非接触连接技术:让无线像有线一样传输

[导读] 在技术推动下,智能手机、平板、电视等诸多电子产品,功能变得越来越强大,而尺寸越来越小或功耗越来越低。要实现这些,需要内延和外延的双向支持。在内延的支撑上,从底层芯片、到软件环节,再到工业设计、生产制造等,各个环节必不可少。

在技术推动下,智能手机、平板、电视等诸多电子产品,功能变得越来越强大,而尺寸越来越小或功耗越来越低。要实现这些,需要内延和外延的双向支持。在内延的支撑上,从底层芯片、到软件环节,再到工业设计、生产制造等,各个环节必不可少。

此外,数据信息的传输网络、连接方式等外延的支撑也同样重要。在传输网络上,当前5G通信网络的建设正在布局中。而连接技术,也正在进行革命性的创新和发展。

01 传统连接方式:从“红黄白”三根线到“一根线”

在连接技术发展的早期,数据信号的传输主要采用红黄白三根线来进行。早期的电视与VCD\DVD连接时,主要是通过这种连接方式。

随着连接技术的推进,三根数据线被一根代替。如当前的电脑、手机、PAD等电子产品的数据线,就是一根线实现了数据传输。

图示:早期三个接头的数据线

图示:早期三个接头的数据线

然而,随着智能时代的到来,智能产品对功耗要求越来越低,对音频视频等数据信息的传输需求越来越多,一根数据线的传输显得有些不完美。比如,VR头盔、AR眼镜的信息主要是视频和图像,这种数据传输不仅需要快速,也需要用户的使用体验更好,非一体机的VR头盔需要与电脑数据传输时,只能借助数据线,VR玩家受制线数据线的影响,只能在电脑旁坐着。此外,手机与电脑之间的数据传输,比如从电脑上拷贝一部电影到手机上,也只有借助数据线。

除了操作上存在不便之外,数据线还容易出现老化、损坏等情况。

业内也有一些无线传输方式,比如NFC(近场交互)技术、蓝牙技术、Wi-Fi技术等。相比而言,NFC、蓝牙无法传输大文件等数据信息。而Wi-Fi技术,虽然可以传输大数据,但是受到通信网络的影响,如果没有网络,数据传输则无法进行。

在传输超大文件时,数据线传输虽然不完美,但没有其他更好的选择。

02 新型连接技术:彻底告别数据线 传输能力如同有线

面对数据线传输存在的痛点,业界投入9年的研发,推出一种创新性的连接方式,不用数据线来实现高速数据传输,且传输能力与有线相当。

图示:两个电子产品一触碰即可进行大数据传输

图示:两个电子产品一触碰即可进行大数据传输

图示:第一代产品和第二代产品的尺寸

图示:第一代产品和第二代产品的尺寸

这种新的连接方式称为非接触连接技术Kiss Connectivity,是一种利用极高频(EHF)技术,可以在设备之间提供低功耗、高速(速率高达每秒6Gb)、非接触式的数据传输。其主要技术特性包括:3x3mm封装,带有内置天线;支持多种高速视频和数据通信协议,包括USB 2.0;运行速度高达6Gbps;非常低的系统物料成本(BOM);高可靠性和高客户系统良品率。

值得强调的是,这种连接技术打破了传输意义上数据传输的概念,除了通过触碰实现数据传输之外,还可以通过其他介质实现数据信息传输共享。Keyssa市场营销副总裁Steve Venuti将两个产品用一根塑料线进行连接,两个产品之间即刻开始数据传输。Steve Venuti表示:“实质上,塑料线只是一个媒介,其他的物理介质也可以进行。”

图示:通过塑料线也可以实现数据的传输分享

图示:通过塑料线也可以实现数据的传输分享

依托非接触连接技术,实现了微型化、低成本、低功耗、全固态、可嵌入式的电磁连接器,可以在设备之间以高带宽安全地移动超大文件。

该技术由美国硅谷的半导体公司Keyssa研发推出,Keyssa由跨学科技术专家和标准专家团队组成,其投资方包括Alsop Louie、Dolby Family Ventures、富士康、SK海力士、英特尔投资(Intel Capital)、NantWorks、纽伯格伯曼公司及三星等。

去年推出第一代元件化非接触连接器产品之后(尺寸为5*5毫米),今年推出新一代KSS104M,尺寸缩小至3×3毫米,其功耗大幅降低,且支持多种成为行业标准的高速通信协议。

Keyssa在研发上花费9年时间,来了解在移动产品中实现高速非接触式连接所需要满足的技术要求。Keyssa首席执行官Eric Almgren说:“在申请了250项专利之后,我们才有了KSS104M和KSS104M-CW,这两个产品已经可以提供给那些想要简化实验过程及测试的制造商,并在系统良品率和可靠性两个方面支持大批量和高可信生产。”

03 应用路径:手机领域先切入 将延伸至更多智能产品和工业等领域

图示:非接触连接技术的应用领域

图示:非接触连接技术的应用领域

机械式连接器市场容量达500亿美元,除了消费电子产品的内部连接和外部连接之外,涉及的应用领域还包括数据中心的连接、工业应用的连接等。

为了推动非接触式连接技术的应用,富士康、Keyssa和三星联合从手机领域切入,推出“Connected World”智能手机生态系统。Connected World计划将定义新一代移动设备如何在没有Wi-Fi或线缆的情况下共享千兆比特级数据。“该计划从根本上简化了消费性物联网设备及应用的相关工程及设计要求,支持包括移动、家庭和汽车等等应用场景。”Keyssa市场营销副总裁Steve Venuti表示。

该计划将简化智能手机、外部设备、附件、智能家居和汽车间的大型数据共享,并大幅加快同步速度——只需要简单地将设备碰到一起,就可实现千兆比特级的数据传输。

为了满足对于系统非常关键的所有电磁和机械要求,以在移动和其它系统应用中使用KSS104M。在Connected World计划中,Keyssa还将发布一个即刻可用的非接触式连接模组KSS104M-CW。

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图示:没有数据线接口的二合一的平板电脑

图示:没有数据线接口的二合一的平板电脑

有了非接触式数据传输技术,电子产品的工业设计、生产制造等环节将得到大大优化。用户在AR、VR、家用机器人、可穿戴产品以及更多小型的智能产品的使用体验将变得更好;智能制造中涉及的数据传输等环节也将得到大大提升。

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