USB Type-C或USB-C是計(jì)劃成為新USB標(biāo)準(zhǔn)的最新USB連接器；統(tǒng)一以前連接器的所有代和版本。下一代USB連接器具有許多關(guān)鍵功能，例如：改進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸速度、替代模式、用戶友好的界面、USB電源傳輸技術(shù)以及大多數(shù)主要科技公司的支持。

USB類型和USB代之間的差異

關(guān)于USB Type-C和所有USB代有很多誤解。與M.2形狀因子一樣，許多人認(rèn)為它已經(jīng)支持NVMe，然而，M.2只是物理連接形狀。M.2插槽有多種不同用途的密鑰，并非所有M.2 SSD都使用NVMe。USB Type-C是USB技術(shù)的物理連接器。然而，USB一代決定了USB連接器提供的特性和功能。目前，USB Type-C支持兩代USB，即USB 3.2 Gen 2和USB 4。與USB 3.2Gen 2的主要區(qū)別在于，它可以傳輸高達(dá)10 Gbps的數(shù)據(jù)，而USB 4的傳輸速度高達(dá)40 Gbps。

USB Type-C的主要功能

USB Type-C在一個(gè)簡(jiǎn)單的接口中提供了許多下一代功能。從數(shù)據(jù)傳輸速度的巨大改進(jìn)到多功能替代模式，USB-C顯示了其難以置信的優(yōu)勢(shì)，證明了其作為新標(biāo)準(zhǔn)的合理性。以下是對(duì)USB Type-C如何成為新的USB標(biāo)準(zhǔn)以及嵌入式行業(yè)如何開始將這項(xiàng)新技術(shù)納入其系統(tǒng)的更詳細(xì)的理解。

1.增強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸和用戶友好界面

最新USB 4代的USB Type-C數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)40Gbps，而之前的USB 3.2 Gen 2上限為20Gbps。數(shù)據(jù)傳輸速度的提高極大地影響了各種行業(yè)，在這些行業(yè)中，數(shù)據(jù)傳輸速度可能是更快生產(chǎn)力的瓶頸。

多年來(lái)，USB-A因其獨(dú)特的單向連接器定位而樹立了一個(gè)令人沮喪的聲譽(yù)。使用USB-C，您不再需要擔(dān)心USB的哪一側(cè)進(jìn)入端口。其對(duì)稱的橢圓形連接器頭和插針配置允許全方位連接，這意味著插入端口的方向不再重要。盡管這意味著USB-C與USB-A不向后兼容，當(dāng)我們過(guò)渡到新標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以隨時(shí)使用適配器。

2.新一代電力輸送

USB Type-C具有稱為USB power Delivery（USB PD）的增強(qiáng)型電源技術(shù)，使其具有無(wú)處不在的功能。這種即將標(biāo)準(zhǔn)化的連接器可以提供高達(dá)100W的功率，充電時(shí)間更快，并且能夠?yàn)榇蛴C(jī)等大型設(shè)備供電或充電。對(duì)于電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，USB Type-C提供可持續(xù)的5V電源。USB PD提供優(yōu)化的電源管理，為各種設(shè)備提供更高效的充電或電源流。這可以防止過(guò)度充電，并與智能手表和無(wú)線耳機(jī)等低功耗設(shè)備兼容。

USB類型C提供的另一個(gè)關(guān)鍵特性是其靈活的電源方向，即雙向電源技術(shù)。它利用雙向電源方向，連接器可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，也可以從連接器的兩端輸入和輸出電源。下一代技術(shù)的一個(gè)主要例子是筆記本電腦上的USB Type-C端口。連接到筆記本電腦的USB Type-C電纜可以像任何傳統(tǒng)USB一樣傳輸數(shù)據(jù)，為筆記本電腦充電，使用筆記本電腦為手機(jī)充電，在手機(jī)和筆記本電腦之間傳輸數(shù)據(jù)，等等。此外，USB PD允許在某些配置下同時(shí)充電和視頻顯示。USB Type-C允許用戶將單個(gè)端口用于多種用途，并為連接帶來(lái)便利。

