CC BY
10
АКТУАЛЬНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ РАЗЪЕМА USB-C В IPHONE И ЕГО ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ПО СРАВНЕНИЮ С LIGHTNING
А.В. Свищёв, старший преподаватель Д.С. Пеньшина, студент
МИРЭА - Российский технологический университет (Россия, г. Москва)
DOI:10.24412/2500-1000-2022-11-2-125-130
Аннотация. В данной работе нами были рассмотрены и проанализированы вопросы актуальности и целесообразности пользования кабелями Lightning и Type-C, преимущества и недостатки в сравнении друг с другом. Выяснены особенности каждого типа коннектора, приведена таблица технических характеристик разъемов, включающая данные о мощности зарядки и скорости передачи данных. В статье описывается экспериментальная оценка надежности Lightning и USB-C. Актуальность данной темы обусловлена спросом на унификацию зарядных устройств для мобильной электроники, что на сегодняшний день остается важным вопросом в связи с глобальной стандартизацией продуктов.
Ключевые слова: зарядное устройство, коннектор, кабель, разъем, Lightning, USB Type-C.
Первая модель мобильного телефона была представлена в начале 80-ых годов прошлого столетия. С каждым десятилетием производители мобильных устройств совершенствовали аппаратные компоненты, расширяя функционал смартфона в соответствии с потребностями покупателей. Эволюция коснулась и физического интерфейса разъема зарядного устройства.
Важно отметить, что изначально производители смартфонов создавали для своей продукции проприетарную зарядку. Это означает, что разработанное зарядное устройство подходило только для телефонов этого бренда. Данный факт вызвал в начале 2000-ых годов массовое недовольство среди потребителей. Оно же впоследствии стало одним из главных факторов, оказавшим влияние на изменение разъема, и с тех пор производители начали чаще использовать в своих девайсах не проприетарные, а унифицированные решения.
Одним из примеров технологических компаний, не стремящихся следовать общепринятым стандартам и делающих вы-
бор в пользу собственных закрытых разработок, является компания Apple. Она широко известна своим уникальным дизайном, разнообразным ассортиментом продукции и инновационными технологиями, доведенными до совершенства. Одна из лучших особенностей Apple заключается в высоком уровне интеграции гаджетов с остальными устройствами этого бренда. Компании удалось достичь такого результата за счет создания собственной мобильной операционной системы IOS, синхронизирующей данные между несколькими устройствами, а также благодаря аксессуарам, совместимым только с техникой Apple.
Lightning
Lightning - изобретение, ставшее в свое время прорывом в области науки и техники. Действительно, старые модели мобильных устройств Apple имели 30-контактный разъем. Его размер не позволял инженерам встраивать дополнительные элементы в корпус девайса.
Рис. 1. 30-пиновый разъем iPhone 4
Тогда в 2012 году Apple представила новую модель iPhone, в котором впервые появился разъем Lightning - компактный, универсальный, подходящий для передачи звука, заряда и данных. Со временем ком-
пания стала внедрять эту инновацию в производство других устройств, таких как iPad, AirPods, а также адаптеров и аксессуаров.
Рис. 2. Кабель Lightning
Главная особенность кабеля Lightning -двусторонний USB-коннектор. Создатели добились такой конструкции благодаря полному переходу на передачу данных по цифровому каналу, поэтому количество контактов получилось сократить до 8. При этом на проводе контакты расположены с двух сторон, чтобы пользователь мог
вставлять его любой стороной. Это упрощает и ускоряет процесс подключения к гаджету. Благодаря цифровым контактам разъем стал адаптивным. Теперь пользователи iPhone могут не только заряжать телефон, но и подключать наушники с Lightning коннектором через соответствующий разъем.
Рис. 3. Стандартная схема распайки Lightning
Стоит заметить, что у Lightning закрытая лицензия. Apple не публикует спецификацию и протоколы разъема, а все характеристики и права принадлежат только самой компании. Доступ к уникальной защищенной технологии могут получить только производители аксессуаров, успешно прошедшие проверку в специализированном центре. Подтверждая соблюдение требований, участники получают возможность работать с компанией в качестве авторизованных партнеров и официальное право на выпуск изделия под специальным стандартом соответствия MFi,
что расшифровывается как «Made for iPod, iPhone и iPad». Такое лицензирование не только обеспечивает компанию доходом, но и гарантирует покупателю безопасность использования аксессуаров от сторонних производителей.
USB Type-C
14 апреля 2015 года компания LeEco представила свою первую линейку смартфонов: Lei, Lei Pro, LeMax. Самой удивительной характеристикой является наличие симметричного порта USB-С. Данные смартфоны были первыми с таким разъемом.
