『北京科学中心』安卓线、苹果线——你为什么需要这么多数据线?


审稿:吴宝俊 , 理论物理博士
当你出门在外 , 手机没电 , 费尽千辛万苦借来一根数据线时 , 却发现它与你的手机不兼容……这种绝望 , 想必只有经历过的人才知道 。
科技都这么发达了 , 为什么人们还没能让数据线统一成一种样式呢?
外观有门道
手机数据线之间最大的不同就是外观了 。 外观用更专业的话讲 , 叫做接口界面 。 除了我们常用的3种接口外(苹果的Lightning和安卓手机常用的Micro USB、USB-C) , 还有USB-A和“00后”“10后”几乎没见过的USB-B、mini USB , 以及Dock接口 。
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手机最常用的3种接口
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各种移动设备接口
然而 , 各类USB和苹果的Dock、Lightning只是众多电子产品接口中的一小部分 , 由于功能和使用场景的不同 , 数据线的样子也是千奇百怪 。
比如用于连接网线的RJ45、RJ11;传输视频的DVI、VGA、HDMI;传输音频的RCA莲花头、XLR卡农头 , TRS接头(我们常用的3.5 mm耳机接口就是一种TRS接头) 。
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五花八门的数据线与转接头
不管是音频、视频、文件、还是网络信号 , 本质上它们都是一串电子信号 , 数据线内部无非是几根用于传递电信号的电缆 。 那么 , 为什么不能用外观一样的接口来完成这些功能呢?
决定外观的最主要因素便是这些数据线对机械强度和使用寿命的要求 , 也就是我们常说的结不结实、牢不牢固、耐不耐用 。
比如网线的插头上都会有个小舌头 , 它能死死地卡在插孔里面 , 一般的晃动都无法让网线脱落 。
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网线常用的RJ45水晶头
这是因为网线不需要经常拔插 , 但要求足够牢固 。 想象一下 , 当你追着idol的剧正尽兴时 , 或是正和朋友“开黑”玩着游戏时 , 突然线一松 , 网断了 , 这是一个多么令人抓狂的场景 。
由于不需要频繁插拔 , 网线上常用的RJ45水晶头在设计时要求的插拔次数只需大于750次 , 如果超过这个数字后你网线的水晶头才坏掉 , 那可就不算是产品质量问题了 。
比起网线 , 更夸张的要属VGA线了 , 没错!就是那种插一次还要拧两个螺栓 , 用起来又麻烦又费劲的视频线 , 老式的显示器、笔记本、投影仪上都有这个接口 。
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VGA和它标志性的两个小螺栓
多达15个针脚 , 外加2个固定螺栓 , 从最大程度保证了牢固性 , 这机械性能绝对“杠杠的” , 但不得不牺牲掉它的便利性 。
与RJ45和VGA不同 , 我们日常用的手机数据线则需要反复多次的插拔 , 对便利性的要求远超过了机械强度 , 因此常见的各种USB接口都没有硬性的防脱落设计 , 稍用力拉就能拽开 。
USB接口的使用寿命也远远超过了网线 , 电脑上普通的USB-A接口要求插拔次数在1500次以上而不损坏 , 手机上的USB-C接口则要求插拔次数大于10000次 。
除此之外 , 还有些“另类的”接口会故意追求更低的机械强度 , “不牢固”反而成为了标杆 。
比如电脑的充电口选择故意降低连接时的机械强度 , 用磁力吸附代替了插槽 , 手指轻轻一拨就能断开 。
当我们不慎用脚绊到电源线时 , 电源线会轻松地从电脑上脱落 , 而不会死死拽着电脑 , 把电脑也拖到地上 , 这样就保证了电脑的安全 。