介面上的黑科技,真的安全嗎?

(圖片來源:德國萊因TÜV)
2015年3月,蘋果公司發佈的12英吋MacBook Air以USB Type-C作為唯一介面,讓這一介面上的黑科技首次走進公眾視線。隨後,智慧手機各大品牌也相繼推出了帶有USB Type-C介面的產品,如:三星推出的S6系列、樂視推出的超級手機系列、Google推出的Nexus 6P、華為的P9及Mate 9系列,以及魅族推出的Pro5系列。這些產品的推出,都讓USB Type C不斷升溫。

我們不禁好奇,USB Type-C究竟是什麼?

USB Type-C 是一種電子設備介面,也叫USB-C,是USB Type-A/B 的升級版本。2014年8 月,USB IF 發佈USB Type-C 介面1.0 標準,為業界制定了下一代USB 介面的標準規範。Type-C雙面可插介面最大的特點是支援USB介面雙面插入,可正反隨便插,正式解決了“USB永遠插不準”的世界性難題。

相比USB Type-A/B, USB Type-C具有以下優勢

  1. 全功能: 同時支援資料、音視訊和電力傳輸
  2. 正反插: 與蘋果Lighting 介面類似,埠正面反面相同,支援正反插
  3. 雙向傳輸: 資料、電力可實現雙向傳輸
  4. 向下相容: 通過轉接器,能向下相容USB 2.0/3.0 等標準
  5. 小尺寸: 介面尺寸為8.3mm X 2.5mm,約為USB-A 介面的1/3
  6. 速度快:  支援USB3.1 協定的最高傳輸速率為10Gb/s


引爆千億市場的黑科技

根據招商證券的報告顯示,僅考慮介面及線纜部分,2015年全球帶有USB Type-C介面的電子周邊產品的市場規模達到了4.6億人民幣;預測2016年全球的市場規模將達到32億人民幣,將實現同比增長606%;根據招商證券的預測,到2020年,全球帶有USB Type-C介面的電子周邊產品的市場規模將有望達到669億元人民幣,2015年至2020年5年的複合增長率將達171.2%。

全球帶有USB Type-C介面的應用主要分為手機/平板、電腦及外部硬體設備*、消費性電子* ,及汽車電子四大類。手機/平板是USB Type-C 最主要的應用市場。如果將USB Type-C四大應用領域中衍生產品的市場規模計算在內,其全球市場總規模將超過千億人民幣。


全球USB Type-C 連接市場規模趨勢(2015-2020E)
單位:億人民幣
(資料來源:招商證券)


支援USB Type C介面的智慧手機將經歷爆發式增長

據市場調研機構IHS發佈的預測顯示,智慧手機將是全球USB Type C介面驅動力最強的應用市場。根據IHS的預測,2016年全球支援USB Type C介面的智慧手機出貨量將達1.04億台,較2015年同比增長2252.3%。由此可見,2016年將成為該類產品出貨量爆發式增長的元年。預測從2016年到2020年,全球支援USB Type C介面的智慧手機出貨量5年複合增長率將達73.8%。

根據IHS預測,2016年到2020年期間,中國將成為全球支援USB Type C介面的智慧手機最重要市場之一,5年間每年在中國出貨量將占全球出貨量的60%。IHS的預測顯示,2016年將同樣成為該類產品在中國出貨量經歷爆發式增長的元年,在中國的出貨量將達620萬台,較2015年的同比增長2296.2%;預測從2016年到2020年在中國支援USB Type C的智慧手機出貨量5年複合增長率將達73.7%。


全球及中國支援USB Type-C介面 的智慧手機出貨量預測(2015-2020E)

單位:億台
(資料來源: IHS)

介面黑科技也有安全隱患

由於帶有USB Type-C介面的線纜可以用來傳輸大電流,最高可以達到5安培, 如果設計不當,會容易損壞連接設備。美國某著名數位周邊產品生產商近期就全部召回了批次號為A8185011的USB Type-C數據線。由於設計缺陷,該產品無法自動匹配合適的充電電壓,從而讓設備存在被燒壞的風險。

