偽の頭部とロボットプローブ：発売前のスマートフォンのテスト

サンフランシスコ近郊の研究所の棚には、謎めいた液体が入ったタンクがいくつも置かれている。ラベルには、人間の頭部を模したものや筋肉に関するものなど、様々な説明が書かれている。

まるでマッドサイエンティストの不気味な本部のように聞こえるかもしれないが、実はそうではない。ここは、以前はアンダーライターズ・ラボラトリーとして知られていた製品試験機関ULのシリコンバレーオフィスで、これらの液体はスマートフォンの安全性において重要な役割を果たしている。

UL をご存知ないかもしれませんが、おそらく家庭内のさまざまな製品に UL のロゴが付けられているはずです。

マーティン・ウィリアムズ

メーカーは、製品が安全性と規制ガイドラインを満たしていることを確認するために、同社と契約を結んでいます。この研究所は、携帯電話から放射される電磁波の検査に利用されています。

あらゆる電子機器は電磁波を放出します。ラジオやテレビの電波干渉として感じることもありますが、スマートフォンに関しては、放出できるRF（無線周波数）放射線の量に法的制限があります。基準は、人体が安全に吸収できる量です。

この基準は比吸収率（SAR）に基づいており、ここで液体が役に立ちます。

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「この液体は人体の電気的特性を模倣するように設計されています」と、SARラボのプログラムマネージャー、デイブ・ウィーバー氏は述べた。筋肉や頭部の組織を模倣した様々な液体が存在する。

彼の研究室には4つの試験ステーションがあり、それぞれ異なる型の上に置かれています。頭部を模したものと胴体を模したものがあり、液体がそれぞれの型に流し込まれ、その下に携帯電話が置かれると、電動モーターの音とともにロボットアームが動き出します。

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各アームの先端には、先端の RF フィールドの強度を測定する高感度プローブが付いています。

「このプローブは本質的に非常に小さなアンテナです」とウィーバー氏は述べた。「液体に浸して液体中の電界強度を測定し、そこから線量、つまりユーザーが吸収したエネルギー量を計算できるのです。」

液体を使用することで、テスト対象の携帯電話からさまざまな距離にプローブを配置できるため、皮膚の近くや体の深部での磁場を判定できます。

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このラボでは、スマートフォン、ノートパソコン、ウェアラブルデバイスなど、さまざまな製品をテストします。

「例えば時計は、中身があまりないので、おそらく1日でできるでしょう」とウィーバー氏は言う。「複雑な携帯電話は、複数のシステムを同時に使用するため、数週間かかることもあります。」

15年前、携帯電話は2つか3つの周波数帯域にしか接続していなかったが、今日ではiPhone 7のような携帯電話は20を超えるLTE帯域、古い携帯電話技術用のいくつかの帯域、2つのWi-Fi帯域、そしてBluetoothに接続しているため、テストには長い時間がかかる。

これらの信号を生成するために、近くの棚に通信テスターが設置されています。このテスターは、携帯電話が接続する可能性のあるあらゆる無線ネットワークを模倣し、携帯電話にさまざまな強度の信号を発生させることができます。

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こうした作業の成果として、ULから製品がSARガイドラインを満たしていることが承認されることを期待しています。結果は通常、製品マニュアルの安全性と規制に関するページに記載されていますが、これはほとんど誰も読まない部分です。Appleはこれらの情報をウェブサイトにまとめています。

SAR 制限は、米国では連邦通信委員会によって、欧州では欧州電気標準化委員会 (CENELEC) によって設定されています。

携帯電話が店頭に並ぶ前に受けなければならないテストはこれだけではありません。様々な携帯電話技術との互換性があり、他のユーザーに干渉を及ぼさないことを確認する必要があります。携帯電話会社は、端末が宣伝どおりに動作することを確認するために、数週間にわたるテストを実施することもよくあります。