Openterface MiniKVM Клавиатура и мышь не работают. Анализ основных причин проблем.

За последний месяц ряд пользователей сообщили о периодических проблемах с Openterface, чаще всего связанных с нестабильной работой клавиатуры и мыши. Мы хотим поделиться прозрачным и подробным техническим объяснением того, что произошло, как мы определили первопричину и что мы сделали — и продолжаем делать — в ответ.

Первая производственная партия: стабильная и хорошо принятая

В ходе нашей краудфандинговой кампании мы выпустили первую партию из 4000 модулей Openinterface.
Эта партия прошла полный внутренний процесс контроля качества, и общее качество было очень высоким. Сообщалось лишь о небольшом количестве проблем, и подавляющее большинство пользователей были удовлетворены стабильностью и удобством использования продукта.

Это дало нам уверенность в том, что как аппаратная конструкция, так и производственный процесс работают правильно.

Вторая партия: та же конструкция, та же фабрика, «те же» компоненты

После того как первая партия была распродана, мы произвели вторую партию из 500 модулей Openinterface MiniKVM, изготовленных на том же заводе и с использованием компонентов от тех же поставщиков.

Одним из ключевых компонентов является идеальный диод CH213K производства WCH.
В Openinterface MiniKVM этот компонент используется для защиты и изоляции путей питания USB между хост-стороной и целевой стороной, предотвращая обратный ток и непреднамеренную подачу питания.

В этой второй партии маркировка шелкографии на CH213K изменилась:

• Первая партия: «13 тыс.»
• Вторая партия: «3к10»

Поскольку номер детали, поставщик и опубликованные спецификации не изменились, мы восприняли это как обычное обновление партии или маркировки и изначально не считали это фактором риска.

Результаты контроля качества: едва заметные сигналы, которые легко пропустить

Мы провели те же процедуры контроля качества, что и в случае с первой партией.
Общий процент дефектов немного увеличился, но остался в пределах, которые мы считали приемлемыми. Ни один из видов отказа не был четко выделен, и результаты не указывали на конкретный компонент или проблему конструкции. Оглядываясь назад, можно сказать, что эта тонкая деградация была ранним сигналом о том, что мы недостаточно глубоко исследовали ситуацию.

Сообщения пользователей повлекли за собой более глубокое расследование

Начиная с прошлого месяца мы начали получать все большее количество пользовательских отчетов о том, что клавиатура и мышь не работают должным образом. Примечательной особенностью этих отчетов было то, что проблема, по-видимому, зависела от таких переменных, как:

• Главный компьютер
• Целевой компьютер
• Используемый USB-кабель

Эта изменчивость указывает на случай на границе канала питания, а не на проблему с прошивкой или протоколом USB. Поэтому мы начали систематическое сравнение всех факторов, которые изменились между производственными партиями.

В ходе этого процесса мы определили идеальный диод CH213K с маркировкой «3k10» как общий фактор для всех затронутых устройств.

Основная причина: маловероятная нестабильность электропитания, зависящая от окружающей среды.

Путем измерений напряжения и сравнительного тестирования мы наблюдали следующее поведение:

• Устройства, использующие старый идеальный диод “13K”:
  • Внутреннее напряжение USB остается стабильным на всех протестированных хостах, объектах и кабелях.
• Устройства, использующие новый идеальный диод “3k10”:
  • В большинстве случаев внутреннее напряжение остается стабильным и устройство работает нормально.
  • Однако, согласно отчетам пользователей и результатам последующего тестирования, небольшой процент устройств (в пределах ~5%) может испытывать внутреннюю нестабильность напряжения при определенных сочетаниях хост-устройств и USB-кабелей.

Такое поведение не детерминировано и не происходит последовательно во всех установках, что объясняет, почему его было трудно воспроизвести во время стандартного тестирования качества. Тем не менее, в нашем масштабе этот уровень заболеваемости значителен и требует немедленного расследования.

Поскольку CH213K находится непосредственно на пути питания USB, нестабильность напряжения в этой точке может распространяться вниз и влиять на поведение USB HID, что приводит к периодическим сбоям в работе клавиатуры или мыши.

Хотя оба компонента имеют маркировку CH213K, реальное поведение при различных условиях питания USB, по-видимому, различается в зависимости от этой маркировки или внутренних производственных версий.

