根據歐盟目前的規範，到2024年底在歐盟所有銷售的智慧型手機、平板電腦和相機都必須配備USB Type-C充電介面。而從2026年春季開始，也將適用於筆記型電腦。因此USB Type-C介面將成為所有USB傳輸技術中，最受關注的技術標準。

此外，由於印度打算加入歐盟，因此也開始強制使用USB Type-C作為市場上所有智慧型手機、平板電腦和筆記型電腦的統一充電介面。這些變化最早可能在2024年在生效。印度這樣做的主要理由，除了符合歐盟的規範之外，也希望減少使用不同充電介面所產生的電子垃圾（在這種背景之下，主要影響者就是蘋果公司）。在2022年底，印度中央部際工作組已經就所有電子設備上的USB Type-C充電介面標準化達成共識。

圖一 : 如果蘋果2025年從Lightning轉向USB Type-C，這意味著第一款USB-C iPhone將是iPhone 15。

USB Type-C技術已經擴及到嵌入式和工業領域

與USB-Type A和USB-Type B不同，USB-Type C端子的形狀是對稱的，所以不用擔心正反面的方向，也因為這樣的介面設計，可以更方便傳輸的數據資料。此外，供電方面也比傳統的USB-Type A、USB-Type B具有更優越的快速充電能力。

除了資訊產品之外，目前USB Type-C的技術應用已經逐漸擴及到包括：工業自動化、醫學影像、自動駕駛汽車和ADAS、安全和監控、智慧零售、建築、製造和農業等。這是由於USB Type-C提供了優於USB-Type A和前幾代USB-Type B的增強功能。只要透過一根USB電纜傳輸就能提供高速數據傳輸和供電的能力，同時還可以為系統整合業者和OEM設計人員提供更多連接的介面。

雖然USB Type-C在消費端並不是一項全新的技術，但今天它已經慢慢融入嵌入式行業，USB Type-C提供的功能，正在慢慢淘汰對Type A和Type B的速度和連接性需求。目前，不同的工業運算解決方案都提供了USB 3.2 Gen 2的USB Type-C。

隨著技術的進步呈指數級增長，將有更多數據需要處理。在嵌入式應用中，如機器視覺和其他支援AI的操作、工業電腦，需要從IoT設備和感測器獲取大量數時，USB Type-C就具有極快的速度，將這些大量數據發送到工業電腦，並為邊緣提供額外的下一代USB技術。

與其他類型的USB相比，USB Type-C的架構更纖薄、更小。SFF（小型）PC和SBC（工控板）等嵌入式系統，就需要在空間受限的應用中提供所需的處理能力，對於這些限制因素和對更大運算能力的高需求，便可以透過USB Type-C來緩解這些限制。

USB-Type C仍舊需要面對現有傳輸技術標準挑戰

Type-C是2014年才出現的新USB標準，但由於其高度的便利性，越來越多的PC和智慧手機等數位設備內建了Type-C介面。根據印度研究公司FMI的資料顯示，USB-Type C市場在2022年的市場規模達到了159億美元，佔全球USB設備市場的 37%。預計到2030年時，將達到1272億美元。

這股浪潮不僅在各種智慧型數位產品上展開，甚至還被推廣到汽車市場，因此導入USB-Type C的新車型也越來越多。例如本田在2022年全新改款的第6代Step Wagon，全車系都配備了USB-Type C充電插槽。

今天，智慧手機透過USB-Type C連接到汽車時，大多都已經可以達到以下三種用途（圖二）：

（1） 透過USB-Type C來播放音樂

（2） 提供充電的功能

（3） Apple CarPlay和Android Auto透過USB-Type C連接車載資通訊系統

圖二 : 目前智慧手機大多可以透過USB-Type C連接到汽車的娛樂設備。

但是，對這些應用來說電纜連接是絕對必要的嗎？答案是「取決於汽車型號」，但事實上，這些都可以通過無線方式處理。包括：（1）透過藍牙連接；（2）支援Qi標準，可讓電子產品進行無線充電；（3）透用無線CarPlay/Android Auto連接。

但目前採用無線CarPlay/Android Auto技術的車型還很少，因此大多數汽車還是使用藍牙技術。

如此一來，就會有人產生了質疑，既然已經有了這麼多的替用技術，未來為什麼還要導入USB-Type C，之所以USB-Type C被推廣到車輛是因為USB-Type C這個標準，它的設計和未來預期在汽車中應用具有有高度的相容性。；

透過USB PD介面供電已是大勢所趨

隨著智慧手機走向5G，因此電力消耗進一步增加。所以透過PD（Power Delivery）的技術，在後座將有更多時間享受各種內容，以及同時進行充電。

USB PD協定允許USB Type-C提供高達240W的功率，加速將此傳輸技術推動車用市場。然而，汽車USB Type-C設計必須滿足嚴格的汽車安全標準，例如EMC和熱管理法規。因為每一項法規都是在確保駕駛，和乘客的舒適性和便利性的。因此USB PD的新功能都將使設計變得更複雜。

事實上，許多新車都已經配備了USB介面，由於這些對電力的消耗，使得各款式的新車都被要求，需要具有更穩定的供電能力（圖三）。

圖三 : 透過控制電路讓USB Type-C來獲得汽車電池中的穩定電力。（source：Monolithicpower；作者整理）

因此，USB-Type C的PD技術標準還正繼續的發展，目前最新的PD規範，已經能夠提供高達240W的電源。可惜的是，目前還沒有能夠提供240W功率的車輛（因為系統成本是一個不得不面對的問題）。

