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消费电子接口正在有限空间创造更多功能
2011/12/5 13:45:41    

在互联网和多媒体应用的推动下,虽然消费电子市场热浪滚滚,新产品层出不穷,但是依然存在诸多挑战,例如可用性、有线或无线技术的选择,以及如何应对物理空间越来越有限等。

其中,可用性是妨碍连网产品被普遍接受的一个因素。某种消费技术要想得到广泛接受,消费者必须能够使用它,而且能够使用采用这种技术的产品,即使不懂得其内部工作机制或过程。这条理论可以解释苹果iPad 的成功,因为iPad 是一种即插即用型产品,虽然内在集成众多智能,面向用户的介面却非常“傻瓜”,从包装盒里拿出来就能使用。对技术不是特别精通的客户可以购买该产品,并可以在不翻看使用手册的情况下使用,这是在消费领域取得成功的关键。

决定消费电子产品能否成功的另一个主要因素是其在互联家庭环境中的长远前途。在互联家庭中维持现有地位的潜力,可以解释为什么有些产品(如机顶盒)将继续被消费电子用户所需要,而有些产品则将缓慢退出舞台。虽然机顶盒等产品市场可能最终饱和,但设备本身将继续满足内容访问和分配等关键功能,从而使这些产品在未来一段时期在消费者家庭中保住一席之地。相反,便携媒体播放器作为主要的便携媒体播放设备,虽然好像会在数字起居室中有存身之所,但它正在迅速被智能手机和平板电脑所取代,这些设备具有同样的音乐播放功能,而且功能多得多。

对于产品设计工程师来说,面临的最大挑战是物理空间越来越有限,而用户对功能的需求永无止境。消费电子产品目前正在急剧多功能化,将在较小的物理空间集成更多信息及功能,例如通讯、互联网、多媒体和娱乐等。这既是设计工程师面临的主要矛盾,也是消费电子产品创新的动力。在这方面,时尚数码产品的鼻祖——乔布斯(Jobs)创造的苹果王国已经给了我们答案。


(1)来自iPad 的启示


由于物理接口占用较大空间,且影响美观,iPad 已经将接口数量缩减到3 个。资料显示,iPad提供浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频或视频等功能。在接口和按键的设计上,iPad 尽简约,机身四周一共只有四个按键,除了屏幕下方的Home 键,另外三个分别是位于机身顶端左侧的电源开关,位于机身右侧靠上位置的屏幕旋转锁定键和音量调节按键。

iPad 的扩展接口是非常有限的, 除了机身下方的底座连接器端口(30pin dock connector port),就只有机身顶部的电源开关和3.5mm 耳机插孔了。这样,除了蓝牙以外,iPad 几乎所有的扩展都是通过底座连接器端口来实现的,包括USB 数据传输、VGA 视频输出、充电等。按照苹果的初衷,iPad 主要作用是让用户来通过良好的体验来享受互联网,iPad 的用户80% 的时间都是在享用互联网或者iPad 里现有的内容,20% 的时间才会去创作内容,当需要创作内容的时候,可以使用外接的物理键盘、蓝牙鼠标,还可通过底座连接器端口来连接USB 转接头。

iPad 的底座连接器(Dock)代表了苹果公司“让别人用不了自己的东西,自己也不用别人的东西”风格,虽然屡遭指责,却代表了“将附加功能留给底座”的设计趋势。在iPod、iPhone、iPad 的故乡,底座(Dock)已经形成一个行业,这些Dock 能帮“i”产品充电,以及可激活各项功能的特定按键,帮助用户扩展功能,例如USB 电源适配器连接插座、与电脑同步,以及使用Connection Kit 配件等。


(2)互连互通是接口技术的主旋律


除了向外扩展的“底座”,产品内部接口正在快速走向融合,这主要体现在两个方面。

一方面,新的接口将会包容更多的连接技术,例如Thounderbolt 技术。除了高速、铜退光进之外,Thunderbolt 的亮点还在于其包容性,它同时支持PCI Express 与DisplayPort 协议。Thunderbolt完整兼容现有的DisplayPort 装置,可以透过菊花链(Daisy-chain)方式连接高达六个周边(相较于Firewire 可支持63 个装置,USB 则支持127 个),透过总线可供应10W 的电力给周边,支持电力(铜)或光纤缆线,支援HDMI/HDCP,并且具有低延迟性。透过转接器,Thunderbolt 也可以支持Gigabit 以太网络,以及Firewire 与USB 装置。

另一方面,产品内部现有接口之间正在“互连互通”, 例如MHL、HDPlay 等技术。MHL(Mobile High-Definition Link;移动高清互连)是一种影音接口标准。值得称道的是,MHL 技术并没有重新定义新的物理接口,而是直接运用现有移动设备上MicroUSB 连接器,通过一条电缆将移动音视频数据连接到HDTV 上的标准HDMI 输入端口,并由HDMI 接口为移动设备充电,保持了移动设备外形小、成本低的特点。

HDPlay 是传威公司(TranSwitch) 开发的高清多媒体接口, 集成了HDMI 和DisplayPort 解决方案,可使带有HDMI 端口的电子产品与那些使用DisplayPort 的设备互连,为OEM 厂商在多种消费电子产品细分市场之间架起一座易用和高性能的桥梁。

资料显示,HDPlay 在一个单物理层(PHY)中集成了HDMI 1.4 和DisplayPort,能让HDTV 和3D-TV厂商在同一个接口中任意支持这两项标准。采用HDP技术的HD-PXL 1.4 IP 核可支持超过10Gpbs 的带宽,是为满足HDMI 1.4 的全部分辨率要求开发的,包括3D 电视的最高分辨率60Hz 1080p 和数字电影院分辨率4K×2K。此外,HD-PXL 1.4 IP 核也支持HDMI 以太网信道(HEC),并包含音频回传信道(ARC),因此电视机和家庭娱乐系统之间不再需要独立的音频线缆连接。这项技术将消费者的家庭娱乐体验提升到了新的画质水平,同时为HDTV和3D-TV厂商简化了整个制造过程。

由于HDplay 集成电路省去了昂贵的有源转换线,消费者只需一根无源线缆,就可在高清电视机上观看存储在笔记本电脑、平板电脑和智能手机上的清晰明亮的视频。HDplay 还完全集成了高速以太网连接,方便连接数字电视和其他家电,例如机顶盒、DVD 播放机、游戏机和家用摄像机等。

值得注意的是,尽管未来几年网络驱动设备的出货量将取得增长,但真正把这些设备连入网络并使之在数字连网家庭中发挥作用,仍然是一个问题,而且可能没有一种技术能够取得明显优势。目前摆在我们面前的是,有线或无线、Cat 5、同轴电缆或电力线都在互相竞争,企图成为连网家庭的主干,但尚未有一种解决方案能够主宰市场。而且,虽然对于无线家庭网络的要求相当低,但随着多媒体内容的加入,等待时间、抖动和服务质量等问题将变得更加突出。(《国际线缆与连接》)

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