无线周边产品百百种,如耳机、键盘、鼠标,都是普及率高且使用率高的装置。虽然这些产品大多都使用蓝牙通讯协议,可提升消费者在使用产品上的兼容性。然而,因调变方式的限制,像是电竞外围产品产生,在需要使用大量数据传输的情境之下,基础通讯协议已无法提供更好的帮助。另外,虽然使用蓝牙通讯协议可保障一定程度的系统兼容性,但品牌商在产品设计时,可能会因应产品需求再加入蓝牙通讯模块相关认证;如此一来,原先订价较低廉的产品,除了产生硬件制造费用外还会额增加模块取证费用,进而使产品成本提升,降底品牌商在市场中的竞争力。

为了解决上述问题,无线周边品牌商均会设计独立的Wireless Dongle(无线显示转换器),除了可提供无线通信的基础功能外,还能支持高速传输、缩短传输延迟等功能。同时,因为终端产品与Wireless Dongle都为自身品牌所开发,兼容性与后续更新的自主权掌控性更高,可以说是一举数得。


图一、
市面上形形色色的Wireless Dongle

一般使用者都会会将Wireless Dongle接上USB埠数已经不多的计算机上,若要进行其他操作时,如:USB to DP、USB to Ethernet等,就需要将Wireless Dongle拔除,牺牲无线鼠标装置的使用,相当不方便。随着科技发展,也陆续推出许多新的有线规格,也就是说,每多一项需求,都需要再额外添加一个不同的单体扩充转接器;试想一个情境,假使今日要使用卡片阅读机进行转账,就要先大费周章的翻找出使用装置,再来思考要移除哪个USB端口上的装置,插拔替换后才得以使用,一来一往不但不方便也相当耗时。

图二、轻薄笔电在众多功能的时代,需要的USB转接器也越来越多

为此,各种多合一的USB扩充Docking、Hub及Adapter产品也就应因而生,虽然这类型的产品,整合许多功能,大幅提升产品使用上的方便性,然而,越多功能集结于单一产品上,就越可能发生PCB设计不良、板上零件/芯片选料不佳等,导致主机传送的讯号质量恶化,造成可能连简单的鼠标控制,都会出现无法使用、灵敏度低下的问题,加上现今大部分的无线周边产品,都是使用已非常拥挤的2.4GHz频段,发生问题的状况更是屡见不鲜。

为此百佳泰与Logitech合作,开发客制化的测试手法与环境,来确认市面上大多数厂牌的整合式Docking,在使用Wireless Dongle受到同频讯号干扰时,无线鼠标与键盘的操作是否会出现问题,并将此数据量化,来鉴别问题的严重性。

测试环境如下:

  • 此实验会验证两种不同计算机平台(Windows及Mac),并将笔电放置于电波隔离室内。
  • 四周透过天线发射会造成干扰的WiFi讯号,并使用蓝牙装置来仿真共存状况。
  • Wireless Dongle会接在不同Docking上的不同USB埠位,并且会将Docking放置在计算机平台左、右及后方。
  • 同时使用无线鼠标、键盘装置,来仿真用户情境,并同步进行软件检测,确认其沟通封包的传输时间是否有受到干扰影响而恶化。

图三、Docking与电脑摆放相对关系

软件会将一段时间内,所搜集到的所有封包做为计算样本,再依照计算结果,提供耐受度分数,而当分数越高,就代表使用者越不易察觉到有问题。基本需要超过70分,才会认为是合格,50到70分之间是有受到干扰但还勉强可以使用,若低于50分则是无法使用。

图四、测试实验说明图

本次实验的干扰情境,是模拟在办公室内,许多人在使用WiFi网络并且还有使用蓝牙装置在听音乐的情境做为测试模拟。针对实验的Docking我们找了市面上常见的品牌,包含了不同价格带、功能与外型,来观察其性能是否与价格成正比,而计算机平台则是挑选主流机型,并确认其硬件效能足以满足Wireless 周边使用情境。