Рис. 4. Первый смартфон с разъемом USB-C Сравним технические характеристики разъемов (табл. 1). Таблица 1. Технические характеристики USB-C и Lightning
USB-C Lightning
Мощность зарядки 100 Вт и выше 12 Вт
Скорость передачи данных До 40 Гбит/с (Thunderbolt 3, USB 4) До 480 Мбит/с (USB 2.0)
Совместимость Все современные смартфоны и планшеты на базе Android, ноутбуки, игровые консоли, мониторы, наушники и умные часы. iPad Mini 6-го поколения и более поздних версий, iPad Air 4-го поколения и более поздних версий, iPad Pro 11" (все модели), iPad Pro 12,9" 3-го поколения и более поздние модели. iPhone 5 и более поздние модели, iPad 4-го поколения и более поздних версий, iPad Mini (до 5-го поколения), iPad Air (до 3-го поколения), iPad Pro 12,9" 1-го и 2-го поколения, iPod touch 5-го поколения и более поздних версий, iPod Nano 7-го поколения.
По данным таблицы видно, разъем Type-C безусловно более продвинутый, чем Lightning. Его кабель можно активно использовать для передачи данных, заряда энергии, аналогового аудио и прочего. В это же время один разъем Type-C способен заменить HDMI порт, карт-ридер, гнездо
для зарядки устройства, разъем для наушников и так далее.
Оценим надежность коннекторов. Lightning имеет цельную конструкцию с 8 контактами на каждой стороне. Особое внимание пользователи обращают внимание на 5 контакт (считая справа налево), который после долгой эксплуатации ста-
новится черным. Происходит это в результате поступления большего количества
электрического тока в течении доли секунды, из-за чего возникает эрозия меди.
Рис. 5. Пример почерневших пятых контактов на коннекторах
Эксперты признают, что небольшое количество открытых контактов повышает устойчивость аксессуара к влаге, поскольку на коннекторе мало элементов, способных окислиться после попадания воды. В отличие от кабеля USB-C, который имеет 32 контакта. Наличие пространства внутри коннектора увеличивает шанс его загрязнения пылью. Из-за этого у пользователя могут возникнуть проблемы с подключением питания. Гнездо USB-C разъема имеет много мелких деталей, из-за чего внутренняя конструкция выглядит более хрупкой.
С экономической точки зрения, внедрение разъема Type-C в технику Apple выгодно для покупателей. Действительно, на текущий момент цена одного провода Lightning составляет 19$, в то время как средняя стоимость провода USB Type-C всего 6$. Такая разница обусловлена задействованием дополнительных компонентов в производстве сертифицированного кабеля Lightning, что усложняет этот процесс. Однако дороговизна зарядного устройства никак не отражается на его прочности. Кабели Lightning выходят из строя так же быстро, как и кабели других производителей. Пользователи могут приобрести и несертифицированные аксессуары, однако их использование может привести к поломке устройства и даже возгоранию аккумулятора.
Стандартизация разъемов
Законодатели Евросоюза достигли соглашения по единому разъёму для смарт-
фонов: с осени 2024 года USB-C станет обязательным для устройств, реализующихся в Европе, включая гаджеты Apple. Что покрывает директива Евросоюза? Это мобильные телефоны, планшеты, наушники, портовые игровые консоли и камеры. В этом списке нет ноутбуков и девайсов с маленьким аккумулятором, вроде умных часов.
«Согласно ЕС 38% потребителей сообщают, что хотя бы раз сталкивались с проблемами, связанными с невозможностью зарядить свой мобильный телефон из-за несовместимости имеющихся зарядных устройств». Ежегодно они тратят около 2,4 миллиардов евро на зарядные устройства, которые не поставляются с гаджетами в комплекте. Евросоюз клонит к тому, что такая ситуация провоцирует тонны выброшенных зарядок (11 тыс. тонн ежегодно). Они также хотят ввести единый стандарт для всех быстрых зарядок и запретить производителям искусственно занижать скорость. Цель состоит в том, чтобы сделать для пользователей возможность использовать одну и ту же зарядку на разных устройствах и чтобы эта зарядка заряжала все эти устройства с одинаковой скоростью.
