你有过这样的经历吗?
你:“我手机没电了,借一下充电线。”
朋友甲:“我只有 Lightning 线哦,你好像是安卓手机吧?”
朋友乙:“我这个是安卓线,你看看能不能用?”
你(接过来看了一下线):“你的手机怎么还是 Micro 接口,没事了,我要 Type-C 线......”
不能通用的数据线,给生活增添了许多麻烦。很多人出门得带上不止一根数据线,手机、充电宝、耳机线各带一条的情况成了常态。
为什么这些线不能化繁为简,统一成一根线呢?
数据线的前世今生
谈到数据线,你可能会想到安卓手机的 Type-C 线或苹果的 Lightning 线,但其实广义上讲,“数据线”指一切能连接设备与设备的线 [1]。
在 USB 诞生以前,数据线的种类称得上是“纷繁复杂”,看看电脑机箱背后的插口就知道了。
下图中的几款接口,相信老电脑用户不会感到陌生,它们从左到右依次为 PS/2、LPT、COM 接口。在 USB 出现以前是它们为鼠标、打印机、路由器、读卡器等设备与电脑的连接架起桥梁 [2]。
降生于 1994 年的 USB 线是带着同源共流的使命来到世界的,它名字里的“U”代表的单词是“Universal”,意思就是普遍的、全体的 [3]。
USB 的出现为数码行业数据传输的统一化、标准化作出了伟大的贡献,其热插拔的特性更是为使用者带来了极大的便捷。
所谓“热插拔”即在开机状态下,我们只需将某个设备(如鼠标)的连接线插入电脑就能马上有反应,但在 PS/2线时代,连接或更换鼠标都是要在电脑开机前完成的 [4]。
USB 的诞生为整个数码行业送来了福音,受惠的当然也包括移动设备。
目前我们应用最广泛的移动端数据线主要是 Micro-USB、Lightning、Type-C 几种,它们的一端通常是典型的 USB 接口,另一端虽形态各异,但它们都享受着 USB 接口带来的便利。
为什么不能只有一种线呢
现在问题来了,既然早在上世纪我们就知道了统一接口的好处,USB 也应运而生,为何现在移动设备的数据线不能继承 USB 的伟大精神传统,在形态各异的一端也统一成一样的接口呢?
我们先来看看目前市面上流行的3种数据线都有怎样的特点。
Micro-USB 线
2007 年诞生的 Micro-USB 线是基于 USB 2.0 标准的便携版本,作为前一代的进化版,它拥有更小的体积和更快的传输速度 [5]。
也是在 2007 年,诺基亚、三星、摩托罗拉等当时的主要手机厂商主导的开放移动终端平台 OMTP 组织公布了全球统一的手机充电器接口标准为 Micro-USB [6],为 Micro-USB 线未来十几年的光辉历程拉开序幕。
OMTP 此举有力地改善了之前差不多每个手机品牌的充电插口外观都各自为政的问题,可以称得上手机充电线史上“伟大的统一”。
不过在同年的一月,苹果发布的第一代 iPhone 采用的插口就并非 Micro 口,而是30 pin 的 Dock 接口 [7],这款插口又扁又大,我们熟悉的 iPhone 4 上用的便是它。
手机数据线日后的继续分化在此埋下伏笔。
Lightning 线
苹果在接下来几代的 iPhone 中继续沿用了30 pin 插口,直到时间来到2012年,苹果推出了它的第五代手机 iPhone 5,并为其搭配了带有刚推出的 Lightning 插口的数据线 [8]。
比起 Micro-USB,Lightning 接口最大的特点是不区分正反面,提高了使用时的舒适感,也体现了苹果公司做设计一贯的宗旨——对用户体验的流畅性的高度重视。
为了做到这点,Lightning 线插口需要由两面相同的8个引脚组成,确保插入手机时无论正反插入都能有引脚与手机连接 [9]。
此外苹果还在 Lightning 数据线中植入了认证芯片,正式开启了 MFi(Made for iPhone/iPod/iPad)之路。
自此,如果你使用的不是苹果授权的生产商生产的数据线,那么它在插入苹果设备时可能就会出现不能识别、强制切换飞行模式等问题 [10]。
第三方生产商要获得 MFi 认证自然需要支付给苹果一笔钱 [11],苹果本身也通过这个方式占据了自家手机配件销售市场的一大片江山,收益良多。
与 Micro-USB 接口相比,Lightning 还有一点优越性:它不仅仅可以使接上的移动设备作为数据传输的客方,也能使其成为主方,例如连接 Lightning 线后,手机可以投音、投屏 [12]。
虽然我们日常较少有使用这个功能,但这是一个重要的进步,USB 家族一直到 Type-C 才实现了这一功能。
在 Android 和 iOS 争霸的时代,Micro-USB 和 Lightning 在手机数据线领域基本也处于二分天下的状态,以至于人们日常互借数据线时问的可能直接就是:“你有安卓线/苹果线吗?”