Проверка: восстановление стабильности с помощью дополнительной выходной емкости

Чтобы проверить нашу гипотезу, мы ввели целевое изменение оборудования:

• Добавление конденсатора 10 мкФ на выходе идеального диода CH213K.

При установке этого конденсатора внутренняя стабильность напряжения была восстановлена ​​во всех ранее проблемных конфигурациях. Поведение клавиатуры и мыши вернулось в норму, что подтверждает, что проблема была связана со стабильностью питания, а не вызвана прошивкой или логикой USB.

Кроме того, мы разработали инструмент быстрой проверки качества на основе ESP32 для измерения Vpp (пульсации размаха напряжения) на устройствах MiniKVM без использования осциллографа. Это позволяет нашим инженерам по обеспечению качества быстро и последовательно проверять стабильность электропитания во время производства и повторной проверки, даже за пределами лабораторных условий. Снижая требования к инструментам и навыкам для проверки качества напряжения, мы можем более тщательно и надежно проверять все устройства, включая крайние случаи, которые трудно выявить с помощью только функционального тестирования.

Что мы сделали для затронутых пользователей

Параллельно с техническим расследованием и исправлением мы сосредоточились на минимизации воздействия на пользователей и повышении эффективности поддержки:

1. Кроссплатформенный инструмент самодиагностики
   Мы разработали инструмент самодиагностики для macOS, Windows и Linux. Этот инструмент помогает пользователям быстро определить, связана ли нестабильность их клавиатуры или мыши с этой проблемой, и позволяет им сообщать о результатах непосредственно нам.
   В подтвержденных случаях мы немедленно отправляем замену, не требуя от пользователей прохождения длительных процедур проверки на стороне дистрибьютора.
2. Приостановка продаж и превентивное исправление оборудования
   Мы временно прекратили доставку всех имеющихся товаров после подтверждения проблемы. Мы отправляем новую партию инвентаря, которая теперь включает в себя исправление на основе конденсаторов в Crowd Supply, гарантируя, что эта маловероятная, но реальная проблема не повлияет на текущие и будущие продажи.
3. Постоянная техническая поддержка для более быстрого разрешения
   Пользователям, которым сложно диагностировать проблему, мы предлагаем живые звонки, чтобы вместе пройти проверку. Это позволяет избежать длительного обмена электронными письмами и позволяет нам гораздо быстрее выявлять и решать проблемы.

Извлеченные уроки

Этот инцидент послужил для нас несколькими важными уроками:

1. Даже если номера деталей остаются неизменными, компоненты силового тракта могут иметь незначительные различия в поведении между партиями или внутренними версиями.
2. Небольшое увеличение количества неудачных проверок качества может быть ранним индикатором более глубоких проблем.
3. Среды питания USB в реальном мире сильно различаются, и их трудно полностью воспроизвести в ходе контролируемого тестирования.
4. Быстрая человечная поддержка имеет такое же значение, как и технические решения в случае возникновения проблем.

Наши обязательства в будущем

Мы берем на себя полную ответственность за эту проблему и за то, что не выявили ее раньше. Для нас важна прозрачность, и мы считаем, что наши пользователи заслуживают четкого и честного технического объяснения.

В дальнейшем мы:

• Обновление аппаратной конструкции для улучшения стабильности тракта питания USB.
• Усиление проверки и характеристики компонентов силовой цепи, даже если номера деталей остаются неизменными.
• Использование инструмента быстрого контроля качества на базе ESP32, который позволяет инженерам по контролю качества измерять Vpp без осциллографа, что делает проверку стабильности электропитания более быстрой, повторяемой и простой в масштабировании в рамках производства.
• Уточнение порогов контроля качества и тестового покрытия, чтобы лучше выявлять маловероятные проблемы, зависящие от окружающей среды.

Если вы считаете, что это может повлиять на ваше устройство, или у вас есть вопросы по поводу вашей конкретной настройки, свяжитесь с нами по адресу [email protected] — мы обязуемся поддержать вас и исправить ситуацию.

Благодарим вас за терпение, отзывы и постоянное доверие к Openinterface MiniKVM.

С уважением,

Команда Openinterface | TechxArtisan