのかと、不思議に思って調べてみると、600dpiを300dpiに解像度を落としていました。これでは600dpiでスキャンした労力が無駄です。文書のスキャンから除外したいところですが、エクセルのような表の認識はJUSTPDFが一番高かったので、それぞれにクセがあります。

【3.77MBのPDFファイルを透明テキスト処理した場合の容量】
　Acrobat 8   4.8MB
　Acrobat XI   2.7MB
　Acrobat DC   3.1MB
　PDFelement   21.0MB
　JustPDF4   171KB

　Foxitpdf pro（試用）はJUSTPDF4の操作画面に近いので、開発元は同じ企業かもしれません。問題点として、日本語縦書きに対応していないことから、強引に横置き変換されているため選外です。

　PDFelement7で透明テキスト変換をすると、容量が10倍に増えて圧縮が解除されてしまいますが、再度圧縮すれば減量できます。

テキスト置き換えOCR比較。Acrobatは透明テキストと置き換えを選んで表示している。

互換ソフトは心許ないが、透明テキストは見た目が変わらないので崩れない。

Acrobat8は置き換えができないので透明テキストのみ。

　AcrobatでOCR化して圧縮した結果が一番優秀でも、完璧ではないので、マスターファイルを別に、ブルーレイに保存しています。

　普段持ち歩くファイルのOCR処理済圧縮ファイルを持ち歩いているので、Acrobatは使えなくなっても問題がなく、後で乗り換えれば良いことになります。

　ADOBE製品はオンデマンド印刷で効果的で、どこでもミスなく印刷できます。

　他社製のものは、大抵は大丈夫ですが、どこかずれが起きたり、画像を圧縮しすぎたりするので、積極的には使いたくないのが現実です。

　自炊となると、PDFelementがバランスが良く十分ですが、Acrobatのサブスクリプションを踏まえると、あまりAcrobatがオススメできる価格帯ではなくなりつつあります。

2021年2月18日公開DX戦略　売上高は過去最高を記録！アドビに聞く、サブスク成功の鍵。データドリブン経営で顧客満足度をさらに高める

タグ：: #自炊; #ACROBAT; #スキャナ; #裁断; #解像度

20224月26

ダイソーLEDライトはなぜ安い－諸改造編

ダイソーLED製品が安いのは、在庫処分のLEDを、使い古した基板と、樹脂押出成形を使っているからで、倉庫在庫処分品ベースの製品となっています。そもそもLEDの使用環境が違うため、スペックは盛ってるのは愛嬌。

ダイソー製品の中での使いやすさでは、

明るいランチャーライト（単光源パワー型）
COB型（発光体が黄色く見える面発光）

を推します。明るさと電池の維持時間の、バランスが変な製品が多いので、倉庫作業で使えたものが少なく、市販の（？）明るめライト買った方が実用的です。

最近の改造

丸形蛍光灯のLED代替

丸形蛍光灯は、アイリスなど、限られたLED管の代替しかなく、本来は買い換えの方が安上がりですが、安い製品は価格なりの作りの雑さがあります。また、二階は麻生地間接照明シェードなので、これを残す方法の模索が目的。

キッチン食卓は清潔さが欠かせないので、すでに全部交換を工事業者さんに依頼。

市販LEDシーリングライトの放熱機構は総じて弱いので、アルミ板を使うと放熱強化できるし、故障時の交換は在庫との入れ替えで済みます。

こちら、４つの大容量LEDを、アルミ板に放熱両面テープに貼り付け、それを4直列し、小型3V LEDを直列でつなげて、放熱を抑えます。市販品とはアルミ板放熱が異なり、一方で中国製照明器具は放熱が貧弱なので、すぐ劣化するだけでなく火災の原因に。なお筐体放熱はパナソニックが優れ、値段相当の価値があります。

光量を最大限絞っているので、LEDは暗く見えますが、照明としては普通に使える明るさです。

シーリング丸形蛍光灯の場合、天井に鉄円盤を吊っているので、そこに磁石でアルミ板を付け、アルミ板の表面にLEDを置きます。

回路そのものは、ブリッジとコンデンサで直流化しただけです。

主光源４石のLEDを直結すると、120V、400mAが流れて50Wの光源になりますが、発熱量が40Wになるとアルミ板が熱くなるため、パワーLEDを直列接続して電流を400mAから落とし、132V、150mA（20W）で発熱をほぼなくしました。

50Wでは直視できないくらい明るく、40W程度でスリム管86Wと同程度。

さらに、壁スイッチごとに強、弱、常夜灯と切り替わるスイッチを作れれば、LEDの間引きによって調光できるようになります。あっけないくらい簡単。

強化型蛍光灯型LED

こちらダイソー20型蛍光灯型LEDを抜き出し改造したもの。

片方のみLEDが導通し、片方は10Ωの抵抗が入っています。内容は48LED、24直列にて70V、108mAで7Wの出力です。

これを直接コンセントに繋げる場合、140Vの正弦波を整流して、コンデンサで平滑させる必要があります。70Vではトランスを噛ませて複雑になるため、最終的に2つの蛍光灯LEDを直列させ、電圧調整のため５LED×2 を落として43直列、120V 120mAの14Wとしてコンセント直結型に加工しています。リフロー部品はハンダ除去が難しいので、二本の半田ごてをアノードとカソードに同時に付けて外します。

ダイソー蛍光灯型LEDでは10μF（100V）のコンデンサで平滑化していますが、デジカメで撮影するとちらつくので、100μF（200V）のコンデンサをブリッジの後に接続しています。

実際に使用中の蛍光灯と比較すると、概ね倍の明るさとなります。デジカメの光量を最大に絞って撮影すると、デジタル電流電圧計のリフレッシュレートを上回ってしまい、データが消えてしまうのは誤算。少し見づらい画像になってしまいました。

光量を絞って現役のLED蛍光灯と比べると、それでも、改造機は明るいことがわかります。

当初予定していた、丸形蛍光灯代替のため、アイリスオーヤマの丸形蛍光灯LED相当の明るさを比べると、3000lmの明るさに対して、この強化LEDがどの程度健闘するのか並べてみます。

どちらもメガネケーブル端子に接続し、メガネケーブルから接続して比較した結果が以下。ほぼ同等の明るさがあり、LED数を上手く調整して14Wの明るさで使うと、そのまま、置き換え可能です。

オフィス向けのLED照明は、2本の蛍光灯を1列のLEDの照明として埋め込んだシーリングライトが使われることが多く、蛍光灯の比較ならば20Wのスペースで40W灯の交換が可能です。

フィラメントタイプのLEDをアクリル管に入れて、100V コンセント直結型に加工したライトとも比べると、15本の直列×2（DC100V 66mA）の７W灯でも遜色なく交換可能でした。Ｌ型板でクランプ接続するよう加工しており、90度回転させて開いて使うことも可能。

30本のフィラメントLEDでは、ブリッジダイオードの前に10μF（250V）のフィルムコンデンサを直列挿入し、66mAの定電流回路にしています。

下画像の右のものは、アルミ放熱板に10W×４のもの。300mAで4000lmの出力になるよう、現在調整中。

今回交換予定の照明。

いずれも100Vメガネケーブル直結。ここまでの光量を5Vから取ると、ケーブルとアダプターが焼け切れてしまいます。照明をUSBから取る製品が多いのは、海外の商用電圧が日本と異なるためで、世界統一の電圧とコネクタはUSB電源のみ。

蛍光灯型LEDは、チップSMDLEDを100個程度使用していますが、この形にすることで発熱を分散する意味があります。

強化版ランチャーライト（7W）

2025年時点、アリエクスプレス出品製品が強化されて、最近はCN5711ドライバーと、 LASER TYPE LED製品の組合わせの出来が良いです。ランチャーライトストロング（LLS）に１つ搭載してみると、極めて簡単に集光懐中電灯になります。

ドライバーは1500mAがリミッターですが、1000mAが安定出力のため、電流を上げたい場合、並列にドライバーを接続すると、２倍の電流となります。この改造では18650電池で概ね２時間（2Aの場合1時間）の連続点灯が可能です。なお、レンズを取ると120°の拡散光になります。

ちなみに、部品の一次加工がこちら。
ダイソー基板、ドライバー、LEDモジュール順に重ねていますが、古いハンダコテでグルーガンフィラメントを熱で溶かし、配線ー溶融固定の順に載せていきます。曲がっていた場合、ヒートシンクをハンダゴテで暖めて、垂直になるよう調整します。グルーガン単独で上手く整形しにくいため、ハンダゴテ整形をします。

ドライバーの可変抵抗を820Ωに交換し、計算上はこれで1Aの電流です。

こちらのLEDはVCSEL（垂直共振器面発光レーザー）というもので、波長の位相がそろうように、シリコンウェハ平面にエピタキシャルで敷き詰めると、低コストで結晶レーザーのような光を放出します。普通のLEDのようにぼやけない光なので、普通にライトに採用されるでしょう。

Thursday, November 3rd, 2022　What is a VCSEL?