Type-C 线
2014 年的 Type-C 数据线的出世,使安卓用户再也不用羡慕隔壁苹果的闭眼插数据线了。
基于 USB 3.1 标准的 Type-C 数据线不仅在数据传输时拥有高达 10 Gbps 的理论速率 [13](Lightning 的速度只有 USB 2.0水平)[14],还有一项更为骄人的成绩——对快速充电的支持。
以前的手机从没电到充满需要数小时,但使用快充技术以后,只需要几十分钟。
苹果的 USB-Lightning 线并不能快充,原因是苹果设备的快充协议采用的 PD 协议,而 PD 协议是与 Type-C 插口相对应的协议 [15]。而在快充大势所趋的环境下,苹果公司也得妥协,充电线的另一端也变成了 Type-C 。
但有意思的是,苹果从 iPhone 8 开始就支持快充了 [16],但官方并没有随手机附送 Type-C 的快充线,到了 iPhone 12时代,更是“环保”得连充电头都不附赠了 [17]。
如果要实现快充,iPhone 11 以前的用户需自行购买快充线和相对应的快充插头,官网售价得将近 300 元了,而iPhone 12 虽然有快充线了,插头却还得另买。
数据线插口,为什么难以统一
总结来看,数据线无法统一的原因有如下几个:
首先是设备遗留问题,为了使用一些古早但又有使用价值的老设备,保留一些已经基本过时的数据线。
接着是降低成本和商家清库存的问题。比如现在不少的杂牌电子设备(如小音箱、耳机、MP4 等),或是品牌手机的低端机型仍然是采用 Micro-USB 线进行充电的。
但更为重要的,也许是企业利益问题。
前段时间,欧盟提案为了减少电子垃圾,降低用户花销,要求所有手机连接接口都统一为 C 口,并计算出如果此方案推行,用户将减少 2 亿 5000 万欧元的支出 [18]。
对此苹果的回答是——统一接口的规格会阻碍创新,从而损害消费者的利益。
尽管苹果的这一说法存在一些道理,如 Lightning 插口的体积比 C 口小,换成 C 口苹果的手机内部零件的排布可能受到影响;强行统一不利于插口市场竞争,产品升级等。
但显而易见,如果该统一插口的政策真的推行,一直在手机上使用 Lightning 母口的苹果会是最大的受影响者。
MFi 认证,不仅代表着收益,也代表着数据线相关的一整条产业链,技术研发、工厂的生产,都因一条线绑定在了一起。而作为授权方的苹果,占据了最大的话语权。
安卓也是同理,品牌们花钱研究属于自己的快充协议、芯片,背后也是品牌和利益之争。
怎样才能减少数据线
虽然数据线短期内未能统一,但是劳动人民的智慧却是无限的,我们还是有不少方法可以尽可能地减少数据线的数量。
多合一数据线
减少数据线,购买一条同时拥有 C 口,Lightning 口和 Micro 口的数据线成为了很多人的选择。
有人也许会担心:使用多合一数据线,会不会对手机的快充功能造成影响?
