L'USB-C dovrebbe essere il cavo di alimentazione del futuro: problemi di progettazione ne rallentano l'adozione.

La complessità delle transizioni di progettazione può ostacolare l'adozione dell'USB-C, ma la proliferazione di adattatori CA monouso contribuisce all'accumulo di rifiuti elettronici.

Quando l'USB-C fu introdotto nel 2014, venne salutato come la soluzione di cui tutti avevano bisogno al problema quantistico dell'USB: ogni volta che si collega un dispositivo USB, la spina è inserita nel verso sbagliato, ma in qualche modo rimane tale anche dopo averla ruotata. L'USB-C era stato progettato anche per essere sufficientemente flessibile da fornire alimentazione ai dispositivi: il MacBook da 12 pollici (ora fuori produzione) cercava di soddisfare tutte le esigenze di alimentazione e connettività degli utenti con una singola porta USB-C.

Nonostante le migliori intenzioni, a cinque anni dall'introduzione dello standard USB-C la diffusione è ancora tragicamente discontinua. Il supporto per la trasmissione dati tramite USB-C è problematico, con ben otto diversi tipi di cavi standardizzati. Anche l'alimentazione tramite USB-C è sfuggita alla Raspberry Pi Foundation, tanto che i primi lotti di Raspberry Pi 4 risultavano incompatibili con i cavi USB-C progettati proprio per l'alimentazione.

"Un caricabatterie intelligente con un cavo contrassegnato con la sigla 'e' identificherà erroneamente il Raspberry Pi 4 come un accessorio adattatore audio e si rifiuterà di fornirgli alimentazione", ha affermato Ebon Upton, co-creatore di Raspberry Pi.

Analogamente, gli albori dell'USB-C furono funestati da cavi non standard, spingendo appassionati e professionisti a chiedere consiglio a Benson Leung, un ingegnere di Google che divenne rapidamente il punto di riferimento per l'USB-C in seguito a una serie di recensioni su Amazon che segnalavano cavi non standard potenzialmente pericolosi.

"Quel problema, il problema di compatibilità USB, non riguarda solo il Type-C; esiste fin dal primo giorno. Ci sono sempre stati cavi economici e di scarsa qualità che non rispettavano le specifiche", ha affermato Mark Fu, direttore marketing senior di Cypress Semiconductor. "Ci sono sempre stati dispositivi che non hanno mai superato la certificazione, o addirittura casi in cui la maggior parte dei dispositivi ha il logo USB, ma non sono interoperabili, e quindi, durante una sessione di debug, si scatena una sorta di conflitto. 'Io sono conforme.' 'Anch'io.' 'Ho il logo.' 'Anch'io.' Come mai non funzionano?"

L'USB-C, se implementato come standard in modo indipendente dal dispositivo e dal produttore, dovrebbe diventare lo standard di riferimento per l'industria elettronica. In condizioni ottimali, l'USB-C dovrebbe essere in grado di alimentare praticamente qualsiasi dispositivo, riducendo la produzione di adattatori monouso attualmente in uso.

"Ho un Amazon Echo. L'ho spostato dal soggiorno alla camera da letto. Per qualche motivo, durante quei sei metri di tragitto, ho perso l'alimentatore", ha detto Fu. Dopo aver trovato un alimentatore di ricambio su Amazon, la lunghezza dell'avvertenza è stata allarmante. "'Questo alimentatore è per Echo e Fire TV di seconda generazione; non è compatibile con altri altoparlanti Amazon; non è compatibile con Fire TV di prima generazione.' Si tratta di prodotti dello stesso produttore, appartenenti alla stessa categoria di dispositivi, che consumano quasi la stessa quantità di energia. Perché non usare un solo alimentatore?", ha chiesto Fu.

Questi adattatori di alimentazione, simili tra loro ma incompatibili, rappresentano un problema di rifiuti elettronici. La durata media di questi dispositivi per la casa intelligente è compresa tra 2 e 4 anni, ma con gli adattatori monouso, la quantità di rifiuti elettronici generati può aumentare rapidamente.

Chi viaggia spesso per lavoro conosce bene le difficoltà che gli adattatori di corrente possono causare. Quando si è in viaggio per affari, ci si porta dietro una serie di dispositivi elettronici: un notebook e uno smartphone come minimo, oltre ad altri accessori come cuffie wireless, fotocamere, rasoi elettrici o altro, a seconda delle esigenze. Caricare questi dispositivi significa aggiungere un secondo apparecchio al bagaglio, e l'ingombro aumenta rapidamente.

In teoria, l'USB-C dovrebbe essere la scelta ovvia per la maggior parte dei dispositivi elettronici. L'USB Type-C può erogare 100 W, 20 V a 5 ampere, il che copre un'ampia varietà di dispositivi elettronici. Tuttavia, implementare l'alimentazione su USB-C non è così semplice come utilizzare i classici connettori a barilotto e pin. "Abilitare l'alimentazione su una porta Type-C richiede denaro. Bisogna aggiungere silicio extra perché aumenta la potenza, la protezione dall'alimentazione, il dispositivo è più potente, [servono] un interruttore low-side, un MOSFET per accendere e spegnere l'alimentazione, componenti aggiuntivi per regolare tale potenza e la velocità di accensione e spegnimento", ha affermato Fu. "Quindi si tratta di un compromesso tra costi dei materiali e costi effettivi."

Per gli appassionati di elettronica con budget limitati che assemblano i propri dispositivi, la maggiore complessità non deve necessariamente rendere l'USB-C inaccessibile ai progetti fai-da-te. Il kit EZ-PD (Power Delivery) di Cypress è pensato per i progettisti che desiderano migrare i propri progetti, fornendo un connettore USB Type-C che alimenta una morsettiera, alla quale è possibile collegare un connettore a spina e cilindro.

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James Sanders è un redattore tecnologico di TechRepublic. Si occupa di tecnologie del futuro, tra cui il calcolo quantistico, l'IA/ML e il 5G, nonché di cloud, sicurezza, open source, mobilità e dell'impatto della globalizzazione sul settore, con particolare attenzione a...


Data di pubblicazione: 18 ottobre 2019