2023年時点、出力がエントリーモデル並に強化され、一本の単三による連続点灯２時間のものを、モバイルバッテリー使ったり、電池交換しながら使う形で電力不足を補っているので、発売日が新しいものは、改造しなくとも普通に使えるレベルです。

ダイソーLED効率は80lm/Wあり、これは蛍光灯と同等なので、照明としては十分です。

１LED型ランチャーライトは明るくバランスが良い

ダイソーLED素子は20mA以上流せないので、明るさに限界があります。

LEDライト開発は、放熱が重要ですが、放熱なしに割り切ったのがダイソー。

一番明るいものが「とにかく明るいランチャーライトメタリック」で、常用しているDC200F（150lm）と同等です。単4 ×３本は接触抵抗が発生するので18500に置き換えた方が明るくなります。

ダイソーの表記は7～8時間とありますが、単4×3本では3時間もちません。

単4で運用すると、電池だらけになるので、18500リチウムイオンが良いです。

唯一の放熱基板のある光源。それでも放熱能力は弱い

最終的に365nm UV-LED（3W）に交換し、レジンが10秒で固化するライトに改造。樹脂はUVを吸収するため、透明樹脂板をくり抜き、直接UVがレジンに照射するよう加工。ネイルや手芸の固化は秒で固まります。

新しく発売したLED Light STRONGですが、明るいランチャーライトの4割減の明るさで、発熱を押さえるため照度を落としたもの。実測150mA（0.5W）です。

4.7Ωを並列接続すると電圧が変動し200mA程度に。抵抗値減の並列抵抗は耐圧上、金属皮膜が良。これ以上抵抗値を下げると、熱暴走により点滅状態になります。

18650は、微妙にLEDカソードに電池のマイナス極が届かないので、ステンレスのリングを外して、もう少し手前にはめ直すと、通電できるところまで動かせます。なお、リングを残すのは、これも熱容量に入っているため、ヒートシンクとして。
18650の14時間連続点灯可能は超便利。

　明るさは見劣りするものの、バランスがよく、下限を攻めてるカンジ

抵抗減よりも、LED素子交換の方が効果が大きい。10個200円の3W素子に交換

10年前に明るいと評価のあったpatrio super（右下）は、ダイソー0.5Wライト以下。車中に長期配備していたら時代遅れに。

今は高輝度LEDの研究が進み、特に自動車用のハイパワー品が開発されていますが、ダイソーは古い型のLEDなので出力に限界があります。

最近は、放熱性の良いサファイア基板にエピタキシャル成長させて作るので、出力も演色も耐久性も高く、ダイソーLEDで同じことはできず発火してしまいます。改造はほどほどに。

最近のLED基板　アダマンド並木精密様の基板例

単3駆動型 LED Light BLT は要改造

これは小さいので、緊急用にバッグに入れておくような使い方。

しかし、250mA Duty比１/５程度の回路なので、50mA相当（0.2W）の暗い部類です。

データシートがないので、14500 型リチウムイオン電池と3WパワーLEDに入れ替え、銅板円型打ち抜き材（ガーデニングのボーフラよけ）をヒートシンクにした改造をしています。

これでかなり明るくなりますが、ランチャーライトのレンズに劣るため、そこそこ明るい程度。工場出荷状態では、昇圧回路の設計が古いので、申し訳程度にしか光りません。

非常に小さいライトなので、バッグの片隅に入れて防災気分。できれば明るさも両立したい。

~~12SMDランタンプラスチックは壊れやすい~~（明るいが素子ムラが出るためおすすめしない）

ダイソー製品の中で、設計では手元ライトでは一番明るいです。
しかし、落とすと割れやすいプラスチックボディです。

一度落として壊したので分解すると、無謀にも12個を並列接続され、同様に暗くなるチップが出てきます。これは故障ではなく~~コスト削りすぎ~~設計ミスです。
LEDランタン

COBライト新旧比較

COB SQが世代交代があり、オーム電機 COB Lightが登場（一番右側）

後世代に入って、投光器のミニチュアのようになっていました。

初期のCOBシリーズは電池では暗いのでリチウムイオンに入れ替えています

新型のCOB Light は、30chip のCOB LEDです。

バッテリー容量0.74Wh（200mAh）では、最も明るいモードでは1時間点灯しますが、実際は10分でかなり暗くなります。

こちら、Aliexpressでは100個2000円（@20円）程度で売られているもので、5W 500lmというチップで専用ホルダーまで別途用意されています。後はバッテリーと基板に工夫余地がありますが、aliexpress での取扱量が多いので、後に、類似した製品が氾濫しそうです。

基礎性能が円形素子に比べて高くないものの、防水性高いホルダーにセットする形状のため、LEDの段階で防水性や能力に違いは少ないようです。

自作3W 200lm と比べると、表記の250ルーメンの明るさはなさそうです。

新型は多少明るくなった程度。放熱機構がないため、明るさには限界があります

一堂に比較すると、ダイソー製品のうち使いやすいものが、意外と12LEDランタンライトで、これは表面積が大きく電池の保ちのバランスから。単純な明るさだけならば330円の新COB250lmのオーム電機のもの。

2015年頃は12LEDランタンライトのコスパが最高だったものの、特に市販品の放熱面の改良が加えられて、今は大きく壊れやすいだけの安いライトになってしまいました。

壁面にクロスして照射。右側壁面が明るく、COBライトは手元用だが壁面は明るくない

新COBオーム電機製は明るいものの、バッテリー容量が弱点です。USB-C常時接続で使うと、新しいCOBライト250lmはかなり使い勝手が良くなります。

Cando と Daisoの COBライト比較（使ってみると意外と良い）

Candoからほぼそっくりのものが発売されています。

有限会社Nikkanから500mAh（Daiso200mAh）という違いがあります。

明るさはほぼ同等ですが、容量の大きさが帯に短したすきに長しの感があって、単純に容量を2.5倍して、価格を330円→770円とした価値を如何に見込むか判断次第。

2時間経過後、申し訳程度に6時間程度、ボワっと光っていますが、これも用途に応じて付加価値を見るところでしょう。

強の状態で比較。いずれの時間もCandoが明るい。

ちなみに、ブースト時使用直後の明るさを比較すると、2倍の光量差が確認できます。

自作機（360lm：4W×90lm/W）をベンチマークにしてみると、そんなにおかしなルーメン値ではないことがわかります。

倉庫にツッカケで、おさかなくわえたどらねこ～って小作業をするとき、明るさと軽さが具合良く、このタイプは、これで十分ですね。Candoの方が体感的に明るいですが、Daisoでも10分くらい経過すると暗くなることが問題なければ、実用性はあります。

自作機は常用のために4本の18650を17cm×5cm×5cm金属ケースに収めたもので、モバイルバッテリー10000mAhを100円ショップ機に接続すると、能力はほぼ等しくなります。

最も明るいライト比較

ダイソーライトのうち、最も明るいと思われるものを比較してみます。

○線光源比較（ほぼ同じ部品構成のため、素の状態は一緒）

2WAY ランタンライト 70lm（120mA）
ランチャーライトS改　40lm（150mA）→70lm（250mA）

2WAYランタンはLLS用レンズを挿入して撮影。レンズがなければ光は拡散

○面発光比較（オーム電機製COBが明るい。他は同程度）

○2WAY ランタンライト 100lm（140mA）

○明るいランタンライト12LED 130lm（170mA）

○COBライト250lm（オーム電機）

オーム電機COBライトが明るい。COB、SMDも同程度の光量に設定されている

更にオーバードライブ実験

ダイソーライトをオーバードライブすると、どこまで明るくなるかの実験です。

筐体を2連にして、LEDをキューブスペーサーとネジで先端固定し、2段に上手く3.7V → 5V → 3.2V（1.2Aにネジ調整）の変圧を経て大電流化しています。LEDは243円のCREE（10W：900lm）をaliexpressで入手して差し替え。

需要あるかわかりませんが、UV365nm（3W）作成時の組み立て方が以下。

大出力機では、降圧コンバーターを調整して1.2～1.5A程度（4～5W）で運用するのが最も明るく、ヒートシンクとドライバーの組み合わせにより、2A程度までは安定運用できます。ここまで手間をかけると、市販品を買った方が安価なので、あくまで思考訓練以外の意味はありません。

基板はゼムクリップを伸ばしてハンダ付けしています。
基板固定用ゼムクリップ導線は、表面がメッキなのでハンダ付けできます。

アルミ丸棒をカットしてヒートシンクにすると、8W程度まで放熱できます。

LED発光テストでは、365nmは蒼白、395nmは紫に見えます。

上記完成形　UV365　レジンがすぐ固化。パスポートやお札も反応。実際は白く見え、白紙に当たった部分が青く蛍光します。デジカメには短波長光が強く写るため、自動的に感度が絞られて、LEDライトが暗くなってしまいます。