針對這一黑科技存在的安全隱患,電商巨頭亞馬遜(Amazon)在2016年3月宣佈嚴令禁止品質有問題的USB Type-C周邊產品,例如USB-C Cable 和USB-C轉接頭上架出售。而國際電子電機委員會(IEC)發布了IEC 62680-1-3 (USB Type-C)、IEC 62680-1-2(USB PD),以及IEC 62680-3-1(USB 3.1)等標準,USB-IF發佈了 Type-C Specification Release 1.2來規範這一新興產品。針對帶有USB Type C介面的周邊產品,德國萊因TÜV已經發佈了專屬的2 PfG 2584/09.16測試規範,並且已經為亞馬遜(Amazon)、Master Hill、立訊精密(Luxshare)...等著名企業提供了相關的檢測服務。



黑科技的安全解決方案

對於帶有USB Type C介面的周邊產品而言,檢測是保障產品品質與安全的重要環節,主要涉及規格檢測、可靠性測試與性能測試等。以產業中首家具備USB Type C介面的周邊產品提供性能檢測服務、品質評估的供應商而言,德國萊因TÜV能透過嚴格的測試,管控帶有USB Type C介面周邊產品的品質與安全性能, 為這一黑科技提供安全解決方案。

● 規格檢測
規格檢測主要包含結構檢查,例如內部端子焊接品質分析,端子尺寸測量;線徑檢查,確保所用內部線徑符合所承受電流;內部參數測試檢查, 確保內部電阻,電容符合要求, 接觸阻抗以及壓降符合要求。

規格測試設備
(圖片來源:德國萊因TÜV)

● 可靠性測試
可靠性測試針對USB Type C線纜、轉接頭測試中最重要的步驟。主要包含,高低溫測試,線端彎曲耐久測試,插頭耐用測試,鹽霧測試,溫濕度測試,耐壓測試,高頻測試,端子應力測試等。通過測試,TÜV萊因可以驗證製造商分析產品品質,終端消費者使用的舒適性,產品的耐用性,確保產品最終適合其設計目的,提高終端消費者的滿意度。

由左至右:鹽霧測試設備、高頻測試設備、溫濕度測試設備
(圖片來源:德國萊因TÜV)

可靠性測試中的鹽霧測試是模擬產品在實際使用中或多或少會接觸到的污染,所以將產品置入類比的一個特殊酸鹼度環境, 如果產品放置一段時間後,其功能正常,外觀沒有生銹等變化,則為合格產品。而在溫濕度測試中,則是模擬產品放置在不同的惡劣使用環境,測試其功能以及外觀的表現。如果將產品置於一定的溫濕度環境例如 55°C 95%RH 和 -40°C後,其功能不受影響,材質未變化,則為合格產品。高頻測試則是透過測試線纜的阻抗、插損,串音等參數,確保線體設計合理優良。

● 性能測試
性能測試主要涉及相容性測試,傳輸速率測試,充電速率測試,合理誤用測試等。其中相容性測試是性能測試中的核心,相容性測試即是通過不同的測試系統例如Windows、macOS、Linux、Chrome OS,連接到不同的設備例如顯示器、電視、手機進行測試,以確保產品能夠正常工作。在相容性測試中,對於連接顯示器帶有Type C介面的線纜,如果產品可以正常識別顯示的EDID,能夠達到最佳的顯示解析度,則為合格產品;對於連接手機等電子設備的以帶有Type C介面線纜,在相容性測試中,主要測試產品是否能夠通過連接不同設備對手機充電,並且能夠在合理時間內充滿手機電力。合格的USB Type- C線纜能夠在其設計承受電流下正常工作,不會產生過熱變形。 當線纜偶然連接到錯誤的充電設備,合格的USB Type C介面線纜能夠具備自動識別和保護的功能,確保不會輸出錯誤電壓電流給到後端的設備。

相容性測試設備
(、圖片來源:德國萊因TÜV




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