Analisi della causa principale: problemi di tastiera e mouse su Openterface MiniKVM

Nell'ultimo mese numerosi utenti hanno segnalato problemi intermittenti, principalmente legati all'instabilità di tastiera e mouse. Condividiamo una spiegazione tecnica trasparente di cosa è successo, come abbiamo individuato la causa principale e cosa abbiamo fatto — e stiamo facendo — in risposta.

Prima produzione: stabile e ben accolta

Durante la nostra campagna di crowdfunding abbiamo prodotto la prima serie di 4.000 unità Openterface MiniKVM. Questa serie ha superato l'intero processo di QA interno e la qualità complessiva è stata molto buona. Solo un numero ridotto di problemi è stato segnalato e la maggior parte degli utenti ha espresso soddisfazione per la stabilità e l'usabilità del prodotto.

Questo ci ha dato fiducia nel design hardware e nel processo produttivo.

Seconda serie: stesso design, stessa fabbrica, componenti “identici”

Dopo l'esaurimento della prima serie, abbiamo prodotto una seconda serie di 500 unità, nello stesso stabilimento e con componenti dagli stessi fornitori.

Un componente chiave è il diodo ideale CH213K fornito da WCH. In Openterface MiniKVM questo componente viene usato per proteggere e isolare i percorsi di alimentazione USB tra il lato host e il lato target, impedendo correnti inverse e iniezioni di alimentazione non volute.

Nella seconda serie il marchio serigrafato sul CH213K è cambiato:

Prima serie: “13K”
Seconda serie: “3k10”

Poiché il numero di parte, il fornitore e le specifiche pubblicate non sono cambiati, inizialmente abbiamo trattato questo come un aggiornamento di lotto o di marcatura e non come un fattore di rischio.

Risultati QA: segnali sottili facili da perdere

Abbiamo eseguito le stesse procedure QA della prima serie. Il tasso di difetto complessivo è aumentato leggermente ma è rimasto in un intervallo che consideravamo accettabile. Non è emersa una singola modalità di guasto evidente e i risultati non indicavano un componente o un problema di progettazione specifico. Col senno di poi, questo lieve degrado era un segnale iniziale che non abbiamo approfondito abbastanza.

Segnalazioni degli utenti hanno innescato indagini più profonde

Lo scorso mese abbiamo iniziato a ricevere un numero crescente di segnalazioni da utenti che descrivevano malfunzionamenti di tastiera e mouse. Una caratteristica notevole era che il problema sembrava dipendere da variabili come:

il computer host
il computer target
il cavo USB utilizzato

Questa variabilità suggeriva un caso limite legato al percorso di alimentazione, piuttosto che un problema di firmware o del protocollo USB. Abbiamo quindi avviato un confronto sistematico di tutti i fattori che erano cambiati tra le due produzioni.

Nel corso di questo processo abbiamo identificato il diodo ideale CH213K con marcatura “3k10” come fattore comune alle unità colpite.

Causa primaria: instabilità di alimentazione a bassa probabilità e dipendente dall'ambiente

Attraverso misurazioni di tensione e test comparativi abbiamo osservato quanto segue:

Unità con il vecchio diodo “13K”:
la tensione USB interna rimane stabile per tutti gli host, target e cavi testati.
Unità con la nuova marcatura “3k10”:
nella maggior parte dei casi la tensione interna rimane stabile e il dispositivo funziona normalmente.
tuttavia, in base ai report utenti e ai test successivi, una piccola percentuale di unità (~5%) può sperimentare instabilità della tensione interna in determinate combinazioni di host e cavi USB.

Questo comportamento non è deterministico e non si verifica in tutte le configurazioni, il che spiega perché era difficile riprodurlo nei test QA standard. Tuttavia, alla nostra scala, questo tasso di incidenza è significativo e richiede un'indagine immediata.

Poiché il CH213K si trova direttamente sul percorso di alimentazione USB, un'instabilità della tensione in quel punto può propagarsi a valle e influenzare il comportamento HID USB, causando malfunzionamenti intermittenti di tastiera o mouse.

Sebbene entrambi i componenti siano etichettati CH213K, il comportamento reale in condizioni di alimentazione USB variabili sembra differire tra le marcature o revisioni di produzione interne.