こちら、~~1050~~940nm 3W の赤外線ですが、本当に脱毛できるか不明。
赤外線は、デジカメ使でも見えにくいものの、発熱量が大きく、また、照射部分は少し暖かい。数本のLEDを集光すると、脱毛効果がありそうですが、あまり効いてる感じがしません。

レーザーは2000円くらいで100mWのモジュールが売られていますが、目に当たると失明するので、むしろ危険なシロモノ。普通に刃物の方がよさそう。

1050nm

~~1050~~940nm 3Wの赤外線ですが、肉眼では見えません。本来1050nmは940nmの50倍くらいの価格なので、おそらく940nmのスペック詐欺ですね。こう考えると、LEDジェネリックさんの方が安いのか・・・

抵抗を挿入しないでダイレクトドライブした場合、以下の電流特性で発光します。

実は、LEDは電源直結が可能で、定電圧回路の場合、定電流回路として機能します。（Cree XP-G）

時間かけて輸入してみたものの、それほど明るさが顕著でもないので、もう、ダイソーのライトを多少加工する程度で十分という結果です。市販品のハイ・ルーメンのライトも、こんな感じかもしれない。

光量は300lm程度(日本ブランド基準)で部屋一面明るくなるので、そこまで必要でなければ、電力の無駄になってしまいます。防水性、堅牢性、信頼性では100円ショップは劣るので、結局は妥協の範囲の問題です。

市販3500lm、改700lm、改450lm を比較すると、光学系による雰囲気差が大きい。300lm（1A）以上は改造の意味がない

ハイルーメンになるほど、光学系の違いによりLx値の差が大きくなります。
ダイソーの樹脂簡易集光では、漏れが大きいので、リフレクターとレンズを焦点計算して設計したものと比べると劣るようです。

100m先の病院にどちらも届きますが、市販品はくっきり、自作はぼやけてしまいます。

Amazon市販品の水準との比較

最近のAmazon製品はやたらとルーメン値の大きい品が多く、高スペックの比較評価をしても、結局、価格で比べることになってしまいます。

入手機の仕様の 3,500lm は10Aの電流が必要であり、他の10,000lmの製品は 30Aの電流が必要ですが、10C放電 6分がリチウムイオンの限界なので、物理的に3,000lm以上の製品化は不可能です。

比較のために、LEDジェネリック様の20W LED と集光レンズを使い、15W（1,500lm）で照射しています。集光部分が一番自作しにくいため、レンズから逆算して組み合わせ、裏側に18650 × 3 直列の電源を入れています。

100W 素子交換により11,000lmまで明るくなりますが、LEDの効率が25%ならば 75Wのハンダごて相当の熱源の放熱は大変なので、ここでは15W 1,500lmにおさえています。

草むらに向けて照射してみると、3500lmの光量は1500lm と同程度であり、1,000lm以上のライトは数値に期待しない方が良さそうです。

防水性や持続性次第で使い勝手が変わるので、150～500lmの国産が売れ筋であり、daiso（OHM電機）COBライトがそこそこ売れている程度というのも、ライトとしてはバランス的に十分なのでしょう。

450lmのLEDをヒートシンクに乗せると倍程度の明るさになりますが、レンズがdaisoなので、結局、光漏れが大きくなってしまいます。価格と性能に見合うように作られているので、素子だけ変えても限界があるようです。

2つの焦点をそろえて、近影画像で比べると、レンズの集中度の違いが顕著。Amazon販売品は全く拡散しないため、光源付近が暗い。

美容加工

最近、狭い波長域のLED光に、健康・美容効果等の研究があり、そこそこ照射器が売れてるらしい。

仕組みは単純なので、せっかくだから、500円のワークライトを加工して、数万円の美容器具を作ってみたというもの。波長が長いほど、光が透過して、深部にたどりつき、1000nmになると毛根に到達して脱毛も可能になるのだとか。

効果を並べてみても、定性的な表現が多く、引用元ごとに効果が違うので、効用は疑わしいので注意。フラシーボ効果でもあれば御の字です。

590nm　肌表面のリラックス効果、マッサージ相当
620nm　コラーゲン活性、肌再生
660nm　新陳代謝の活発化、弾力化
840nm　スキンケア全般の効果

DIY工作では、ワークライトに3連LEDをつけて、スイッチ押すごとに切り替わるように設定。解説を読んでみると、590nm、660nm、830nm（850nm）あたりに集中していて、アンチエイジングに使えるとか。おそらく効果がないと思われるので、気休めリラックスのために2000円くらいの材料費ならば、お手頃。

さらに、頭髪地肌に照射すると、発毛効果があるらしい。しかし、発毛しても仕方ないので、髪の毛の色が染まってくれる方がありがたい。

850nmの光は、肉眼では点灯が確認できる程度で、デジカメでもよく写りません。上記はいずれも１Ａの定電流なので、赤外線の見えにくさが際立っています。

部品は3つの10WLEDと、900mAドライバとDCアダプタジャックのみ。内部スイッチは1回路4接点、気休め力抜群

また、一緒に購入した、~~1050~~940nmのIR LEDを３個使って、脱毛効果も実験。30mW 980nmレーザー光を当初は予定していましたが、イタズラ被害がシャレにならないらしく、ここでは自粛。

たしか夏目漱石坊ちゃんの赤シャツ先生は、赤い色が病気に良いため着てたので、何らか効果が赤色にはあるのかもですね。

赤外線は肉眼で見えないため、犯人に気づかれず撮影可能。防犯に便利

演色性の比較

写真画像の照明には、下手な照明を使うと、全体的に青ざめてしまいます。色の再現性は演色性で評価しますが、本来は分光器で測定するものの、普通の人は持っていません。

デジタル画像に残る色データの、再現性の比較ならば、簡単に、カラーチャートをデジカメ撮影して、そのフォトレタッチソフトのヒストグラムを比較すれば傾向はわかります。ヒストグラムは、photoshop、GIMP、画像解析ソフト（フリー含む）のいずれも付属しています。

今回使用したカラーチャート夜間に光源単独で撮影

デジカメ撮影画像のヒストグラム分析をすると、以下のとおり。

総じてCOB型の演色性が良く、チップ型は青色が強い

直射日光を基準として、三脚固定撮影し、それぞれ、RGBデータに分解しています。

青色LEDベースの安価なLEDは、スペース制約下で強い光を出すために、青と黄色で白色としているため青ざめてしまいます。COB LEDは、蛍光体のスペース制約がないので、複数の帯域蛍光体を使えるため、演色性が高くなっています。

明るさ優先ならばパワーLED（1本）、演色性が欲しければCOB LED採用のものが良さそうです。

結局は冷却能力がLEDの明るさ

ダイソーLEDライトは、放熱不要な20mAの量産品を使っていて、時々黄色と青に分離するので、旧型5030の素子を使い回しているようです。防水、熱設計、耐久性を省いているので、雨の日や落とした時は一切保証できず、壊れたらゴメンナサイという割り切りが求められます。

それと、命を預ける用途では使用禁止です。

パナソニック様のLED紹介ページから

市販品の大光量製品は金属放熱をしているため、無理にダイソー製品で同じことをしても、樹脂ケースが溶けてしまいます。LEDは電力を直接光に変換しているイメージがありますが、せいぜい25％程度、理論効率でも50%を超えることができず、熱エネルギーの一部が光になっているだけです。

パナソニック様のLED紹介ページから。一通り網羅されている。

タグ：: #LED; #ライト; #ダイソー

20223月13

ダイソーペーパーカッターで製本印刷を使いこなし

最近はペーパーレスが進んで、何でもかんでもPDF化されていますが、たまに製本して時々見直したい資料があり、打ち出して綴じることがあります。昔はA4で印刷をしていたので、大柄の資料になっていましたが、最近は製本印刷機能が便利で、時々、この機能を使います。

Cannonプリンターの製本印刷（Cannonの解説）

さらに、セリアではA5の６穴バインダーが販売されていて、ペーパーカッターと６穴パンチと組み合わせると、見やすいサイズの製本化をすることができます。少ない治具で安上がりに作れるので、気軽に製本化資料を手元に置くことができます。

価格の違うペーパーカッターの比較

わざわざ製本化するために、職場の大きなペーパーカッターを使ったり、カッターナイフで切るのも不便なので、300円のペーパーカッターを借りてきて、600円のペーパーカッターがどのくらい違うものなのか比較してみました。

どちらも定規に沿って、ぴったりとA5製本ができるので、きれいに揃えて製本できます。

600円の製品の方が大きく、機能がたくさんありそうですが、下から延長バーを引き出せる点も含めて、機能は全く同じです。青い300円のカッターはA4横サイズ限定で、黒い600円のものはA4縦のカットが可能なサイズです。600円のものは分度器がついているので、角度をつけた切り落としが可能ですが、あまり使ったことはありません。

替え刃は同じものに交換可能

二つをカットして比べてみると、切れ味も全く同じです。

5枚までとなっていますが、12枚くらいまではカットでき、２、３回往復させることで30枚くらいまでは切断できます。

この刃はツメを押して外すことが可能で、amazonで売られている400円～700円くらいの替え刃と交換できます。刃を交換できるのがポイントが高いです。

昔のダイソーは安かろう悪かろうが多かったですが、大手有名文具のOEMで販売されているものは、品質もしっかりしていて、半値くらいの価格で入手でき、部品も流用できます。

