USB 3.0於工控領域之應用—USB2Expressway Technology

自從USB2.0介面被定義傳輸速度快、即插即用、使用設備介面廣泛等多項優點，10多年來，逐漸從消費性電子產品進入工控應用領域。USB 3.0亦已於2008下半年正式公布，不僅具備USB 2.0十倍的傳輸速度，更有先進的電源管理及供電能力。目前在消費性電子市場，USB 3.0介面已被廣泛採用於各種主機和週邊裝置，例如：外接式硬碟，USB flash記憶體等。Intel和AMD也陸續宣布2012上半年將量產內建USB 3.0主機控制器的晶片組，USB 3.0介面勢必成為新一代應用介面的趨勢。

工控應用面一向講求效率，對於資料傳輸速度與傳輸距離的要求日益增加，現有工控領域常用的高速資料傳輸介面(如：USB 2.0、Ethernet)已漸漸無法滿足面臨飽和的應用需求。

USB 3.0傳輸介面可為工控應用帶來以下便利，包括1. 超高速傳輸頻寬 (5Gbps)；2. 便於操作者使用的熱插拔以及即插即用；3. 支援HUB結構，結合多端口連結，一台主機可同時控制多台設備。然而，USB 3.0傳輸介面若要進入工控領域完全取代USB 2.0，勢必面臨以下挑戰：

1. 解決方案和客製化設計複雜，支援大量應用未臻成熟。
目前，業界專門針對工控應用或嵌入式平台的USB 3.0設備控制晶片還非常少。同時，工控領域對USB 3.0技術的設計掌握度尚未完整。假設現階段將工控設備全面轉換至USB 3.0，時機尚未成熟。

2. 標準USB 3.0與傳統USB 2.0的並行並存。
即使採用USB 3.0主機介面搭配USB 3.0 Hub，現有USB 2.0設備性能仍無法提升；這點在單一主機對應多台下游設備傳輸的環境下，尤為明顯：當多台USB 2.0設備同時運作時，單一USB 2.0的頻寬(480Mbps)將被多方分享共用，限制設備的性能發揮，進而將影響產能。

3. 標準USB 3.0傳輸距離太短(<3m)，無法滿足某些工控領域環境需求。
標準USB 3.0傳輸線長度規範為3m，目前的技術而言，將大大限制工控應用；尤其對於講求規模及效率的工廠，大部分被操作設備必須距離主機有一定距離，這將成為升級設備的首要挑戰。

威鋒電子首創「USB2Expressway」技術，為USB 3.0介面進入工控領域的技術壁壘提供了解決方案：
1. 全球首創「USB2Expressway」
USB2Expressway採用威鋒電子獨家U3TT晶片技術(USB 3.0 Transaction Translator)，使得現有眾多USB 2.0設備效能得以大幅提高。在多個USB 2.0設備同時運作時，USB2Expressway可為每個連接於其下游的USB 2.0設備提供專門的全速頻寬(480Mbps)，將USB 2.0性能發揮至最大。針對大多數工控領域「一對多」的控制模式，輕鬆整合工控應用需求。使用者無須汰換工廠現有USB 2.0設備，不僅節省設備開支，更能透過威鋒電子USB 3.0主機控制器和USB2Expressway的搭配，大幅提升系統性能，提高產能並同時降低系統成本。

2. 獨家專利「USB 3.0 AOC」
威鋒電子同時結合專業技術團隊，推出以光纖為基礎的「USB 3.0 Active optical cable(USB 3.0 AOC)」。該技術可將USB 3.0信號傳輸距離延伸，由原有的3m限制，擴展到100m甚至300m。兩個解決方案技術相互結合，將大大滿足USB 3.0介面技術的應用範圍，滿足更多工控領域的應用與需求。