工業和車用USB-Type C介面有何優勢?
【作者: 盧傑瑞】
根據歐盟目前的規範,到2024年底在歐盟所有銷售的智慧型手機、平板電腦和相機都必須配備USB Type-C充電介面。而從2026年春季開始,也將適用於筆記型電腦。因此USB Type-C介面將成為所有USB傳輸技術中,最受關注的技術標準。
此外,由於印度打算加入歐盟,因此也開始強制使用USB Type-C作為市場上所有智慧型手機、平板電腦和筆記型電腦的統一充電介面。這些變化最早可能在2024年在生效。印度這樣做的主要理由,除了符合歐盟的規範之外,也希望減少使用不同充電介面所產生的電子垃圾(在這種背景之下,主要影響者就是蘋果公司)。在2022年底,印度中央部際工作組已經就所有電子設備上的USB Type-C充電介面標準化達成共識。
USB Type-C技術已經擴及到嵌入式和工業領域
與USB-Type A和USB-Type B不同,USB-Type C端子的形狀是對稱的,所以不用擔心正反面的方向,也因為這樣的介面設計,可以更方便傳輸的數據資料。此外,供電方面也比傳統的USB-Type A、USB-Type B具有更優越的快速充電能力。
除了資訊產品之外,目前USB Type-C的技術應用已經逐漸擴及到包括:工業自動化、醫學影像、自動駕駛汽車和ADAS、安全和監控、智慧零售、建築、製造和農業等。這是由於USB Type-C提供了優於USB-Type A和前幾代USB-Type B的增強功能。只要透過一根USB電纜傳輸就能提供高速數據傳輸和供電的能力,同時還可以為系統整合業者和OEM設計人員提供更多連接的介面。
雖然USB Type-C在消費端並不是一項全新的技術,但今天它已經慢慢融入嵌入式行業,USB Type-C提供的功能,正在慢慢淘汰對Type A和Type B的速度和連接性需求。目前,不同的工業運算解決方案都提供了USB 3.2 Gen 2的USB Type-C。
隨著技術的進步呈指數級增長,將有更多數據需要處理。在嵌入式應用中,如機器視覺和其他支援AI的操作、工業電腦,需要從IoT設備和感測器獲取大量數時,USB Type-C就具有極快的速度,將這些大量數據發送到工業電腦,並為邊緣提供額外的下一代USB技術。
與其他類型的USB相比,USB Type-C的架構更纖薄、更小。SFF(小型)PC和SBC(工控板)等嵌入式系統,就需要在空間受限的應用中提供所需的處理能力,對於這些限制因素和對更大運算能力的高需求,便可以透過USB Type-C來緩解這些限制。
USB-Type C仍舊需要面對現有傳輸技術標準挑戰
Type-C是2014年才出現的新USB標準,但由於其高度的便利性,越來越多的PC和智慧手機等數位設備內建了Type-C介面。根據印度研究公司FMI的資料顯示,USB-Type C市場在2022年的市場規模達到了159億美元,佔全球USB設備市場的 37%。預計到2030年時,將達到1272億美元。
這股浪潮不僅在各種智慧型數位產品上展開,甚至還被推廣到汽車市場,因此導入USB-Type C的新車型也越來越多。例如本田在2022年全新改款的第6代Step Wagon,全車系都配備了USB-Type C充電插槽。
今天,智慧手機透過USB-Type C連接到汽車時,大多都已經可以達到以下三種用途(圖二):
(1) 透過USB-Type C來播放音樂
(2) 提供充電的功能
(3) Apple CarPlay和Android Auto透過USB-Type C連接車載資通訊系統
但是,對這些應用來說電纜連接是絕對必要的嗎?答案是「取決於汽車型號」,但事實上,這些都可以通過無線方式處理。包括:(1)透過藍牙連接;(2)支援Qi標準,可讓電子產品進行無線充電;(3)透用無線CarPlay/Android Auto連接。
但目前採用無線CarPlay/Android Auto技術的車型還很少,因此大多數汽車還是使用藍牙技術。
如此一來,就會有人產生了質疑,既然已經有了這麼多的替用技術,未來為什麼還要導入USB-Type C,之所以USB-Type C被推廣到車輛是因為USB-Type C這個標準,它的設計和未來預期在汽車中應用具有有高度的相容性。;
【欲閱讀更豐富的內容,請參閱2023.6月(第379期)CTIMES零組件雜誌】
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