タグ：: #ダイソー; #ペーパーカッター; #比較; #300円; #600円

20222月12

反応悪いダイソー100円光学マウスを使えるようにする（LED交換編）

結論からいうと、LEDを高輝度LED（75Cd）に交換すると、反応が改善します。

下が炭消し黒でも、きちんと認識します。

USBマウスは意外と使う場面があります。

タッチパネルやBluetoothでは、OS再インストールやリカバリ時に緊急マウスが必要になるので、今回、ダイソーで100円マウスを買ってきました。ワイヤレスは充電に注意が必要なので、滅多に使わない用途では有線が便利です。

そこで、100円ダイソーマウスを買って使ったものの、なぜか反応しません。原因は受光センサの弱さらしく、木目机でダメならと、色々な下敷きを試してみました。

木目机では100円マウスは反応が悪く、使いにくい

■ 方眼紙（1mm）－安定して使える

元々、光学マウスは１cm四方の方眼紙上で使っていたもので、徐々にボール式に変わり、再び光学マウスに回帰して現在に至ります。原理的に方眼紙は反応が良いはずですが、一番安定して使いやすいです。

■ マウスパッド－ものによる

マウスパッドは、元々、ボールの滑りをよくするもので、光学マウス用に適していませんが、黒、青、オレンジ単色では反応が悪いです。白は良く反応します。

■ EVAシート－色による

青は反応が悪く、ピンク、白、黄色はよく反応します。センサが弱いので、反射光量が大きいものは良く反応します。

■ クリアフォルダ－反応ゼロ

当然のことですが、全く反応しません。表面が透明なものを敷くと反応しません。

■ アルミ板－すごく反応する

アルミ板は反応しすぎるくらい、よく動きます。センサーが安いので、光量がダイレクトに反応するようです。

LED交換（40Cd以上で反応が良くなる）

本来のマウスの色は青色LEDです。

反射光の量が少ないことが原因だと判明したので、高輝度LEDに交換しました。

ネットで買うと、一つの色200円くらいかかるので、普通にマウスを買った方が安上がりです。

今回は輝度でLEDを選び、白色14Cd、緑色43Cd、橙色75Cdのもの、いずれも15°のものです。

白色は、あまり反応が良くありませんが、オレンジ色の75CdのLEDに交換すると、普通のマウスのように（？）スムーズに動きます。

緑色43Cdのものは、すこし引っかかる感じですが、十分に動作します。

後日、緑色のマウスは、角度を調整することでスムーズに動作しました。一方、赤色（2.0-2.6V 625nm 75Cd）では動きが鈍いことを確認しました。長波長はセンサーが苦手のようです。LEDはいずれも秋月電子さん通販のものです。

2pinの半田付けをするだけなので、作業は簡単です。

それと、このマウスはゲーミング化が可能で、ホイールの左下にLEDを接続すると、イルミネーションLEDや組み合わせの良い色にできます。こちらは機能に変化がなく、好み次第です。

イルミネーションLEDの場合、こんな感じで色が変化します。単なるオブジェ

他ワイヤレスマウスは使えるのか

300円の単純ワイヤレスマウスを試しましたが、普通に使えます。

マイクロスイッチはBOVU（？）製のD2FC-F-7Nという、omron の同型番品が使われているため、クリックボタンは普通のomronマイクロスイッチと似た感触です。

分解すると、基板にブラウザバック、ブラウザ進むの基板ランド穴があり穴を開けるわけにいかないので、傾斜スイッチをこの2つのランド穴に差して、使用時に持ち上げて前後に傾けさせると、ブラウザバック、ブラウザ進むのスイッチとして使えます（使えるというだけで、あまり便利ではありません）。

ちなみに、マウスのクリック用マイクロスイッチは、タクトスイッチに交換すると、最近の静かなマウスのようなクリック感になります。タクトスイッチの方が安いため、静かなマウスという売り方が主流に。

結局、クリック感の好みの問題

キーボード総崩れ

職場でスマホとPCを切り替えて使うために、たまたまダイソーキーボードが２ペアリングだったので購入。さすがに、キーボードは変に作りようがないと思えたものの、この製品はピッチが大きく、巨人用のキーボードと思えるほど、大きく打ちにくい。

致命的なことに、入力の最初の２キー程度は飛ばされることが多く、非常に入力効率が悪い。WIFIと周波数が同じで、Bluetooth電波強度が弱いので、WIFIに最初の２キー分だけかき消されてしまいます。

また、傾斜が弱いので、キーボードの下にゴムスペーサーを置いて、前方を多少高く傾けます。

配置はJISに忠実ですが、打った感触が悪いので、あまりオススメできません。1100円という価格設定は驚きですが、これなら2000円くらいのキーボードの方がマシです。

配置は悪くないものの、押し心地に違和感があります。2000円程度の製品に追いつけないので割安といえない。

3COINSで1650円のBluetoothキーボードを緊急用に購入したことがあり、薄いので隙間に普段は置いてあります。薄くて軽いので、出張に便利であり、緊急用に割り切って使う分には十分です。感触はダイソーと同様、レスポンスが悪く、エンターキーがUS型なのが使いにくい。

軽くて小さいキーボードは、持ち運びに便利なので、ひたすら出張用です。電池の持ちが良くないので、改造して、リチウムイオンの2000mAhのバッテリーを内蔵させています。

エンターキーが狭く、USキーボードを強引に日本語に加工したと思われる。

調子に乗ってBluetooth イヤホン

ダイソーにはBluetooth イヤホンが500～1000円くらいで販売されています。

Bluetooth 5.3／ decoder SBC（320kbps）／50mAh

バッテリー連続稼働時間が短く、数時間で切れてしまいます。
Alternative A2DP driver でDaiso音源を確認すると、A2DPを認識しないため、HSP(ヘッドセット規格)であり、ビットレートは192kbpsで転送ということになります。これがHSPの音なのですね。

Aliexpressで200円くらいの基板を買ってきて、スマホの劣化バッテリー等を電源にして、Bluetooth 音源を作ることにしました。ダイソー製にも同様のレシーバーがありますが、サー音ノイズが乗るので、E-craft 様の Lowpass Filter 回路例を参考に、基板を改造しています。

いずれも電解コンデンサを剥がして、インダクタンス、抵抗、コンデンサに置き換えていますが、スペースファクタ3cmに収めるため、細かい作業になります。

ちなみに、Bluetooth は4.2 以上ならば、データの処理方法が一緒なので、バージョンは何を使っても一緒です。IoT制御装置を使うときに、バージョンにより使い勝手が変わってくるものです。

Bluetooth 5.0／ decoder SBC（328kbps）／400～1200mAh（10～50時間）

Alternative A2DP driver を当てると、BT Boardは認識しますが、 Daiso製は認識しません。おそらく最低限の機能のみ

結局、BT boardはSBC328kbpsと相場が決まっているらしく、後はアナログ能力次第です。このタイプの基板にAAC版の製品がありますが、廉価基板にはAACと書いてあっても使えません（仕様詐欺？）。328kbpsならば、waveと大きな違いがなく、せいぜいピアノ4kHzの聞き分けに違いが出るかどうか。

44.1kHzのサンプリングは、１/10の 4.4kHzの分解能の精度のため、1411kbpsの16bit×44.1kHz×2のデータまで使うことがないのだそう。

デジタル音声の矩形波をフーリエ変換すると、高周波正弦波の集合になるため、必ずデジタル音源の後にはLowpass filter を入れて、サー音を取り去っています。このあたりは、大学で丁寧に教えてくださる方がいたので、ホーと思って聞いて覚えてました。

Bluetooth は電線上のノイズを受けないため、元々、きれいな音声なので、ノイズを除去すると、1Mbpsを上限としたハイレゾ音源のような使い方もできます。本当に屋外15m程の距離でも音声が届くので、スマホの聞き流しには、非常に便利です。

ノイズ低減回路。更に電源に100μFMLCCを入れるとかなりノイズが減る。

ちなみに、LDAC対応基板（送込2500円）を使うと、たしかに音質はよく、990kbpsの帯域を持っています。ペアリングボタン追加、リチウムイオン電池必須以外、全く問題がありません。何よりもホワイトノイズ対策不要なのが助かります。

なおAmazonでは販売していないため、Aliexpressから直接購入する必要があります。最近のAmazonは誤発送が多く、良いところがない。

intel driverのサジェストが出るので、windowsupdate でドライバ追加をした後に有効になります。画像右側が完成形ですが、半田付け箇所数は非常に少なくとも無事動作

余ったLEDでライトセイバー

結局、橙色LEDが余ってしまったので、ダイソーで3LEDライト、窓ガラス用目隠しシート、組紐を買ってきて、赤色ライトセイバーを作りました。甥っ子がセロファンで自作していましたが、赤色にならないらしいので、余興として。

