人气UP主集结，尽在公众科学日
当你出门在外，手机没电，费尽千辛万苦借来一根数据线时，却发现它与你的手机不兼容……这种绝望，想必只有经历过的人才知道。
科技都这么发达了，为什么人们还没能让数据线统一成一种样式呢？
1
外观有门道手机数据线之间最大的不同就是外观了。外观用更专业的话讲，叫做接口界面。除了我们常用的3种接口外（苹果的Lightning和安卓手机常用的Micro USB、USB-C），还有USB-A和“00后”“10后”几乎没见过的USB-B、mini USB，以及Dock接口。
手机最常用的3种接口
各种移动设备接口
然而，各类USB和苹果的Dock、Lightning只是众多电子产品接口中的一小部分，由于功能和使用场景的不同，数据线的样子也是千奇百怪。
比如用于连接网线的RJ45、RJ11；传输视频的DVI、VGA、HDMI；传输音频的RCA莲花头、XLR卡农头，TRS接头（我们常用的3.5 ｍｍ耳机接口就是一种TRS接头）。
五花八门的数据线与转接头
不管是音频、视频、文件、还是网络信号，本质上它们都是一串电子信号，数据线内部无非是几根用于传递电信号的电缆。那么，为什么不能用外观一样的接口来完成这些功能呢？
决定外观的最主要因素便是这些数据线对机械强度和使用寿命的要求，也就是我们常说的结不结实、牢不牢固、耐不耐用。
比如网线的插头上都会有个小舌头，它能死死地卡在插孔里面，一般的晃动都无法让网线脱落。
网线常用的RJ45水晶头
这是因为网线不需要经常拔插，但要求足够牢固。想象一下，当你追着idol的剧正尽兴时，或是正和朋友“开黑”玩着游戏时，突然线一松，网断了，这是一个多么令人抓狂的场景。
由于不需要频繁插拔，网线上常用的RJ45水晶头在设计时要求的插拔次数只需大于750次，如果超过这个数字后你网线的水晶头才坏掉，那可就不算是产品质量问题了。
比起网线，更夸张的要属VGA线了，没错！就是那种插一次还要拧两个螺栓，用起来又麻烦又费劲的视频线，老式的显示器、笔记本、投影仪上都有这个接口。
VGA和它标志性的两个小螺栓
多达15个针脚，外加2个固定螺栓，从最大程度保证了牢固性，这机械性能绝对“杠杠的”，但不得不牺牲掉它的便利性。
与RJ45和VGA不同，我们日常用的手机数据线则需要反复多次的插拔，对便利性的要求远超过了机械强度，因此常见的各种USB接口都没有硬性的防脱落设计，稍用力拉就能拽开。
USB接口的使用寿命也远远超过了网线，电脑上普通的USB－A接口要求插拔次数在1500次以上而不损坏，手机上的USB－C接口则要求插拔次数大于10000次。
除此之外，还有些“另类的”接口会故意追求更低的机械强度，“不牢固”反而成为了标杆。
比如电脑的充电口选择故意降低连接时的机械强度，用磁力吸附代替了插槽，手指轻轻一拨就能断开。
当我们不慎用脚绊到电源线时，电源线会轻松地从电脑上脱落，而不会死死拽着电脑，把电脑也拖到地上，这样就保证了电脑的安全。
两种靠磁力连接的电脑电源接口，轻轻一拨就能断开
除了对机械性能的要求，电子设备的大小本身也决定了接口的尺寸。体积较大的电脑往往采用USB－A接口，而更轻薄、结构更紧凑的手机则常采用更小的Lightning、micro-USB或USB-C。
此外，出于商业利益的考虑，有些厂商会故意设计出一些外形奇特的接口，这些接口只能用在特定的设备上，对其他友商的产品都不兼容。这样可以增加用户的粘性，在人为制造的种种不便利下，人们更倾向于选择同一品牌的产品。
想必各位90后都还记得十几年前被各路厂商五花八门的充电接口支配的恐惧。
2
外观一样就能通用吗？然而，外观一模一样的数据线与接口就能相互通用了吗？naive！
