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隨著技術發展，人們有不同的定義與想法，然而物聯網最深層的基本元素，是物物相連的互聯網，也就是「Connectivity」。無論是有線傳輸、無線傳輸、網際網路，或者是人機感測，這些無非是在進行著某種活動與活動之間的連結。

2008年韓國政府在距離首爾不遠處，投入了數百億美元，傾全力計畫打造一座聰明的智慧城市、建造一座人工島--松島。在這個城市裡，就像電影「全民公敵」中一樣，城市的控制中心可透過安裝於各處的感測元件，以及藉由全球衛星定位系統(GPS)定位，隨時掌控各區域狀況，並即時傳送災害現場畫面。

在這個城市裡，一有意外狀況出現，只要找到最近的路邊警示鈕，控制中心就能立刻確認出事地點與事故狀況，使夜間獨行更有保障。市民只要用具有近距離無線通訊(NFC)功能之手機，搭乘有連線功能之計程車，所有司機姓名、車號及搭乘地點都能傳給家人報平安。

在這城市裡開車，也不用擔心停車找不到的問題，監視器會記錄你的車子停放的位置、時間和費用，大幅減少許多停車所造成的困擾。這些都只是其中的幾項科技島上的功能，當然還有許多技術建置在這島上，由此可見過去電影中的情節，不再那麼夢幻，技術的演進正帶領著夢想往實踐的方向前進中。

滿足雲端大量資料需求　USB 3.1速率飆至10G

那技術上的演進又是如何漸漸聚攏，來完成物聯網呢？以最普及的連結技術介面USB為例，2008年USB開發者論壇(USB-IF)發表新的USB介面技術--USB 3.0，從此，USB技術瞬間出現新的發展契機，且迅速地從低速應用介面加入高速訊號的行列中。

USB介面的成功，正來自於方便的使用情境，可以隨意插拔並藉由驅動軟體支援多樣裝置應用，且其介面上為裝置端(Device)提供了VBUS電源，從而減少裝置端電源設計上的麻煩。

物聯網正嘗試將所有資訊透過介面傳輸至雲端，但基於雲端所收集的資料來自四面八方，資料內容又多樣化的因素，原有的傳輸介面不是速度不夠，就是應用上有缺陷，因此須要介面技術的大力整合。

於是，2013年USB-IF在多方努力與各投入廠家的配合下，制定了新的USB 3.1規格，新規格將原有的USB 3.0 PHY，從5Gbit/s的訊號速度大力提升到10Gbit/s；並重新定義規格為USB 3.1 Generation 1和Generation 2，分別代表訊號速度5Gbit/s與10Gbit/s。

新介面將USB傳輸速度提升到10Gbit/s的訊號能力，加上USB介面可以輕易搭載各種應用元件，尤其影音技術已經推升到4K2K，甚至8K4K以上的解析度，使USB介面立刻成為最有可能的大量資料傳輸主要有線介面。

緊接著，USB-IF在2014年中，將另外兩種規格併入USB 3.1的規格書中，分別是Power Delivery 2.0及Type-C連接器。

USB介面其中一個應用優勢，即是介面提供電源來源。過去受限於規格，USB介面最多僅能提供5伏特(V)、900毫安培(mA)的電源。然而，隨著越來越多的可攜式裝置出現，舊的4.5瓦(W)的VBUS電源供應已不敷使用，尤其是智慧手機與攜帶型Pad、Tablet的興起，更引發強烈需求。

因此各家手機廠商開始制定自己獨特的規格模式，並嘗試增加VBUS上的電流量，讓手機藉由USB介面充電的速度加快；但由於各規格制定混亂，沒有統一方式，使得消費者每購買一個產品就要更換一個充電座，大量增加環境保護與資源回收的問題。

接踵而來的問題促使USB-IF新制定並推動新規格--Battery Charging 1.2；2013年，更加碼公布新的USB充電規格--Power Delivery 1.3，將充電的情境區分為五種Profile，並提升USB充電能力至100瓦，擴大USB應用範圍。

此外Power Delivery 2.0的規格也在2014年中底定，目的是將Power Delivery的功能應用在Type-C連接器上，其主要功能就是擴充USB的利用，讓VBUS提供多型態電源的功能，以供應更多元化、更彈性的電源設計。

提供無方向性插拔機制　Type-C連接器架構翻新

早期的電腦周邊介面，由於各種技術蓬勃發展，也都各自有其相關之應用領域。因此，電腦的海岸線上放置了零零總總的連接器，設計者總是擔心少了甚麼連接器就少了甚麼功能，同時造成設計上的複雜度和產品使用上的不方便。

為了要處理這個棘手的問題，2014年USB-IF著手制定Type-C連接器規格，並且公布這個新規格，期望將該連接器打造成為介面統一且方便使用的標準連接器規格。 事實上，為了要解決許多問題，使得Type-C連接器在設計執行上變得十分複雜，不過也由於優越的規格與功能，因此，Type-C連接器的應用正備受期待。

首先就USB連接器來說，過去的連接器設計不是太大，就是機構太過脆弱，所以Type-C重新設計結構，縮小連接器尺寸，且更堅固，並提供無方向性插拔的機制，無論正向或反向都可輕易插入連接器，也沒有主控端(Host)或裝置端的差異，更無需防呆設計。

電力方面，Type-C也提供簡易的充電模式，並提升至15瓦最高充電能力，另外提供1瓦的額外電力使USB Cable也成為有功能的元件。

最重要的是，Type-C提供了一個新的功能稱之為Alternate Mode，這使得新連接器除了傳輸USB的資訊外，Audio訊號也可以上載至Type-C連接器上。

此外Type-C也可以提供DisplayPort介面影音傳輸，甚至於PCI Express介面的傳輸亦可以透過Type-C連接器，這項多功能的規格設計，大幅提升了Type-C連接器成為獨特而唯一的介面的可能性。

綜觀整個USB 3.1規格制定的目的與結果，顯然地USB-IF正朝著正確的市場趨勢前進，藉由提升傳輸速度至10Gbit/s，使資料傳輸沒有瓶頸與停滯；藉由新的Power Delivery規格，提供更多的電源應用、降低環境汙染；藉由Type-C連接器規格的底定，讓更多的介面得以有共通的方式與硬體介面、降低系統設計與美化外觀。這三個規格的匯集，正推升USB 3.1規格在物聯網上的重要性，三者缺一不可。

回顧完USB 3.1規格制定的歷史與目的，再看看市場狀況，目前國內外多家廠商正大舉投入研發製造USB 3.1相關的技術與產品，無論主控端或裝置端，抑或是連接器或是應用元件。

在USB 3.1的部分，英特爾(Intel)大力主導，正全力發展自有晶片。2014年9月在舊金山舉行的英特爾科技論壇(Intel Developer Forum, IDF)上，無論是USB 3.1 10Gbit/s、Power Delivery，或是Type-C應用，各家廠商皆全力展示各自的解決方案。

目前，國內已有IC設計公司展示可商業化USB 3.1主控端晶片如ASM1142與USB 3.1裝置端晶片如ASM1352R，該產品將USB 3.1的主控晶片與裝置晶片連結，可再搭配使用兩顆SATA 6G的固態硬碟(SSD)組成RAID0的磁碟陣列，可以輕鬆得到超過800Mbit/s的讀寫傳輸速度。

(本文作者為祥碩資深產品經理)

資料來源:新通訊