結局、金銀の組紐はつかみにくいので、余っていた赤色の組紐に。もう少し柄の長いライトを使えば、ライトセイバーっぽくなりますが、そこまでいくと買った方が早い。

まず、橙色LEDに交換済みのLEDライトに、18500のバッテリーを入れて準備。先端が尖るように目隠しシートを巻いて、60cm程度の刀身とし、巻いた目隠しシートを固定するために組紐を刀剣っぽく編み上げます。あと黒の組紐があれば刀っぽかったですが、とりあえず完成。

接着剤は一切使ってないので、そのまま目隠しシートと組紐に戻せます。でも、赤い懐中電灯は意外と使い道がありません。すぐ解体できる形での加工として。

光らせると、シス卿の赤いライトセイバーになりました。デジカメで一番暗い状態ですが、持ってみると、刀身固定用の組紐が、和風な感じのライトセイバーに。

それと、射程が長いので、ポインターにもなりますが、使う場面を考えると大げさ。猫のポインターおもちゃに使えるかも。

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20215月10

ニッケル水素電池の電圧保持力の定点測定（継続中）

ニッケル水素電池の放電電圧は、短期間ならば容量で決まる

　ニッケル水素電池の電圧は、充電時は1.2Vですが、時間が経過するたびに、徐々に電圧降下していきます。10日くらいの定電流放電の電圧測定は、手軽に測定できることから、色々なサイトで取り上げられています。このくらいの日数ならば、ほぼ容量が大きいニッケル水素電池が強く、360.lifeさんのページではエネループproが最も電圧を保持しています。

【the 360.life】充電式電池おすすめランキング19選 2019年

エネループの衝撃

　エネループが発表されたのが2005年末、当時のニッケル水素は、ニッカド電池に比べて容量が大きいものの、自己放電で電圧が下がるという問題がありました。

　その頃使われていたものがデジカメで、ニッケル水素は、使う前に充電するというのが常識的な使い方で、とても時計やリモコンに使うことができませんでした。

　エネループによって、電池は充電して使うという新しい文化が定着し、2005年から２年おきに新製品が投入され、充電回数が増えていきました。単三の場合、初代がHR-3UTGで500回、二代目が同型番で1000回、三代目がHR-3UTGAで1500回となり、包装も微妙に変化していきました（wikipediaの記事は初代を飛ばしている）。

　ディズニーパッケージのものや、パステルカラーのものも出ましたが、子供のオモチャ用に使い分けることができたので、とてもありがたかったですね。

未使用の場合の電圧保持力

　トランジスタ技術さんの記事に、ニッケル水素のサイクル試験寿命を掲載したものがあり、容量が大きい電池ほどサイクル寿命が短く、容量が小さいものほど、早く寿命を迎えるというものになっています。これを見る限りでは、100円ショップのニッケル水素はサイクル寿命は短い部類なので、単純にコストダウンを図ったもののようです（一部転載）。

　ニッケル水素電池は容量が大きいものの、自己放電が大きく使い勝手が悪かったため、自己放電の小さいエネループが1995年に発売されました。現在では三洋電機はパナソニックに買収されましたが、今でもニッケル水素電池の代名詞にもなるほど、有名なブランドに成長しました。

　今回、未使用無負荷状態での電圧保持力を、日数をかけて測定してみることにしました。測定方法は、単純に、電池の電圧を無負荷で測定して、プロットするだけです。

本数が増えてくると、手間が大変なので、3個の5桁の電圧計に代替し、同値になるように校正して、常に４桁部分がテスターと同じになるよう調整して測定しています。４桁電圧計は４桁目が電圧計によって違ってくるので、５桁のところで四捨五入誤差も吸収させています。

電圧は微分してエンコードする性質上、測定器ごとの誤差が生じにくく、また、桁数が多いほど精緻に作る必要があるので、正確であることが多い。

電圧計モジュールは5桁と4桁のものがあり、それぞれ精度を比較すると、LED4桁電圧パネルは使い物にならない程度で、LED5桁と秋月電子のパネルは実用レベルです。

ちなみに秋月電子のパネルで電池（1.999）を測定するには1MΩと9MΩの分圧抵抗が必要で、後者は9.9MΩと99MΩの並列で合成します。マニュアルは英語版をダウンロードします。

ニッケル水素電電圧池定点観測（継続中）

実際に測定してみたところ、amazonで安価に販売されていたROWAさんのニッケル水素（2500mAh）が一番速く降下し800日（2年と100日）で1.2Vを切り、電池として使用困難になっています。amazonさんの低価格充電池は、ほぼ似たような特性です。なんと、アスクルさんで売られているPOOLは過去最速電圧下落。。

DAISOさんのReVOLTESは他と比べて、余りに電圧降下が早いので、不良品を疑って交換したため、測定日数が少なくなっていますが、それでも、他に比べて電圧降下が早いです。Eneloop proさんは優秀で、2000日経過しても1.3V付近を保持しています。100円ショップ対決ではセリアさんのVOLCANOが優秀で2000日まで1.2Vを保持しリタイヤ。

やはりeneloopブランドは強く、長期間放置していても、即座に使えるようです。安価に仕入れるならば、セリアさんのVOLCANOは優秀です。ダイソーさんの伸びは低迷し1500日、4年ちょっともったところ。１年ごと充電する用途なら、amazon様の量販品は価格次第です。

2024年に入って、市場で生き残っている自然放電抑制型の電池を3本追加します。ダイソー新電池Looperも追加。FDKに譲渡されたEneloop製造ライン製品は気になったので追加。

これはどう評価するか分かれますが、エネループ＋日本メーカーは、3年以上使うと差が生じ、中国製電池は充放電困難になるのも早く、ROWA製、100円ショップのものは、満充電電圧が落ちていき、経年劣化が顕著になっていきます。

グラフ値が上下変動しますが、低い電圧値はいずれも冬期測定のもの。秋月さんのテスターが結構優秀なので、季節的な変動も拾ってくれます。

Eneloop pro 、 Revolt を除く電池は、この時期は似たような動きをしています。Poolが下がりがきつく、電圧の下がり方が新興メーカー的。ダイソーLooperは予想以上に下落が大きい。簡単に考えると、価格は正直ということでしょう。ズルなしで日本製が強いのは、正直、うれしいもの。

画像データが見にくいので、参考までに、CSVファイルをアップロードします。新しいデータは太く、古いデータは細くして区別しています。

20260315 測定データ

加えて、エネループ関連に比べて、中国製電池では電圧低下が早いと確認できるので、こちらはエネループ関連だけ、同種品を比較のために充電して測定を開始しました。また、sanyo製eneloopを追加しています。SANYO製のものは初期の製品なので、改良が加えられていることがわかります。

測対象電池

それぞれの1V放電容量は、ZB2L3に15Ωの抵抗を使って再測定した結果に差し替えました。

本来は18650の容量を測定する測定器ですが、普通の1.2V電池用にも使用でき、1.2V-15Ωでは20時間以上かかります。

ROWA Amazon　2500mAh　 1V 放電容量 1862mAh（使用済測定）

16本1300円という、かなり低単価で購入したもので、100円ショップのニッケル水素より安いです。他に比べて電圧保持は短いですが、微妙に電力消費の大きい電子音時計を、１年ごとに充電するものと割り切りって購入しています。Amazon無名ブランドは、このタイプが主流になっていく模様です。

Volcano セリア　1300mAh 1V 放電容量 1349mAh（使用済測定）

　一番手軽に安価に入手できるニッケル水素。容量は低いものの小電力用としては優秀。リモコンのような、あまり電力消費が多くないタイプに適しています。

Eneloop pro Panasonic　2450mA 放電容量 2368mAh（使用済測定）

　ニッケル水素電池の最高峰です。アルカリ電池のように液漏れしないので、アルカリ電池の置き換えに使えます。電圧も十分に高く維持してますが、トランジスタ技術さんの記事では、サイクル寿命は短め。

Eneloop SANYO　1900mAh 1V 放電容量 1861mAh（使用済測定）

　エネループとして販売されている定番です。用途を選ばないので、迷ったらコレ。Amazonモデルもあります。

Eneloop Lite SANYO　800mAh 1V 放電容量 815mAh（使用済測定）

　容量が少ないもののは、頻繁に充電する用途に適しています。深充電回数でも劣化しない点が優秀。トランジスタ技術さんの記事では、サイクル寿命は測定外に。

Fujitsu FDK　2450mAh 1V 放電容量 2453 mAh

富士通にPanasonicから譲渡された、旧三洋工場で生産するEneloop pro仕様品。能力は Eneloopと同等品として使えるか確認する目的で測定。現行EL proは2500mAh 150回ですが、こちらは2450mAh 500回と、昔の仕様値が入っています。

Fujitsu FDK　1900mAh 1V 放電容量 1953mAh

富士通版 Eneloop 仕様品。こちらも Eneloopと同等品として使えるか測定。こちらは1900mAh 2100回と、全く同じ仕様値が入っています。全く同等品かもしれません。新JIS規格で600回。

