世纪困扰!USB TYPE-A为何不能正反插?

时间:2019-08-17 来源: 厦门新闻

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  USB,准确的说是USB TYPE-A,无疑是目前最为普及和流行的标准接口。即便USB TYPE-C有取而代之的趋势,但在短时间内,在大量外接设备还无法完全过渡到TYPE-C的情况下,电脑或其它数码设备上TYPE-A型USB依旧会是最主流的接口。

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  不过在使用电脑的时候大家可能都会遇到一个问题,那就是插USB线或设备的时候经常插很多次都插不进去,最终还需要确认一下正反向才能插进去。

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  相对比之下,傻瓜式插拔的TYPE-C型USB就方便多了。那么在座各位有没有想过一个问题,为何TYPE-A型USB在设计之初并未采用可正反插的方式呢?

  01 原因一:设计思维

  其实“从古至今”的各类标准接口,在防呆设计上都普遍采用了“不兼容的物理设计”方式。在接口设计之初,正常思维不是考虑正反插,而是考虑“反着插肯定插不进去,所以不会刻意去设计成可正反插的样式”。

  比如电脑上各类标准接口,网线口、DP口、HDMI口、老一些的如VGA接口、PS2接口等等,都采用了不兼容的物理设计方式。如水晶头上的凸起、HDMI上宽下窄的异型设计、VGA的针位错列、PS2接口/DP接口的缺口设计等等,都属于不兼容式的物理防呆设计方案。

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  接口通常使用形状或物理防呆设计来区分正反

  事实上,TYPE-A型USB也属于不兼容式的物理防呆设计方案,它利用上下不一的厚度防呆设计帮助用户判断正确的插入位置。但是,与上述那些相对更加明显的防呆设计相比,TYPE-A型USB的失败之处就在于,它的防呆设计不明显,且使用了规则的矩形设计。其最大败笔不在于只能单向插,而在于不能通过观察外表和触摸,简单而快速的区分正反之后实现盲插。

  因此很多时候在插入USB线的时候,往往盲插很多次都插不进去,还是要费力再去确认一下正反向才能顺利插入。

  02 原因二:技术变迁规律

  除了设计思维层面的原因之外,TYPE-A型USB之所以在设计之初并未考虑正反插还有一个重要原因就是接口技术。

  事实上,所有技术的发展都是具有延续性的,这也意味着技术进步或突破方面,创新要比创造更加容易一些。在技术发展的最初阶段,最先要做的是设计出一个原型,至于优化性能、结构、外观、甚至是用户体验,往往都是后续技术成熟之后才会去做的事情。现阶段最明显的例子就是智能机器人领域。

  说回到USB接口。TYPE-A型USB所处的数据传输技术领域也是按照上述模式在发展。USB接口出现主要是目的是要设计一个通用的外设接口,用一个接口解决PCI这种内置的、不好插拔的接口的数据传输问题;将PS/2、串口、并口这些规格不同、五花八门的接口整合到一起,同时解决这些针式接口容易损坏的问题。

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  PS/2、DVI、VGA这些针式接口都逐渐被淘汰

  所以USB设计之初并不是为了插拔方便来做的,而是一种整合、集成、易用的接口。所以在技术早期,USB接口考虑的并不是插拔体验、并不是体积大小等等这些在当时来说属于细枝末节的因素。

  不过随着技术迭代升级和变迁,在TYPE-A型USB全面普及,成本下降之后,再考虑技术发展模型后期的因素,即性能、外观、结构、用户体验等,也更加符合一项技术从无到有、从小到大的技术变迁规律。

  03 原因三:成本因素

  第三个极为重要的因素,自然是成本问题。

  USB接口诞生于1994年,其规格是由Intel、NEC、Compaq、DEC、小发猫、Microsoft、NorthernTelecom几家公司联合制定的,发明者为Intel公司的阿杰伊巴特( Ajay Bhatt)。

  早年在接受DesignNews采访时,Bhatt提到了一些关于USB接口为什么没有直接做成正反插的原因。其中成本是很重要的原因。Bhatt认为,设计成可以正反插样式的话,会加倍连线和电路的数量,在新技术诞生早期,成本处于敏感期,即便多一些连线和电路也会使成本大大增加,也会显著增加产品的价格。

  事实上,在1994年制定USB规范之后,第一代USB接口,也就是USB 1.0是在2年后的1996年正式发布,但是这个接口基本上只能算是早期的技术模型,不具备实用价值。在这种情况下,对于一个还需要证明可行性的技术来说,增加成本是极为不利的事情,很有可能会阻碍其推广和替代现有的成熟技术。

  而直到1998年,USB 1.1接口的发布,才使得USB规范成为真正可用的标准接口。

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  对于小小的接口来说,成本同样是不可忽视的问题

  04 如何一眼看出USB TYPE-A的正反面

  事实上,如今TYPE-C型USB接口之所以会选用傻瓜式的自由插拔设计,原因就在于技术成熟度已经到了足够高的地步,且同时USB技术的成本已经能够得到很好的控制,在此基础之上,改善性能、用户体验就成为USB规范发展的大趋势。

  不过正如开篇所言,TYPE-A型USB依旧拥有极高的占有率,尤其在PC领域,更是离不开TYPE-A型USB。那么如何能够一眼看出TYPE-A型USB的正反面呢?

  事实上,TYPE-A型USB在设计时也考虑到了区分方式,只是相比那些使用物理设计来直接区分正反面的接口而言,TYPE-A型USB区分方式显得含蓄了一些。

  对此,邻国网友给出的辨别方案颇具参考性,如下:

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  USB接口看起来更儒雅随和的那面就是朝上的正面,嗯……这个区分方法是不是一下就记住了呢?

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  除了自主分辨正反面外,也可以选择可正反插的USB线(左侧)

  另外还要注意的是,事实上很多电脑在设计USB接口时,都可能掌握不了正反面……看来这个世纪难题要等TYPE-C接口完全普及之后,才能彻底解决了。

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