3.備用模式

USB Power Delivery還引入了Alternative Mode或AM。USB Type-C沒有為每個(gè)專用信號(hào)配備多條電纜，而是利用AM將所有這些獨(dú)立電纜統(tǒng)一到一個(gè)輸入端。對(duì)于各種輸出空間有限的設(shè)備，現(xiàn)在只需要一個(gè)USB Type-C端口和電纜即可連接到這些接口。除此之外，AM允許USB Type-C向后兼容其上一代專利產(chǎn)品Thunderbolt 3。這種專用連接器可以通過(guò)多種USB和非USB協(xié)議或接口傳輸數(shù)據(jù)、視頻和音頻，如：

顯示端口

高清多媒體接口（High Definition Multimedia Interface）

移動(dòng)高清鏈接（MHL）

虛擬鏈接

4.改進(jìn)安全和保護(hù)

由于通過(guò)USB的惡意攻擊增加，企業(yè)通常會(huì)禁用公司設(shè)備上的USB端口。USB Type-C身份驗(yàn)證程序保護(hù)主機(jī)系統(tǒng)免受可能受到硬件攻擊的外來(lái)惡意USB連接的影響。此程序在交換任何電源或數(shù)據(jù)之前確認(rèn)經(jīng)認(rèn)證的USB設(shè)備的真實(shí)性。

USB Type-C如何影響嵌入式計(jì)算的未來(lái)？

盡管USB-C在消費(fèi)端不是一項(xiàng)全新的技術(shù)，但它已經(jīng)慢慢融入嵌入式行業(yè)。USB-C所能提供的能力正在逐漸減少對(duì)USB-A和USB-B的速度和連接性需求。目前，具有USB 3.2 Gen 2的USB-C在不同的工業(yè)計(jì)算解決方案中提供。隨著技術(shù)以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，需要處理的數(shù)據(jù)將更多。在嵌入式應(yīng)用程序中，如機(jī)器視覺和其他人工智能操作，工業(yè)計(jì)算機(jī)需要從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器獲取大量數(shù)據(jù)。USB-C有潛力以令人難以置信的速度將這些海量數(shù)據(jù)發(fā)送到工業(yè)計(jì)算機(jī)，并將新一代USB技術(shù)推向邊緣。這種革命性的USB類型將提高AI應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)分析和決策的有效性。

此外，與其他USB類型相比，USB Type-C的體系結(jié)構(gòu)更纖細(xì)、更小。嵌入式系統(tǒng)，如SFF（小型）PC和SBC（單板計(jì)算機(jī)），在空間受限的應(yīng)用中提供所需的處理能力。由于這些限制因素和對(duì)更大計(jì)算的更高要求，USB Type-C可以緩解這些限制。它是一種薄薄的橢圓形連接器，具有用戶友好的特性，如可逆配對(duì)、互操作電源角色和通用連接，使系統(tǒng)集成商和OEM設(shè)計(jì)師在開發(fā)系統(tǒng)時(shí)具有更好的靈活性。隨著USB 4技術(shù)的日益普及，我們可以期待超緊湊外形計(jì)算解決方案的更高性能和功能。

什么樣的嵌入式和工業(yè)應(yīng)用程序可以利用USB Type-C？

USB Type-C現(xiàn)在和將來(lái)都將用于幾乎所有的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，因?yàn)樗峁┝吮萓SB-A和前幾代USB更強(qiáng)大的功能。通過(guò)單個(gè)USB電纜顯示和傳輸數(shù)據(jù)的能力消除了對(duì)大量電纜的需求。僅此功能還為系統(tǒng)集成商和OEM設(shè)計(jì)師的項(xiàng)目提供了更多端口。

USB技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用：工業(yè)自動(dòng)化，醫(yī)學(xué)成像，自動(dòng)駕駛汽車和ADAS，安全和監(jiān)控，數(shù)字標(biāo)牌，智能零售、建筑、制造和農(nóng)業(yè)等。