另一方面，由於汽車電氣化，交流發電機等電氣系統的強化，也應該影響到資訊娛樂系統的供電，因此USB-Type C在車用的發展仍處於起步階段。

就便利性而言，Qi和無線連接將不會消失。然而，USB-Type C預計將以不同的方式發展，包括高速資料傳輸，以及對車輛和電纜方面的支援（如交替模式），可以透過單一電纜就能享受高品質的視訊內容。

汽車業者不太可能需要為車輛中的每個 USB Type-C都提供100 W以上或240W的電源。因此會為了在不影響充電時間，或可靠性的情況下盡量地降低成本，例如可以在插槽之間共享一個100 W以上或240W電源，這就稱為動態負載共享。例如，USB Power Delivery 控制器和零件中就可以將其中一個 USB Type-C插槽的供電能力降至60 W，因此在插入設備時它可以為第二個插槽提供 40W以上的電源輸出（圖四）。

圖四 : 透過分配機制，降低其中一個電力輸出埠，來讓另一個輸出埠供應大電力，達到降低成本的目的。（source：Cypress；作者整理）

USB的可互操作性是相當的

對於使用性的方便程度而言，可互操作性（Interoperability）是至關重要的。僅僅因為兩個設備符合USB標準規範並不一定意味著它們可以協同工作。

互操作性在汽車應用中就有著關鍵性作用，因為互操作性不佳的話會對使用者帶來相當大的困擾，與負面觀感。

因為USB介面已發展成為汽車的一項不可或缺的介面標準，在承擔著越來越多的充電、播放音樂和與智慧手機交互的責任下。在購買車輛時，人們往往更關心連接手機和播放音樂的便利程度，而不是發動機的運行狀況。

同時為了讓使用壽命更長，車輛不僅需要能夠與目前所有的智慧手機、平板電腦和筆記型電腦進行相互操作與存取，而且還需要為未來幾年可能出現的新產品進行互操作。因為以目前消費者的使用習慣來看，平均每兩年就會更換一次智慧型手機，所以互操作性就更加重要了。

與許多標準一樣，USB供電標準也會隨著時間的推移而不斷推陳出新。例如，目前雖然可支援最新的Power Delivery （PD） 3.1和Quick Charge （QC） 5，但是USB Type-C和PD規格卻都在不斷出現變化，那麼車輛就可能無法完全支援市場上最新的智慧型電子產品。

透過可程式化USB控制器解決互操作性問題

實現穩健互操作性的唯一方法是透過可程式化USB控制器。借助可程式化控制器，就可以隨時升級USB Power Delivery中的Stack結構，來達到與新產品互操作的能力。就像是今天的車輛中許多系統都使用軟體，因此車主也可以接受軟體升級是一種標準保養項目。

另外必須注意的是，以現有的資訊產品分類來看，固定功能和可配置控制器非常適合消費電子設備（例如USB的滑鼠或鍵盤）等應用，而在這些應用中，產品的使用壽命大多都預計只有幾年而已，因此產品只需要提供有限且良好的互操作就可以。

相比之下，可程式化USB控制器可提供開發人員完全存取控制器的機能，從而最大限度地提高設備的能力，並且透過資料的回饋（Feedback），控制器更可以動態性的和最佳化設備效能。此外，如果出現新標準或出現不可預見的問題，還可以利用韌體升級來解決這些問題。來確保在工業設備或車輛的整個生命週期內保持互操作性、品質和可靠性。

事實上，工業設備和汽車上所內建的USB控制器並不是便宜商品。例如當USB滑鼠無法運作時，更換一個便宜新滑鼠的成本可能不到300元台幣。但是如果汽車上的USB介面停止工作的話，則可能需要進行昂貴的保養維修。因此，應用於工業設備和車輛的USB控制器必須全面滿足更高的標準，同時還必須能夠承受更高的工作溫度。因此所使用的組件可靠度，需要比傳統消費電子所需的時間更長。

過壓、過流、ESD和短路保護都是課題

設計具有更高功率輸出的USB Type-C子系統的主要挑戰之一，是電源需要過壓、過流、ESD和短路保護以及高壓柵極驅動器。還需要電纜補償以確保在車輛中保持長電纜上的信號品質。為了支援車輛或者是工業生產線上，可以在受限和環境極端的操作條件下可靠運作，就需要溫度保護機制來防止過熱和損壞。

由於USB介面插槽是暴露於現實環境中，因此USB電路就需要更高等級的保護，免受許多電氣事件的影響。就像是最常見的一種是靜電放電（ESD）。例如，乘客在乙烯基座椅上四處走動或摩擦地毯就會產生電荷。如果這時觸摸暴露在外的USB介面插槽，極可能會損壞車內的敏感電子設備，而這些電子設備維修起來既困難又昂貴。

因此為了防止ESD帶來的影響，這時系統需要設計接地機制，以便讓能量可以安全消散。理想情況下，控制器是已經整合了ESD保護能力，提供8 KV接觸和15 KV 空氣放電保護，這樣一來，就足以保護控制器避免受到ESD影響。

在未來，一些USB類型將很快被USB Type-C所取代，不僅會取代Type-A，甚至還會取代Mini-USB和Micro-USB連接器。如果新一代的工業設備或新款車型仍然有訊號傳述和供電介面，USB Type-C無疑將成為未來最主流的連接器。

因此最新的設備已經都至少會設計一個USB-C介面，並且根據歐盟法規，會保留一段相當長的時間。但是，該規定僅影響電源變壓器。由於USB A/B在數據傳輸方面沒有優勢，預計未來也不會用於數據應用。因此相信接下來USB Type-C將會出現在更多的產業領域中。