Однако компания Apple предъявила аргумент, что этот закон приведет к ухудшению ситуации с отходами из-за уже существующего количества девайсов с Lightning разъемами. Главный аргумент в их заявлении - «ЕС сдерживают инновации, а не поощряют их, что, в свою очередь,
наносит вред потребителям в Европе и во всем мире». Одна из причин, по которой Apple отказывается переходить на USB Type-C заключается в том, что Lightning -это эксклюзивная технология Apple, которая позволяет иметь доход с каждого продаваемого аксессуара, использующего Lightning. Apple может сразу перейти к беспроводному зарядному устройству на своих девайсах, поскольку директива не покрывает беспроводные зарядки.
Эксперимент
Провести сравнение двух типов разъема возможно с помощью экспериментальной оценки надежности, что подразумевает под собой определение и контроль показателей по результатам специальных испытаний. Кинорежиссер, а также ведущий YouTube-канала Droider Борис Веденский вместе со своим коллегой Валерием Ис-тишевым решили узнать, какой коннектор выдержит больше циклов подключений-отключений. Для этого они провели наглядное испытание с использованием iPhone, провода с коннектором Lightning, а также смартфона с разъемом USB Type-C и соответствующего ему зарядного устройства. Они опирались на официальную документацию, представленную на сайте производителя, которая гласит, что конструкция разъёма USB Type-C способна выдерживать до 10 000 подключений, при этом, не более 500, максимум 550 циклов в час, в то время как сертифицированные производители Lightning заявляют о 5-6 тыс. подключений.
На примере каждого устройства ведущие пытались узнать, насколько целост-
Свой опыт они задокументировали на видео и 15 июня 2020 года опубликовали его на YouTube, вызвав большой интерес у людей за пределами своей аудитории.
Эксперимент Бориса Веденского и Валерия Истишева показал, что после 1000 подключений у смартфона с разъемом Type-C входное отверстие сильно повредилось ввиду непрерывной и длительной эксплуатации. Кабель с течением времени стал хуже держаться в разъеме. Однако на процесс передачи файлов с телефона на компьютер эти два фактора не повлияли. Теперь рассмотрим разъем Lightning. Кабель перестал плотно держаться в гнезде для зарядки, но не так сильно, как в случае с Type-C. Царапины около входного отверстия на нижней панели iPhone отсутствуют благодаря стальной рамы вокруг разъема. Но в ситуации с передачей информации между устройствами Lightning проигрывает Type-C - после небольшого пошатывания прерывает соединение с компьютером. Сильные повреждения отмечены на 5 контакте, отвечающем за передачу заряда на устройство, а также внутри разъема отклонился один усик-защелка, что могло стать одной из причин разрыва связи с компьютером.
На основании проведенного мною анализа, можно сделать следующие выводы: USB-C определенно лучше Lightning, так как этот универсальный разъем обеспечивает более высокую скорость передачи данных, видео и заряда. Использование устройств с USB-С - экономически выгодное решение, которое Евросоюз продвигает на всей своей территории.
ным останутся разъемы и коннекторы.
Библиографический список
1. Type-C VS Lightning: СРАВНЕНИЕ и 1000 ПОДКЛЮЧЕНИЙ - [Видеозапись]. -[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://youtu.be/DxEwE-6h8gk.
2. Статья «Проприетарный разъем для зарядки». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://dudom.ru/kompjutery/proprietamyj -razem-dlja-zarjadki/.
3. Статья «Что делает iPhone таким уникальным и желанным среди фанатов техники Apple?» - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://v-androide.com/obzory/technology/chto-delaet-iphone-takim-unikalnym-i-zhelannym-sredi-fanatov-texniki-apple.html.
4. Статья «Как USB-C победил Apple». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://gertech.ru/kak-usb-c-pobedil-apple/.
5. Статья «Lightning — всё? Почему Apple может отказаться от разъёма». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https://4pda.to/2021/11/22/393387/lightning_vsyo_pochemu_apple_mozhet_otkazatsya_ot_razy oma/.
THE RELEVANCE OF THE INTRODUCTION OF THE USB-C CONNECTOR IN THE IPHONE AND ITS ADVANTAGES AND DISADVANTAGES COMPARED
TO LIGHTNING
A.V. Svishchev, Senior Lecturer
D.S. Penshina, Student
MIREA - Russian Technological University
(Russia, Moscow)
Abstract. In this paper, we have considered and analyzed the issues of relevance and expediency of using Lightning and Type-C cables, advantages and disadvantages in comparison with each other. The features of each type of connector are clarified, a table of technical characteristics of connectors is given, including data on charging power and data transfer rate. The article describes an experimental assessment of the reliability of Lightning and USB-C. The relevance of this topic is due to the demand for the unification of chargers for mobile electronics, which today remains an important issue in connection with the global standardization of products.
Keywords: charger, Cable, Connector, Lightning, USB Type-C, Contact.