外观一样只能保证你能把数据线顺利地插入接口中，还有更多你看不见的东西在阻碍着数据线之间的通用。
>>>>薛定谔的“快充”现在手机都有“快速充电”功能，用个十几分钟就能充满大半的电量。
但也许你已发现，只要换个数据线或换个充电器，“快充”这个功能就变得时有时无，十分“佛系”，甚至有人将其调侃为“薛定谔的快充”。
这是因为看似一模一样的数据线与充电接口，内部其实暗藏玄机。一些厂商为了让手机充电更快，自行改装了USB接口的充电引脚。这个引脚允许更大的电流通过，大大提高了充电速度。
然而市面上卖的充电器和数据线不一定都经过了这样的改装，如果你使用的数据线没有大功率充电引脚或者与你手机的充电引脚不匹配，“快充”功能就变成了一个摆设。
3
数据线也会“语言不通”？你知道吗？两根长得一模一样的数据线也会“语言不通”。这是因为，要想正常传输数据，还得保证各个设备与数据线之间有相互兼容的接口协议。
就好比两个人说话，只有他们两人至少同时会说同一种语言才能顺畅地交流。接口协议就像是一套两人都需遵守的规则或是两个人都会讲的一种语言，它规定了两台设备之间的通讯规范，传输数据的方式，充电功率等。
当数据线被插入接口，每个针脚稳定地相连时，两个设备之间就能依照接口协议以某个速度传输数据或者以某个功率来充电。
一旦接口协议不兼容，两台设备虽然被数据线连着，但由于它们“谁也不认识谁”，二者间并不会产生任何数据的传输。
现在家里的电视一般都有USB接口，电脑也有USB接口，相信一定有和小编一样脑洞大开的小伙伴想过，如果用一根USB线把它们相连是不是可以把电视当成显示器了呢？
然而，天真的我们很快会被现实打脸，大多数电脑USB接口或数据线都不支持HDMI协议，没有视频传输协议，你只能在电视屏幕上看见一片漆黑。
USB：什么HDMI、VGA协议？我不懂啊！
比起极端的接口协议完全不兼容的情况，下面的场景可能小伙伴们会更加熟悉。
当你欣喜地买来一台新电脑，商家告诉你，这台电脑的USB接口支持雷电3协议，传一部40G的蓝光电影只需要几秒钟。
然而，当你回到家里，从其他设备往这台电脑里拷贝电影时，却发现整整用了几分钟，有时候甚至要1个小时！这是怎么回事，难道被骗了？
在拨打12315之前，你不妨先查看一下数据线和另一台设备支持的接口协议，如果你的设备只支持USB3.1协议，那不好意思，这台设备只能用USB3.1协议和你的新电脑进行数据传输，至少也得用个半分钟才能复制完电影。
更惨的是，如果你之前的设备只支持USB2.0协议，那你在未来的半个小时之内，是不可能在新电脑上看这部电影了。
正是这个原因，导致了许多人新电脑上的雷电3协议接口并不能使出它的“全部功力”，大多数时候你使用的依然是USB3.1，甚至USB2.0协议。
讲到这里可能有小伙伴会问，难道统一数据线真的是一个遥不可及的梦想吗？
2019年8月USB标准化组织发布了USB 4协议，试图建立一个万能的协议来“一统天下”，如果实现的话你将能用一种数据线来充电、听歌、连电视、传文件……而且速度极快！
然而，建立一套新标准需要社会各界的齐心协力，不是一个厂商、一个组织、甚至一个国家能解决的。
其实，仔细想想，不统一也有一定的好处，这意味着你有更多的选择。
回到最开始的场景，当你出门在外，手机没电时，如果只需要在便利店花20块钱买一根USB2.0协议的数据线就足以应急的话，就没必要斥巨资买一根500块的雷电3协议数据线啦。
来源：数字北京科学中心
编辑：米老猫
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