Что нужно знать о кабеле Lightning. Как он работает

Внутренний мир непростого аксессуара.

Настоящий бич для владельцев iOS-устройств — Lightning-кабели. Их много, они разные, но выбрать можно далеко не все.

Разберемся в устройстве этого, с виду простого, аксессуара с целым арсеналом секретов. В рабстве Lightning

Apple никогда не стеснялась в одностороннем порядке придумывать стандарты и пересаживать на них своих пользователей.

Пока производители мобильных устройств прошлой десятилетки уверенно сидели на типе зарядных гнезд DC с самым разным диаметром штекеров, для своих плееров iPod Apple выбрала интерфейс FireWire.



Плавный переход тысяч брендов, выпускающих смартфоны на miniUSB, Apple встретила уникальным 30-пиновым портом в первом iPhone.

Сейчас «единым стандартом» в мире мобильных гаджетов остается разъем microUSB с перспективой замены на USB Type-C. Тем временем на iOS-устройствах прописался Lightning, и при этом надолго.



Найти кабель для подзарядки «обычного смартфона» очень легко. А вот Lightning — не очень. Поэтому среди владельцев Apple-техники принято брать его с собой.

Нишу «запасных», расходных, дорожных кабелей для iPhone и iPad оперативно закрыли китайцы. Вот только одно «но»: подделать их не так просто. Что внутри Lightning и почему оригинал — это дорого

Понять, почему Apple остается компанией, стоимость аксессуаров которой иногда кажется неоправданно высокой, можно лишь после технической процедуры вскрытия.



Примечание: мы ровно дышим к компании Samsung. Просто сравнение южнокорейского и американского производителя.

Перед нами два оригинальных аксессуара к смартфонам компаний, которые уже несколько лет являются главными конкурентами на рынке мобильных устройств. Стоимость кабеля от Samsung — в районе 500 рублей. Оригинальный Lightning-кабель для iOS-устройств обойдется в 1590 рублей, в 3 раза дороже.

Достанем скальпель и попробуем разобраться, в чём причина такой разницы в цене. Сразу скажу, что пластик Samsung режется очень легко. А клипсу в Lightning взять «голыми руками» не так просто — предусмотрена мощная защита от проникновения.



Добираемся до внутренностей и наблюдаем.

Лучший вариант платы, который вы можете встретить в microUSB, выглядит так:



В худшем случае (и это будет действительно оригинальный кабель, но от другого производителя) не увидите даже выпрямителя напряжения. Просто четыре разноцветных провода с экранированием-оплеткой (на которой тоже нередко экономят).

После мучений по разборке оригинального Lightning-шнурка нас встречает вот такой «внутренний мир»:



И более крупный снимок миниатюрной платы:



Внутри Lightning спрятан полноценный микрокомпьютер, который не только анализирует весь процесс подзарядки iOS-устройства, но и облегчает эксплуатацию аксессуара пользователем.

И если до сегодняшнего дня вы с недоумением смотрели на стоимость оригинального кабеля Lightning — теперь вы знаете, что дело в компонентах и качестве.

Мало аргументов? Двигаемся дальше. Что происходит внутри Lightning и как он работает

Под защитной металлической крышкой штекера Lightning установлена приведенная выше схема. Разумеется, сейчас мы говорим об оригинале, а проблему китайского ширпотреба затронем немного ниже.

На плате установлены четыре чипа и несколько вспомогательных вычислительных устройств, отвечающих за передачу данных на компьютер и использование кабеля для Data-соединения. После подключения iPhone к зарядному устройству, внутри этой схемы оживают любопытные процессы.

Внутренний мир одного из чипов



Два из представленных чипа очень просты по своей конструкции и состоят всего из нескольких транзисторов, задача которых преобразовывать поступающий сигнал электрического тока в состояние, максимально адаптированное для установленного в смартфоне аккумулятора.

Еще один чип с маркировкой NXP NX20P3 обеспечивает контроль над уровнем текущего состояния батареи, вычисляя накопленный полезный объем заряда.

Установленный в кабель микропроцессор помогает определять и то, какой стороной вы вставляете кабель в разъем устройства.

Стандартная распайка Lightning-кабеля выглядит следующим образом:



И именно тут срабатывает магия Apple. Вам не нужно думать, каким концом устанавливать штекер. За это отвечает и вышеуказанный микропроцессор, и асимметричное размещение контактов.



Т.е. пока вы вставляете шнур, начинка автоматически определяет на какие контакты подавать напряжение.

Всем этим технологиям сопутствуют десятки патентов, которые принадлежат Apple. Но китайской изобретательности нет предела: кабели подделываются с разной точностью и уровнем качества, до соблюдения закона им дела нет.