Cyberenergy silver SONY　950mAh 1V 放電容量 947mAh（使用済測定）

　Amazonで12本1600円で購入しました。今は入手困難ですが、深充電回数の低さから採用。容量は少ないですが、安定した性能を持っています。

ReVOLTES　ダイソー　1300mAh 放電容量 1341mAh（使用済測定）

　すぐに1.2Vを切るので不良品を疑って別の電池で計測を開始したため、一つだけ測定日数が浅いです。電圧降下が早く、長期保存性に関しては疑問がありますが、実際には1500日4年間で1.2vを割っています。ダイソーでは廃番らしく、店頭から姿を消しています。

Looper（LEXEL）　取扱：ダイソー 1100 mAh 1V 放電容量 1220mAh

　ダイソーニッケル水素充電池の後継種です。容量が小さく、LEXELは緑単色パッケージの、センサーライト用電池を生産している会社です。インフレの影響を受けたためか2本で300円となっていて、若干の値上がりをしています。デザインが、とにかくエネループに似せにきて、名前もルーパー。

Enevolt 取扱：スリーアールプラザ　2150mAh 1V 放電容量 2080mAh

　エネループに似せてきたと思われる製品のうち、2024年現在、取り扱いのある製品です。製造会社は不明ですが、スリーアールプラザが企画している製品で、同社のページでエネループより200mAh容量が多いという比較広告があります。中国の関連会社から調達・OEMのようです。

Pool（旧enelong）取扱：エコスタイル　2150mAh　 1V 放電容量 1990mAh

　エネループ似enelongから、姿の方を似せてきた製品です。Loopの逆でpool。ラインナップもスタンダードモデル、お値段も8本3000円と酷似。複数カラーリングもeneloop然。仕様的にenevoltに似ていますが、同じOEM輸入していると推測して測定。Askulが扱い法人に絞った感も。カラーリングが豊富。

Bonai 2800mAh Jun Bright, C&E Connection 　1V 放電容量 2107mAh

よくAMAZONで見かける電池ですが、英独設計、中国製造の製品です。姿はEneloop pro に似せた製品です。仕様的には電圧がすぐ下がりそうですが、比較検証と、最近の大容量ニッケル水素の変化を兼ねて測定します。

ニッケル亜鉛 1.6V電池はどう？　準備中

ニッケル水素電池は1.2Vなので、アルカリ電池の代替にならない用途があるので、充電池としてのニッケル亜鉛電池が発売されています。

解放電圧1.85[v] 、実質的な電圧範囲は1.7v から 1.4v まで、容量は1,300mAhと、表示容量の半分です。15Ω 12.5時間放電ではなく、長期間運用の場合は、1.5倍程度に伸びるので、最大2000mAhの容量が期待できます。

併せて、電圧保持を調査します。

1.5Vのリチウムイオンは使えるのか

　どうしても1.5Vが必要なのでという方は、リチウムイオンがあります。

　Amazonでも購入できますし、時間の余裕があれば、Alibaba、Aliexpressでも調達できます。

　Eneloop HR-3UTGB（1900mAh：1800回）、SONY Cycleenergy（1000mAh）、SMARTOOOLS（2600mAh：AA）の放電電圧を比較してみました。

回路は、単純に昇圧コンバーターを入れて5Vとし、抵抗の負荷をかけて定電流回路を作り、電池の電圧を５秒間隔でプロットしています。また、抵抗の前にUSBテスターを入れて、積算値も比較しています。

リチウムイオンを1.5Vで調整している電池は、2600mAhと表記されていますが、実際には930mAhの積算電流量が取り出せたので、エネループの半分以下の定電圧電池となります。

また、落とし穴があって、1.5Vリチウムイオン電池は待機電力が発生するため、放っておくと、使い物にならなくなります。使い勝手がよくないので、あまりオススメできる電池ではありません。

9V 角形 006P電池の代替

9V電池は使い回しがよくありません。

昔はLEDやLCDをドライブするため、5V以上のTTLデジタル回路を積層電池を電源にしていました。その後、 2Vで動作するCMOS に置き換わり、今では3Vのボタン電池がデジタル回路に使われます。

ダイソーアルカリ積層電池出力特性（参考比較）

実際の積層電池は 7V付近フラットなので、リチウムイオン2本に置き換えできます。そのため、リチウムイオン単4×2、あるいはLipo 802540（以下寸法）×2 に代えると充電しやすく便利です。

9V電池が必要になる場合は10440×2に置き換え可

ダイソーモバイルバッテリー設計

手元で保管していたダイソーのモバイルバッテリーを久しぶりに見たら、全く使えない状態になっていました。このような膨らみは、電圧降下が原因ですが、満充電でも待機電流により消費電力が消費されているようです。

1年間放置したダイソーモバイルバッテリー

10,000mAhタイプのモバイルバッテリーの検証（6,000mAh相当）

結論は、緊急用でなければ買う必要がない製品です。

Aliexpressで相場観を見ると、そもそもダイソータイプの製品は淘汰され、QC2.0以上対応していない製品は少数です（日本でいうPD充電）。

ケーブル発熱は電流の2乗に比例するため、火災訴訟が起きやすい海外では、同じ電力ならば、電圧を上げて電流を減らす傾向があり、QC2 12V給電にして火災リスクを減らしています。さらにQC3で3.6V-12V可変とし、化学反応を待ちながら間欠的に充電することで、更に安全に、高速充電が可能です。

新たに登場したダイソーの10000mAhのモバイルバッテリーは、5V 2Aでゴリゴリ連続して充電するため、過剰に電流が大きくなってしまい、特に海外製粗悪電線を使うと、火災訴訟リスクが増えてしまいます。現在、QC2以上を Android Apple陣営は推奨しているため、5V 2.4A型のような大電流を誇るバッテリーは避けられるようになるでしょう（電気的にアンバランスです）。

丸形PSEマークは定格電圧、定格電流を、自分で測って記載するだけの法令なので、こんなものを国会で法定する意味がわかりません。日本では小難しい設計よりも、検査の通りが良いので、コストかけた割に手抜き検査で信用喪失ということが起きます。

これは出荷前に簡単に印字するタイプなので、在庫品でしょう。

部品はスタンバイ電流が0.1mAのIP5407を使用し、保護回路はXB4908が採用され、消耗状態で継続して電力を放置されると、3.0Vから保護モードに入り2.4Vで完全停止する仕様のため、放置すると、ちょっと痛んでしまうくらいの保護回路です。温度センサも省かれているため、高熱になっても停止しません。

IP5407は互換品（極端に価格差がある商品）が15円程度、基板が50円程度でAliexpressで販売されていますが、PD充電には対応していない素子です。リチウムイオンポリマーは、Aliexpressでは800円程度で販売されている1260110汎用品です。

スマホ3回分の充電はできません。最近は意図的に 3.7V容量を記載されます。

充放電測定すると、充電容量8,151mAh（3.7V換算11,015mAh）、放電容量（6,075mAh3.7V換算8,209mAh）、充電時間5時間30分（20,000秒）となっています。製品ラインナップを減らして、500円、700円、1000円の需要を一本化する目的に見え、大は小を兼ねるだけの製品です。

分解しようとしても、とにかく、開けさせてなるものかと気合いが入った構造のうえ、接着剤で固定されているため、不用意に開けると、バッテリー表面や基板が剥がれてしまいます。ラミネート包装の印字が落ちやすく、後付けで書き換え可能なので、少しくらい多めにラベリングするのは、普通なのでしょうね。

もう少し精緻に撮影すると、IP5407とXB4908が確認できます。本当に最低限の構造であり、工場出荷時に動作チェックする基板ランドもないため、在庫品にケース上に感熱印字して流通させているもののようです。

ウレタンクッションがエポキシ接着剤で接着。リムーバーを使うと文字も消えるため、一週間、水を含むウエスによって樹脂を分解させたもの。

ちなみに、1000円程度で販売されている 20,000mAhの薄型モバイルバッテリーは、中身が8,000mAhの7565121 バッテリーが使われているため、価格なりの容量です。加えて、使用していない時にシャットダウンできないので、常に待機電流が発生して使用不能になってしまいます。

バッテリーにスイッチを付けてシャットダウン機能をつけ、保護回路を追加すれば良いのですが、普通の消費者が加工できるものではないので、ダイソー製品の方がまだ信用できるようです。

タグ：: #ニッケル水素; #充電池; #自然放電; #電圧保持; #実測定

20214月26

屋内LANはCAT.5で十分なのか？ 2021

今のEthernetは Cat.5 Cat.6 引込線OM3/OM4 が主流です。

うちの屋内配線は、10年前にCat.5で工事されてますが、1Gbpsで通信できているので、しばらくは増強しなくとも問題なさそうです。同じような構成の家は結構あり、Cat.5のまま使う建物は残りそうです。