Validazione: ripristino della stabilità aggiungendo capacità in uscita

Per convalidare la nostra ipotesi abbiamo introdotto una modifica hardware mirata:

aggiunta di un condensatore di 10 µF in uscita dal CH213K.

Con questo condensatore la stabilità della tensione interna è stata ripristinata per tutte le configurazioni problematiche precedenti. Il comportamento di tastiera e mouse è tornato normale, confermando che il problema era legato alla stabilità dell'alimentazione e non al firmware o alla logica USB.

Inoltre abbiamo sviluppato uno strumento QA rapido basato su ESP32 per misurare il Vpp (ripple picco‑picco) delle unità MiniKVM senza richiedere un oscilloscopio. Questo permette ai nostri ingegneri QA di controllare rapidamente e in modo coerente la qualità dell'alimentazione durante la produzione e il riesame, anche fuori dal laboratorio. Abbassando la barriera di attrezzatura e competenza per i controlli di qualità della tensione, possiamo ispezionare tutte le unità in modo più approfondito, incluse le condizioni limite difficili da catturare con soli test funzionali.

Cosa abbiamo fatto per gli utenti interessati

In parallelo alle indagini tecniche e alla correzione, abbiamo lavorato per minimizzare l'impatto sugli utenti e migliorare l'efficienza del supporto:

Strumento di autodiagnosi multipiattaforma Abbiamo sviluppato uno strumento di autodiagnosi per macOS, Windows e Linux. Questo strumento aiuta gli utenti a determinare rapidamente se l'instabilità della tastiera o del mouse è legata a questo problema e consente loro di inviarci i risultati. Per i casi confermati, spediamo immediatamente un'unità di sostituzione, senza richiedere lunghe verifiche lato distributore.
Sospensione delle spedizioni e correzione hardware proattiva Abbiamo temporaneamente sospeso la spedizione di tutto l'inventario esistente una volta confermato il problema. Le nuove unità inviate includono la correzione con condensatore, garantendo che le vendite in corso e future non siano influenzate da questo problema a bassa probabilità ma reale.
Supporto tecnico live per risolvere più rapidamente Per gli utenti che hanno difficoltà a diagnosticare il problema, offriamo chiamate in diretta per eseguire insieme i controlli. Questo evita lunghe discussioni via e‑mail e ci permette di identificare e risolvere i problemi più rapidamente.

Lezioni imparate

Questo incidente ha rafforzato diverse lezioni importanti:

Anche quando i numeri di parte rimangono invariati, i componenti del percorso di alimentazione possono presentare differenze comportamentali sottili tra batch o revisioni interne.
Piccoli aumenti nel tasso di difetti QA possono essere segnali precoci di problemi più profondi.
Gli ambienti di alimentazione USB variano notevolmente nel mondo reale e sono difficili da riprodurre completamente in test controllati.
Il supporto umano rapido è importante quanto le correzioni tecniche quando si presentano problemi.

Il nostro impegno

Ci assumiamo la piena responsabilità per non aver individuato il problema prima. La trasparenza è importante per noi e riteniamo che i nostri utenti meritino una spiegazione tecnica chiara e onesta.

Per il futuro, intendiamo:

aggiornare il design hardware per aumentare i margini di stabilità del percorso di alimentazione USB;
rafforzare la validazione e la caratterizzazione dei componenti del percorso di alimentazione, anche quando il numero di parte resta invariato;
utilizzare uno strumento QA rapido basato su ESP32 che permetta agli ingegneri QA di misurare il Vpp senza oscilloscopio, rendendo i controlli di stabilità più rapidi, ripetibili ed estendibili in produzione;
perfezionare le soglie e la copertura dei test QA per catturare meglio problemi rari e dipendenti dall'ambiente.

Se ritieni che la tua unità possa essere interessata o hai domande specifiche sulla tua configurazione, contattaci a support@openterface.com — ci impegniamo a supportarti e a risolvere la situazione.

Grazie per la pazienza, il feedback e la fiducia in Openterface MiniKVM.

Cordiali saluti,

Openterface Team | TechxArtisan