Allion Labs / Allen Liao

无线计算机输入设备如键盘、鼠标等等在日常生活中可以说是必备的装置。这些无线装置通常依赖蓝牙或是无线Dongle模式来达到无线操作,被使用的无线协议虽然都能达到无线传输的目的,但在不同使用领域内,使用者的需要却大大不同。

如商办环境下若用户需要在多台电脑上以同一只鼠标进行控制与操作,在蓝牙模式下进行这项操作就会变得困难,因为每台电脑都在发射蓝牙信号尝试与鼠标做连接(你一定都先配对过了),但鼠标又没有屏幕可以选择你要连接哪台电脑,最终就会造成你要关闭其中一台电脑的蓝牙功能来达成多台电脑控制(你真的花了很多任务来达成多任务)。为了满足这个需求,厂商就推出双模的无线鼠标。透过蓝牙与Dongle模式在鼠标上能够自由切换,便解决了上述问题。

图一:Dongle与蓝牙模式切换达到多任务目的

另一种使用领域是现在很热门的电竞产业。这类型的用户要求的是极高的鼠标灵敏度及反应速度,这时候若是使用蓝牙模式,大部分都无法满足这种高强度的传输要求。其原因是蓝牙透过 USB HID规范下回报的速率不够高,需要跳脱此规范来达成。此时需要搭配厂商自行设计的驱动程序,才能够正常使用鼠标,所以你会发现无线电竞鼠标几乎都使用独立的Dongle来实现此规格。

图二:市售电竞鼠标常使用Dongle达到高强度传输规格

还记得我们上次讨论过无线键盘在共存状况下可能发生的问题(点阅:蓝牙键盘无线性能与延迟之研究与测试),这次就来讨论无线鼠标的共存表现。如第一段所提到的使用场景,无论是在办公室环境或是在电竞比赛现场,在整个环境中一定充斥着各类无线干扰。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,对无线鼠标可能造成的影响,归纳了下列状况:

  • 鼠标光标移动过程中会有停顿
  • 鼠标操作直接失效

 

对应到这些问题,即使鼠标本身有使用蓝牙跳频机制或是Dongle 模式下由厂商自身开发的跳频算法,但其真的有办法抵抗干扰吗?能够保证您的PPT演讲过程顺利或是在电竞战场上让您赢得这场比赛?这些联机问题会造成不良的用户体验,用户在网络销售平台上给予差评回复,如此除了影响到产品的销售表现,也让其他消费者对于品牌有着负面的印象。

这些无线共存问题,我们将透过本篇文章的3个章节「环境架设」、「工作表现判断基准」、「实际测试结果」来比较市售两款商用的双模无线鼠标在无线信号干扰情况下的问题和劣化。

图三:市售两款双模无线鼠标

 

环境架设

所有的双模无线鼠标测试项目都会在电波隔离室中进行,如此隔绝外界电波干扰的因素,从而得到稳定的测试结果。另外在测试过程中为了要分析在干扰情境下双模无线鼠标的表现,搭配鼠标游标移动治具,来执行定性定量的移动并记录Report Rate数值与光标轨迹,如此精确且实时的量测结果,有利于后续结果的分析及讨论,整体架设如图四所示。

图四:双模无线鼠标无线共存测试架设图

在模拟不同场域的干扰测试情境,各种场域中会有几种不同的干扰情境考虑,如不同无线通信技术(Wi-Fi、蓝牙)、不同通信装置的数量, 信号密集度不同(高速或低速技术)都将通过百佳泰实验室模拟出来进行测试对比。

现在以实际架设各种场域中常见无线产品为例,如通过蓝牙喇叭、Wi-Fi无线路由器、智能型手机等产品互相通信来制造流量,控制其频谱使用状况及频道使用率来仿真不同场景。

 

双模无线鼠标工作表现的判断基准

百佳泰提供的无线共存测试判断基准是以鼠标回报的Reporting Rate及鼠标光标移动的顺畅度作为判断依据。我们检测的项目为下列两项:

  • Reporting Rate(RR) 监测 

一般无线鼠标的Reporting Rate大多在125Hz,但在共存干扰影响时,若其值降低至100Hz以下,用户会感觉到鼠标控制/反应能力变差。

  • 光标移动的轨迹监测 

除了RR的表现,我们也会以影片纪录的形式来监控光标移动的平滑度来观察使用者实际使用可能感受到的困扰。

 

实际测试结果

  • Reporting Rate(RR) 监测 

以D、L两间厂商的双模无线鼠标进行验证,由图五来看当干扰情境恶化带来的影响。图表的X轴为干扰条件、Y轴为Reporting Rate的变化,基本上RR数值越高越好。

无论是在蓝牙或Dongle模式测试结果中,可以观察发现当增加干扰数量时,L厂商的鼠标在一个Wi-Fi干扰情境下已经发生RR下降的情形,相对而言,D厂商的鼠标还能维持在125Hz左右。当干扰数量再增加至3个Wi-Fi干扰情况时,L厂商的鼠标RR急遽下降到只有40Hz。但D厂商的鼠标依旧持续保持在100Hz以上。最后增加到5个Wi-Fi干扰与3个蓝牙干扰同时发生,两个鼠标RR差距越来越大。

图五:Reporting Rate测试结果

 

  • 光标移动的表现监测 

那L厂商的鼠标的实际用户体验于上述几个干扰情境下会是怎样的表现呢?我们透过图六、七与八来说明。图六为无干扰情况,可以看到光标移动非常顺畅,过程中没有任何停顿(注意游标残影)。但在3个Wi-Fi干扰状况(图七)已经发现有点不顺畅的现象,最后在5个Wi-Fi干扰与3个蓝牙干扰(图八)同时发生的情况下,可以明显看到光标移动发生不连续或是顿点的现象。这时的用户体验一定是不好的,可能这时候用户已经有要退货的心理准备了。图九是D厂商在与图八相同条件下的光标表现,可以发现有稍微不平滑,但还是可以保持在使用者可以接受的范围内。

图六:L厂商在无干扰下的游标表现

图七:L厂商在3Wi-Fi干扰下的游标表现

图八:L厂商在5Wi-Fi3个蓝牙干扰下的游标表现

图九:D厂商在5个Wi-Fi与3个蓝牙干扰下的游标表现

 

结论

总结以上Reporting Rate与光标表现测试结果得知D厂商的的双模无线鼠标在无线干扰的情况下,仍能保有较佳的工作表现。至于两间厂商的无线鼠标为何会有如此大的差异?百家泰推测可能有以下几点可能:

  1. 鼠标本身天线性能的差异
  2. 无线发射模块的输出功率高低不同(但也需考虑电池寿命)
  3. Dongle 模式下的抗干扰算法有无优化

如何验证产品在现在信号拥挤的2.4GHz频段中的操作性已经是周边厂商开发的重心,越来越多厂商都在脑力激荡透过硬件、固件或驱动软件来确保无线鼠标能够正常工作。

 

物联生态系统再升级 百佳泰助力无线产品共存验证

在无线产品越来越多的情况下,无线共存的问题只会越来越被市场重视,百佳泰了解这个需求,扮演着为客户质量把关的角色,从关注用户体验,到多样化的干扰情境场域设计,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使用体验并提升产品的市场竞争力。本篇测试以双模无线鼠标为案例,测试其在无线共存环境下的使用性能,如想了解更多无线产品共存性能问题及测试要点,请联系百佳泰cn_service@allion.com_cn。