图五、测试品牌名称说明图

测试结果如下图,我们将结果区分为使用Windows平台与使用Mac平台来做呈现,并将不同位置的测试结果进行平均值比较。可发现整体Mac平台分数较Windows平台高,但却没有任何一个Docking能够达到满分,最高分为Lenovo Thunderbolt 3 Gen.2搭配Mac平台得到70分左右。接下来,我们会以不同情境主题,深入的观察各种Docking的表现。

图六/七、测试结果呈现

两种电脑平台的前三名:

Windows平台下前3名为 Mac平台下前3名为
 ✓ Transcend TS-HUB3K (USB 3.0 HUB)得到68.25  ✓ Lenovo Thunderbolt 3 Gen2得到70.5
 ✓  Kensington USB-C 4-Port Hub (CH1000) 得到63.17  ✓ Transcend TS-HUB3K (USB 3.0 HUB) 得到70
 ✓ Wavlink WL-UTD21/Winstars WS-UTD21得到62.25   ✓✓ Wavlink WL-UTD21/Winstars WS-UTD21得到68.9 ✓2

 ✓ Kensington USB-C 4-Port Hub (CH1000)與Wavlink WL-UTD21/Winstars WS-UTD21,在跨平台的条件下取得不错的分数。

不同计算机平台的分数差异状况

我们将两个平台(Windows及Mac)的结果相减,就会得到不同计算机平台间的分数差异。若Docking得到的分数为负值,表示在Mac平台上的表现比Windows来得好,反之,则是在Windows平台上表现较好。首先与第一个结果雷同,负值状况较多,表示整体Mac平台表现较佳并且CalDigit Thunderbolt 3 Mini Dock对于在不同平台的差异最大,差距近乎20分。

在Windows平台内发现,CalDigit USBC Pro Dock-US07-SG有着最大分数11分的差异。

由于此况状为同一个Docking厂商,在不同平台产生的分数巨大差异,为了找出可能原因,我们发现Apple Store有上架Thunderbolt 3 Mini Dock,但USBC Pro Dock-US07-SG没有。因此,我们合理推断,CalDigit会对于自家所贩卖的产品,透过上架Apple Sotre进行平台的优化,进而强化生态圈内的使用者体验。针对Allion对于Mac平台的周边装置优化效能的把关可见此文章。

图八、测试结果呈现

超过240美金的Docking比较

整体分数都没有超过70分,所以我们认为,Docking的价格落差,是来自于产品本身共支持多少不同功能的高速接头来决定。Docking本身抗干扰的设计,很有可能未被考虑。

图九、超过240美金的Docking比较

低于40美金的Docking比较

虽然这些Docking价格都不超过40美金,但是整体表现并没有落后240美金的Docking太多。甚至Transcend TS-HUB3K (USB 3.0 HUB)在Windows及Mac平台上都拿到不错的成绩。

图十、低于40美金的Docking比较

总分比较

我们将两个平台的分数相加来比较各Docking谁的总体表现较好,最好的前三名为:

  • Transcend TS-HUB3K (USB 3.0 HUB)得到 138.25
  • Wavlink WL-UTD21/Winstars WS-UTD21得到 13117
  • StarTech TB3CDK2DP得到 129.17
  • 表现最差的则是Satechi Aluminum USB-C Multiport Pro Adapter,仅拿到95分

想了解更多Wireless Desense测试相关原理与技术文章,可参考此篇介绍。

图十一、总分比较

由以上的实验结果我们得到几项结论:

  1. 整体耐受度分数Mac平台较Windows平台高。
  2. Mac平台上Lenovo Thunderbolt 3 Gen2拥有超越所有Docking的最高分数05分。
  3. 部份Docking的厂商,会针对不同平台的生态圈做优化,以达到最佳的效能表现。
  4. Docking的价格与抗干扰的能力并无关联,与本身支持多少高速、丰富的功能有关。
  5. Docking的抗干扰能力,可做为未来设计Docking类型产品的加分项目。

百佳泰除提供无线显示转换器测试服务外,也提供诸多相关验证服务。我们希望能协助客户在最短的时间内,通过客户期望的设计要求与通讯质量,一同为您的产品质量把关。
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