CAT.5eとCAT.5は、4対8芯ケーブルのものならば、電気的には同じもので、屋内配線用ケーブルならば、ほぼCAT.5eの能力を発揮します。

光回線契約は光クロス10Gbpsまであるけど

光回線契約は10年前が200Mbps、最近は1Gbps、NTT東やドコモから10Gbpsのサービスが始まっていますが、10Gbps回線は、いずれも光電話が使えません。

光回線をフルに使うことはなく、仮に10Gbpsに引き上げても、100Mbitデータを 1Gbpsで0.1秒で送るか、10Gbpsで0.01秒で送るかという違い程度で、体感的には変わりません。

メリットを挙げると、短時間で通信が済むことで、瞬間的な混雑を避ける余力があるため、間隙をぬって通信が完了するようになります。また、接続台数が増えてくると、占有時間が短くなることで、たくさんの機器を接続しても、帯域の取り合いがなくなります。

※ FWX120 ダッシュボード　1Gbps付近まで上昇したのはファイルサーバー転送のため

10Gbpsでも屋内配線はCAT.6Aに更新しなくともよい

　NTT東フレッツ光の配線イメージに10Gbpsを置いた場合の配線

10Gbps契約にしたら、新築ならば価格差次第で6A配線にした方が良いですが、すでに配線済みの住宅ならば、住宅をいじって張り替える必要はありません。

CAT5eは2.5Gbpsまで送信できる（8芯CAT.5ならば同じ）
大容量回線は複数機器が接続する場合に意味がある
高速回線が必要な場所だけ直接CAT.6かWIFI6（上限9.6Gbps）で配線

というように、複数台で10Gbpsを共有している状態なので、全屋内配線が10Gbpsである必要はなく、家の柱や壁の損傷のリスクがあるので、普通の工事業者さんは嫌がると思います。

通信速度の動向

2014年に11ac（最大6.9Gbps）のWIFIが普及し始めたので、超1GbpsのEthernetが必要になってきました。先行してCat.7、Cat.8のケーブルが発売されましたが、通信回線側でも10Gbps契約を増やすチャンスと、速度の底上げが進んでいます。JEITAさんの資料では5年で10倍の向上を見込んでいます。

NURO光の超1G契約の多くは高齢者世帯らしいので、営業さんが高速商品を欲しがってる感はあり、ゲーム好きな人のみ好んで高速回線を入れている印象です。通信が短時間で済むために、オンラインゲームではレスポンスの違いとして反映されるのだとか。

IEEE802.3ab（1996）上の速度
Cat.5e 1Gbps（100m）
Cat.6 1Gbps（100m）

IEEE802.3an（2006）上の速度

Cat.6 10Gbps（37m）

Cat.6A 10Gbps（100m）

Cat.7 10Gbps（100m）

IEEE802.3ba（2010）上の速度
Cat.8   40Gbps（30m）

IEEE802.3bz（2016）上の速度
Cat.5e   5Gbps（100m）
Cat.6   5Gbps（100m）
Cat.6A   10Gbps（100m）

IEEE802.3ae上の速度（2002）
光    10Gbps（10km）

https://home.jeita.or.jp/upload_file/20171114151545_u7hofFT0L4.pdf
【JEITA】LAN配線の疑問にお答えします（セミナー2017）

https://xtech.nikkei.com/it/atcl/column/17/012300631/
【日経XTECH】LANケーブルの正しい使い方

https://www.soumu.go.jp/main_content/000553420.pdf
【総務省】固定系ブロードバンド市場（小売市場）

CAT.5でも1Gbpsで通信できる理由

　Cat.5ケーブルは、１対のツイストケーブルでデータを送ることで、外部からのノイズを相殺する機能を持っています。ノイズ源の電波が照射されても、両方に同じ量のノイズがかかれば、差分を取ることで、ノイズを相殺できます。現時点では、これ以上に効果があるノイズ低減方法がなく、その上位規格でも、線間の距離を取るのが限界で、劇的に速度は上がりません。

　Cat.5では２対と４対のケーブルが併存し、２対のケーブルでは100Mbpsが限界ですが、4対8芯ケーブルでは、導線を太くしたり、被覆を太くしたりするなどにより、Cat.5でも250MHz ×4 の1Gbps通信が可能です。

※ 2Gbps程度ならば問題なくCat.5eが使える。

https://xtech.nikkei.com/it/atcl/column/17/012300631/

【日経XTECH】LAN ケーブルの正しい使い方

クロストーク低減のために十字スペーサーを入れたものがCat.6ですが、鋭角にケーブルを曲げてしまうと至近距離からノイズを受けることがあり、Cat.6だろうが、Cat.5だろうが、1Gbpsを維持できず100Mbpsに落ちることがあります。

ダイソーのCat.6フラットケーブルを直角に這わて、屋内接続したときに、100Mbpsに落ちてしまったことがあり、敷き方とケーブル種によっては、ランクが落ちることがあります。速度低下のリスクは、色々なところにあるので、工事は実績のある会社に頼んだ方が良いです。また、構造的に、フラットケーブルはノイズを拾うリスクが多いので過信は禁物です。

https://internet.watch.impress.co.jp/docs/column/nettech/1086866.html

【Impress20171024 】CAT5/CAT5eの利用を断念　CAT6/6A/6e/7のみサポート

個人の実測では、Cat.8、Cat.7が遅い問題

自宅で速度実験をしている人は、大抵はCat.8やCat.7が遅い結果になります。ノイズ量は誤差程度であるものの、アースを入れないCat.8、Cat.7はケーブル内金属比が高いため、樹脂スペーサーの効果を相殺して誤差程度にエラーが発生しやすくなります。

実績のある工事業者さんならば、アンテナ同軸ケーブルの網状シールドにアースを取るので、簡単にCat.7、Cat.8用にアースをつけてくれますが、実績の少ない工事業者さんや、自作工事の場合、アースや折らないよう工夫する作業に気が回らないので、誰にでもオススメできるものではありません。

混乱するCat.6ケーブル市場

GbEにはIEEE（米）とISO/JIS（国際規格：実質・欧）とANSI/TIA（米）という異なる規格があります。

IEEE規格は速度に基づき、10GBASE-T、1000Base-Tと表記されます。

ISOとANSI/TIAが併存し、後者は米国商業施設用規格ですが、一般家庭も含めて、これが一般的には通用しています。ISOとTIAの違いとして以下のような違いがあります。

・ISOにはCat.5eがない

・ANSI/TIAにはCat.7がない

ISO にはCat.5eケーブルは存在しないので、”ANSI/TIA”のCat.5eと銘記する必要があるのですが、安価なケーブルにはCat.5eしか書いてありません。

Cat.6AはCat.7と能力が変わらないので、コストかけてCat.7を作る必要が薄いため、スキップされる可能性があります。たまにCat.7準拠と書かれたケーブルもありますが、これはただのCat.6Aです。

商業オフィスで通信する場合、10Gbps以上の速度が必要なのは、ゲートウェイとサーバー間の短距離だけなので、屋内配線はCat.6Aで頭打ちになりそうです。

Cat.6に金属シールドを付けたCat.6AはCat.5やCat.6と大きな違いはなく、長距離による他回線からの干渉に対する遮蔽効果が出てくるだけです。

規格別通信速度の最大値

CAT5e   5Gbps（100m）
CAT6   5Gbps（100m）
CAT6   10Gbps（37m）
CAT6A   10Gbps（100m）非アースシールド

CAT.7　10Gbps（100m）アースシールド

CAT.8　40Gbps（30m）アースシールド

OM3/OM4 10～100Gbps/芯　※ 芯数、波長によって変化

それ以上は光ファイバー

CAT.5の差動通信以上に劇的にノイズを減らす方法は、電界も磁力線も発生せず、ノイズである電界・磁界の影響も受けない光ケーブルしかありません。

実際、高音質デジタル音源では、ノイズが少ない光ケーブルが使われていて、ケーブルも普通に売られています。

しかし、いくら速くなったといえども、USB3.1 5Gbps、M.2 SSDが20GbpsとPCの能力を超えて能力が求められることはないので、最初の話に戻って、当面はCAT.5でもしばらく使えそうだということになります。。

※ 規格別通信速度比較 USB2.0は桁違いに遅いためグラフが見えない

タグ：: #CAT.6; #イーサネット; #LAN配線; #OM3; #光回線

20212月6

WIFIルーターの修理と電波法

　以前、WIFIルーターを分解して、ヒートシンクをつけた際、筐体を開けると違法になるという説明を思い出したので、今回、電波法関連法令を確認しました。かなり入り組んでいて、難しい法体系です。

　結論としては、筐体を開けても、法律上は問題ない。
　近隣への混信や災害時には、法律の保護が得られない。
　ルーターも、スマホも、登録修理業者で修理を依頼した方が、消費者保護を要求できる。

　WIFIルーターは「小電力データ通信システム」（電波法施行規則６四④）と定義され、敷地内が電波法の無線局です。しかし、一般住宅では無線局を運用できないので、空中線電力0.58W以下の、技適認証機器に限って免許が不要です。