其实现在大部分购买到的多合一数据线里的 C 口都是支持快充的,并且通常在商品的详情页也会列明功率数或者安数。
不过,多合一数据线虽然可以减少数据线的数量,但是几个设备同时充电时,充电速度还是会大大地降低。
MagSafe 与无线充电板
除了换线,无线充电也不失为一种好办法。MagSafe 是苹果公司的一款自动贴合磁吸充电设备,也支持 Qi 充电。但是其充电比较慢,还容易发热。
而售价为 749 元的 MagSafe 外接电池,在电池形态做到了无线。但充电效率差,充电慢不说,电量连一次都充不满。
无线充电板是利用电磁感应技术实现无线充电的一种,只要把设备放置在上面就能充电,桌面从此整整齐齐、清清爽爽。
但无线充电速度受限,且支持无线充电的手机基本都为旗舰机型,价格不低。
另外可能基于安全性考虑,工信部在《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定(征求意见稿)》中提到:
自 2022 年 1 月 1 日所有生产、进口在国内销售、使用的移动和便携式无线充电设备额定传输功率要求小于 50W [19]。
这一规定如果实施,市面上 55W、80W 无线充等设备就要和市场说再见了。
隔空充电
无线充电也有一点被人吐槽:充电板本身还是要连着线,也不算真正的“无线”。
而小米、三星、摩托罗拉、OPPO 等公司正在研发的隔空充电技术,或许能从根本上解决“充电要连着线”这个问题。
在 2021 年 1 月,小米和摩托罗拉同时发布了自家的隔空充电技术,其中小米的隔空充电更是宣称可以达到无惧遮挡,多设备同时 5W 功率充电,充电距离可达数米 [20]。
虽然目前 5W 的充电速度满足不了大家的胃口,隔空充电也有诸多限制,但想象一下,在未来某一天,无论是躺在床上看视频,还是坐在客厅打游戏,手机都能保持充电,那该多省事啊。
我不知道大家在手机数据线刚推出的时候是如何看待它的,但我第一次使用数据线(也许叫充电线更合适)给手机充电时,它给我的感觉是——简洁而美丽。因为之前的我手机,是这样充电的。
随着时间推移,当初“接上这么一根线就能充电”的惊喜感逐渐消失,以至于现在多放几根数据线都觉得十分麻烦。对现存事物的不断挑剔,或者说对“更好”的不断追求也许就是人类的天性吧。
数据线“从繁到简,从有到无”的进步,是科技人多年的辛苦耕耘的方向,我们现在还在期待着数据线的统一,但说不定在数据线统一之前,无线充电就直接替代了数据线了呢?
参考文献
[1] Techwalla. (2022). Definition of Data Cables
[2] Computerhope. (2021). What is PS/2?
[3] Computerhope. (2021). What is USB (Universal Serial Bus)?
[4] Computerhope. (2019). What is Hot-swappable?
[4] Computerhope. (2021). How to connect and install a computer mouse
[5] Computerhope. (2021). What is USB (Universal Serial Bus)?
[6] TechRepublic. (2007). Micro-USB to be a new phone charger standard
[7] Apple Wiki. (2003). 30-pin dock connector | Apple Wiki | Fandom
[8] Apple. (2022). 闪电转 USB 连接线(两米)
[9] Computerhope. (2019). What is Lightning?
[10] 周到. (2019). 哪款数据线充电最快?哪款最耐用?权威测试结果来了
[11] Apple MFi Program. (2022). Frequently Asked Questions
[12] Apple Developer Forums. (2019). Lightning to usb cable for usb host
[13] Computerworld. (2020). USB-C explained: How to get the most from it (and why it keeps getting better)
[14] Computerhope. (2019). What is Lightning?
[15] USB-IF. (2022). USB Charger (USB Power Delivery)
[16] Apple. (2022). 为 iPhone 快速充电
[17] Apple. (2022). iPhone 12和 iPhone 12 mini - 技术规格
[18] Europa.eu. (2021). Commission proposes a common charger for electronic devices
[19] 工信微报. (2021).《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》公开征求意见
[20] 快科技. (2021). 小米全球首发自研隔空充电技术:数米远距离功率达5瓦、可多设备同时充
作者:FANG
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