Поэтому в Apple предусмотрели защиту своих аксессуаров и разработали собственный стандарт сертификации MFI (Made for iPhone/iPad/iPod), а ограничить подключение низкопробных кабелей Lightning решили еще одним, четвертым чипом, установленном на той же миниатюрной плате оригинального шнура. Американский Firewall против китайских Lightning-подделок

Ненавистный сторонними производителями аксессуаров чип с номером BQ2025. Его без преувеличения можно назвать «пропуском» к недрам гнезда Lightning в iPhone.

Если на неоригинальном кабеле такого чипа нет, iOS-устройство показывает следующее окно:



На этом «недошнурок» можно фактически выбрасывать: он не будет адекватно (или вообще) заряжать девайс, не позволит синхронизировать данные. Важно: почему появляется сообщение «данный аксессуар не поддерживается?»

На чипе BQ2025 есть специальный выделенный цифровой блок постоянной памяти, для изготовления которого используются полупроводники. Его имя — EEPROM. Особенность EEPROM заключается в возможности многократной перезаписи информации (вплоть до миллиона раз).

Объем памяти блока EPROM составляет порядка 64 — 128 бит, но этого вполне достаточно, чтобы туда сохранился уникальный ключ каждого существующего в мире аксессуара для iOS-экосистемы.

В этот блок записывается ключ, позволяющий идентифицировать «оригинальность» — соответствие стандартам Apple и подтверждение наличия официальной сертификации MFI. При подключении ключ на аксессуаре сопоставляется с базой значений на iOS-устройстве. Если такового не найдено, выскакивает сообщение об ошибке и невозможности работы.

Производители поддельных кабелей частично смогли обойти защиту. В качестве альтернативы EEPROM, кустарные фирмы используют эмулятор, в основе которого лежит микроконтроллер 8051. Он обходит защиту Apple, но не является долговечным и часто оказывает на ровном месте, отчего кабель резко перестаёт работать с iOS.

Один из 10 вариантов китайского творчества



Любая другая компания стала бы заложником собственной технологии. Подумайте сами. С одной стороны, Apple может в любой момент начать выпуск смартфонов, к которым будут подходить только оригинальные кабели. С другой, на рынке аксессуаров наступит настоящий хаос, а уже приобретенные пользователями оригинальные Lightning станут несовместимыми с новым поколением устройств.

Поэтому хорошо, что Apple делает все порционно. Область EEPROM памяти легко перезаписывается во время очередного обновления iOS посредством приложения iTunes. И очень часто, именно после перепрошивки, китайский Lightning отказывается работать.



Прибавьте к этому DRM-защиту мультимедиа файлов, которую так поддерживает компания, и можете забыть о совместимости несертифицированных аксессуаров для вывода изображения и ретрансляции музыки через порт Lightning.

Еще одна проблема, которая мешает начать производство аксессуаров любому желающему — недоступность и дороговизна схем. Помните описанный выше чип NXP NX20P3? Цена его схемы на черном рынке составляет 2500 долларов!



И для старта производства одной схемы будет явно недостаточно. Чем опасен поддельный Lightning

Apple задумала систему ключей не просто так. Помимо дохода, подумали и о своей репутации.

Вы часто слышали о взрывающихся смартфонах, лопающихся экранах, потекших аккумуляторах и ударах током при подключении зарядки в среде Android-устройств? Таких случаев масса, на них даже не обращают внимание. Таких ситуаций у Apple-техники — единицы, и каждая вызывает шквал внимания:

Главный вопрос в том, какой аксессуар использовали пострадавшие. В обоих случаях — неоригинальный. Понимаете теперь, почему это так важно?


Где и кто, полагаю, понятно без слов

Нужно смотреть в корень проблемы. Перед покупкой низкокачественного шнурка на китайском сайте подумайте о последствиях. Использование неоригинального Lightning-кабеля может вызвать ряд проблем:

Он быстро приходит в негодность. Трескается оплетка, появляется люфт штекера.
Полная потеря совместимости после обновления, описанная выше. Результат — деньги на ветер.
Хорошо, если iPhone просто не включится. В худшем случае он может загореться или взорваться от перегрева. И, не дай Бог, во время разговора при подключении к сети.
Срок жизни оригинального кабеля в разы дольше подделки. Экономия? Так только кажется, со временем стоимость поддержки «экосистемы» китайских кабелей превышает таковую у оригинальных.



Короче говоря, оригинал того стоит. И даже если кабель конкретно от Apple по каким-то причинам брать не хочется, всегда можно найти сертифицированную, качественную альтернативу. Иногда даже с интересной «фишкой».

Например: алюминиевый стильный кабель uBear за 2 490 руб; кабель в тканевой оплетке Native Union BELT за 3 990 руб, который не запутается и не завяжется; имиджевый аксессуар от Belkin MIXIT — 2 590 руб, который не стыдно доставать из дорожной сумки; еще один «тканевый» вариант от Maxco Lightning — 2 490 руб.