　修理業者を登録しなくとも修理はできるので、修理は違法ではありません。しかし、消費者トラブルが多いために登録制が新設されたものなので、トラブルが起きたとき、民事で解決しなければなりません。自分で対処できなければ、登録修理業者を頼った方が良いです。

○電波法（昭和二十五年法律第百三十一号）
（無線局の開設）
第四条　無線局を開設しようとする者は、総務大臣の免許を受けなければならない。ただし、次の各号に掲げる無線局については、この限りでない。
一・二　（略）
三　空中線電力が一ワット以下である無線局のうち総務省令で定めるものであつて、第四条の三の規定により指定された呼出符号又は呼出名称を自動的に送信し、又は受信する機能その他総務省令で定める機能を有することにより他の無線局にその運用を阻害するような混信その他の妨害を与えないように運用することができるもので、かつ、適合表示無線設備のみを使用するもの
四　（略）

（修理業者の登録）
第三十八条の三十九　特別特定無線設備（適合表示無線設備に限る。以下この節において同じ。）の修理の事業を行う者は、総務大臣の登録を受けることができる。
２・３　（略）

○ 電波法施行規則(昭和二十五年電波監理委員会規則第十四号)

（免許を要しない無線局）

第六条　法第四条第一項第一号に規定する発射する電波が著しく微弱な無線局を次のとおり定める。

２・３　（略）

４　法第四条第一項第三号の総務省令で定める無線局は、次に掲げるものとする。

　四　主としてデータ伝送のために無線通信を行うもの（電気通信回線設備に接続するものを含む。）であつて、次に掲げる周波数の電波を使用し、かつ、空中線電力が〇・五八ワット以下であるもの（第十一号に規定する五・二ＧＨｚ帯高出力データ通信システムの無線局を除く。）（以下「小電力データ通信システムの無線局」という。）

　（１）　二、四〇〇ＭＨｚ以上二、四八三・五ＭＨｚ以下の周波数

　（２）　二、四七一ＭＨｚ以上二、四九七ＭＨｚ以下の周波数

　（３）　五、一五〇ＭＨｚを超え五、三五〇ＭＨｚ以下の周波数（総務大臣が別に告示する場所において使用するものを除く。）

　（４）　五、四七〇ＭＨｚを超え五、七二五ＭＨｚ以下の周波数（上空にあつては、航空機内で運用する場合に限る。）

　（５）　五、二一〇ＭＨｚ又は五、二九〇ＭＨｚの周波数及び五、五三〇ＭＨｚ又は五、六一〇ＭＨｚの周波数（総務大臣が別に告示する場所において使用するものを除く。）

　（６）　二四・七七ＧＨｚ以上二五・二三ＧＨｚ以下の周波数であつて二四・七七ＧＨｚ又は二四・七七ＧＨｚに一〇ＭＨｚの整数倍を加えたもの

　（７）　五七ＧＨｚを超え六六ＧＨｚ以下の周波数　

　五～十一　（略）

　小出力データ通信システムは筐体収納状態で審査されますが、維持義務や報告義務がなく、技適マークを外す手続きがありません。ルーターは、かなりの割合で、熱暴走やNATセッション数枯渇で停止しますが、止まる分には電波法の問題が起きないので、仕様の一言で終わりです。

　電波法では、電波の品質の保証ではなく、混信が起きないように周波数を制限し、出力を抑制することが法目的なので（法第4条）、海外のアンテナや基板を入れないように注意が払われています。

　登録修理業者は、消費者センターへの修理業者の問い合わせが多いために作られた制度なので、それだけ、修理のトラブルが多いようです。　

※ 電波法では、空中線電力1Wとなっていますが、委員会規則（法律によって委任された命令）では0.58Wを基準としています。これは、複数機による重畳や環境変化による電波の変動を意識したものと思われ、法律違反にならないように運用されています。

筐体を開けてはいけない根拠は何？

　ルーターの筐体を開けてはいけないのは、郵政省令の条件を満たさなくなるためですが、不利益処分には、報告徴収や立入検査、60日以内の不服申立期間が必要なので、行政側が電波法適用除外と判断ができません。

　関東総合通信局に照会しても「筐体を開けたら違法」「実際の設備を知らないのでなんともいえない」という回答のみで、明確に条文上の判断をしてくれません。無線ルーターを落として壊したら違法なのか、３台置いて空中線電力１Ｗ超えたら違法なのか、「できる規定」の登録しない修理業者の修理は違法なのか、地方出先機関では荷が重いようです。

　就職活動のとき、国Ⅱで関東甲信越電波監理局なるところから、面接受けませんかと内定後に電話がありましたが、今考えると、本当に、行かなくてよかったです。業務のために電波法勉強すると、いいから、言われたとおりに仕事しろと言われそう。

　日本と海外では空中線電力や周波数に違いがあるので、海外のアンテナに交換したり、部品を交換すると、小電力データ通信システムの定義から外れてしまいます。「違法となる可能性」というのは、改造後に違法になるリスクを排除できないという使い方のようです。

○特定無線設備の技術基準適合証明等に関する規則（昭和五十六年郵政省令第三十七号）
（技術基準適合証明の審査等）
第六条　（略）
２　（略）
３　登録証明機関は、次の各号のいずれかに該当する特定無線設備についての技術基準適合証明に関しては、当該特定無線設備の技術基準適合証明を確実に行うことができる場合に限り、第一項の規定にかかわらず、その審査の一部を省略することができる。
一　適合表示無線設備の工事設計に基づく特定無線設備
二　適合表示無線設備について変更の工事を行つた特定無線設備
三　設備規則第十四条の二の規定が適用される特定無線設備であつて、その筐体内に適合表示無線設備が収められているもの
４　～　９　（略）

Wifiには甘い制度なので、認証時に厳しく審査する

　IEEE802.11は許可不要な規格として、米国で制定されたため、決定権は米国事務局です。これに対して、日本国内では、割り当て可能な2.4GHz帯と5.2GHz帯を、自家用電波帯域として設定しました。米国の規格とはいえ、日本国内の行政機関にも協議されているので、電波法体系で整合させる必要が生じました。

　電波法制は、日本では非常に厳しいので、米国で先に開発が進み、それを日本に応用した製品が販売されています。米国は日本より10倍ほど出力制限が緩いうえに、使えるチャンネルが多いので、日本国内向けには、能力を絞った状態で使われます。

　国内の利用環境を想定して、電波を束ねても、一つのルーターから0.58W以下に出力を抑えているのですが、これが10倍くらい強かったら、近所にWifi6を入れる方がいると、周囲との電波の取り合いになってしまいます。

　技適マークで入口規制をすることで、電波の取り合いががなく、一般家庭でWifiが使えているのですが、高速になり電波帯域が増えるほど、電波そのものは弱くなってしまいます。このジレンマが家庭内無線LANでは都合が良く、混信リスクが減るので、今の制度が日本では最適解ということになります。

【WIFI 電波帯域のイメージ】

https://www.aterm.jp/product/atermstation/special/tv_mode/03.html

【NEC Aterm Station】映像を楽しむなら5GHzがオススメ

https://www.ntt.co.jp/journal/2004/JN20200462_h.html

【NTT】WRC-19・ITU-Rにおける5 GHz帯無線LAN制約緩和の国際条約改正の取り組み

5GとWifi6の混信リスク

　携帯電話の5Gは、～6GHz、28GHz～ 1024QAM（二次元デジタルAM波）

　Wifi6の電波は、2.4GHz、5.2GHz 1024QAM

　周波数が違うだけで、ほぼ同質の電波を使い、技術は共有でき、呼び出しも似ています。多数の機器、多数のチャンネルを割り振って、大容量になれば、タイムシェアスレッドを時間方向に配分できるので、多数の機器を接続できます。

　周波数は被らないように設定されても、微妙に近いところにあるWIFIが混信を起こす可能性があり、ミリ波になれば雨や霧でも減衰されてしまうため、繊細な管理が必要になります。

　しばらく、ミリ波開発は先の話としても、センチ波の帯域では混信のおそれがあるので、出力を狭い範囲に抑えるように気を配ることでしょう。

そこで有線LANが見直される

　今後、屋外Wifiが整備されるので、大型施設近くでは混信しかねません。速度とトレードオフの関係で出力が絞られ、メッシュ化による接続エリア確保が進むので、意図せず電波が不安定になることがあります。それだけに、WIFI出力を押さえ込むために、アンテナ強化したり、海外部品に改造することは、トラブルを招きかねません。

　今の段階でも、近所のWIFIとチャンネル争奪戦が起きているので、有線LANケーブルを張っておいて、切断されたくないPCや、レスポンスが求められるゲーム機などは、有線LANをセキュリティのために用意した方が良いでしょう。ソフィーさんは、主要PCはすべて有線に切り替えています。

　電波は規制強化されても、緩和されることはなく、行政の現場が厳格運用して、違法でないところも行政指導し兼ねないので、可能な限り有線を使った方がよさそうです。

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