Что подключается через usb разъем
История происхождения USB теряется в седых веках, точнее - в середине 90-х гг. Именно тогда были представлены спецификации USB 1.0. Сама аббревиатура USB расшифровывается как Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина. Ценность этой разработки состоит в ее универсальности - она просто реализована технически и может питать периферийные устройства, которые к ней подключаются.
Первоначально, из-за недостатка периферийных устройств с поддержкой USB, шину неофициально называли Useless Serial Bus – бесполезная последовательная шина. Тем не менее, позднее ситуация кардинальным образом изменилась, и сейчас USB является наиболее популярной шиной для подключения различных типов периферии.
Со временем стандарт претерпел целый ряд модернизаций, позволяя ныне принимать и передавать данные на высокой скорости, а также питать устройства при силе тока в цепи до 900 мА. Однако нас сегодня больше интересуют сами решения, которые можно подключить к шине USB.
Улыбайтесь, вас снимают!
Никогда не задумывались, зачем тому парню нужен большой желтый значок на рюкзаке или майке, изображающий всем известный символ улыбки? Ведь он такой громоздкий и бессмысленный. Тем не менее, устройство это намного хитрее и функциональнее, чем может показаться на первый взгляд. Называется это чудо Smile HD Hidden Camera.
Внутри такого значка установлена скрытая камера, способная снимать как фотографии, так и видео в высоком разрешении. Встроенный высокочувствительный микрофон хорош при записи звука с дальних расстояний (до 8 метров). Для хранения отснятого материала имеется слот для карточек microSD объемом до 16 ГБ. К компьютеру камера подключается через USB 2.0. Через этот же интерфейс заряжается встроенный литий-полимерный аккумулятор. Также на ней имеется видеовыход, благодаря чему при желании отснятый материал можно посмотреть и без ПК.
Smile HD Hidden Camera может быть использована и как веб-камера. Для этого за 2 тысячи рублей можно приобрести аккуратный штатив в форме настольной лампы.
Разговор записывается
Продолжая тему устройств, так или иначе связанных с паранойей, слежкой и другими шпионскими штучками, хочется представить Flash Drive Memory Spy Audio Digital Voice. Именно так называется диктофон, выглядящий как безобидная «флешка». На одном из торцов устройства расположен простой ползунок включения/выключения записи. В активном режиме диктофон способен до 4.5 часов записывать и сохранять в формате WAV все звуки, происходящие на расстоянии не более 5 метров от него. Звук, надо сказать, получается очень качественный. После того, как необходимый компромат записан, достаточно лишь воткнуть устройство в порт USB (как это обычно делается с «флешкой»), чтобы его прослушать. Диктофон не требует никакого дополнительного программного обеспечения и очень прост в обращении. В состоянии выключенной записи он вполне соответствует по функциональности обычному флеш-накопителю.
Стоит такой хитрый USB-диктофон немного – около 700 рублей.
Собственный ЗРК на столе
Вы мечтали в детстве о собственном танке, или военном самолете, или, на худой конец, настоящем автомате Калашникова? Разумеется, мечтали! А теперь представьте, что вы вдруг стали обладателем собственного зенитно-ракетного комплекса (правда, в миниатюре).
Именно такого рода решением является Dream Cheeky Thunder Missile Launcher - небольшая батарея из четырех зенитных ракет, подключаемая к ПК через USB. Для того, чтобы начать боевое дежурство по офису, необходимо установить специальное программное обеспечение, поставляемое в комплекте. После этого вы сможете с помощью мыши и клавиатуры управлять положением башни и прицелом ракет. Сами ракеты здесь поролоновые, так что вы можете бесстрашно обстрелять, скажем, подошедшего к вам шефа. Ракеты очень легкие и никто от их попадания не пострадает. При наличии нескольких подобных устройств в пределах одного офиса можно во время обеда даже поиграть в различные военные игры.
После выпуска всех четырех ракет турель требует перезарядки, которая производится очень быстро. И вот вы снова готовы охранять небо офиса от неприятелей! Стоит такая интересная, но не очень полезная игрушка в пределах 2 000 рублей.
Новый год на работе
Для тех, кто хочет привнести в офис дух Нового года, хитрые разработчики бесполезных устройств создали миниатюрную елочку, которая устанавливается на рабочем столе и подключается к USB. После этого, чтобы поднять моральный дух ваших коллег, елочка начинает гореть разными огнями.
Елочки такого рода появились в продаже достаточно давно и на сегодняшний день выпускаются всех мыслимых размеров, цветов и возможностей. Одни из них имитируют настоящую (точнее, большую искусственную елку с иголками), другие – выглядят футуристичнее и выполнены из прозрачного материала, проводящего свет от светодиодов.
Некоторые елки можно наряжать игрушками, другие же укомплектованы заранее. Стоимость такого чуда совсем невелика – от 300 рублей. Руководителям предприятий стоит обратить внимание на этот простой и дешевый способ сплотить коллектив и отделаться малой кровью при поздравлении сотрудников с новогодними праздниками.
Чтобы кофе не остывал
Еще одно очень простое по конструкции и полезное по своей сути устройство - USB Cup Warmer Pad. Данное решение будет полезно практически всем. Благодаря устройству ваши кофе или чай всегда будут теплыми.
USB Cup Warmer Pad, выполненный как подставка для чашки, подключается к компьютеру через интерфейс USB. Внутри подставки расположены нагревательные элементы, позволяющие поддерживать ваш кофе в теплом состоянии, используя для этого энергию, полученную через USB от блока питания компьютера. Как правило, большинство подобных штук оснащены вынесенным портом USB, куда также можно подключить какое-либо устройство вроде флеш-накопителя и др.
Следует сказать, что USB Cup Warmer Pad вполне неплохо справляется с поставленной перед ним задачей. Что бы вы делали без подобной мелочи, если, скажем, на работе вы только что заварили себе чайку, а тут резко понадобились начальнику? То-то же.
Стоит этот посредник между ПК и кофе около 300 рублей. Так что за такие деньги проверить качество такого устройства может себе позволить практически каждый.
Чтобы согреть руки
Иногда так случается (а особенно в нашей суровой стране), что отопление в квартире или офисе еще не успели включить, а холод стоит уже чуть ли не зимний. В такой экстремальной ситуации можно будет использовать наше следующее устройство. При внешнем виде, который вызывает ассоциации с женской пудреницей, Warm Twins Mini USB Hand Warmer позволит согреть замерзшие руки.
Устройство способно работать как на встроенных никель-металлгидридных аккумуляторах, так и от порта USB. Оно выдает температуру 40-50⁰C и, в зависимости от режима, на одном заряде аккумулятора способно работать 2-4 часа непрерывно. При подключению к ПК, разумеется, аккумулятор будет заряжаться. Корпус грелки состоит из двух частей, по одной для каждой руки.
Грелка помещена в удобный и симпатичный корпус из нержавеющей стали. Ее масса составляет 158 г, так что его без проблем можно транспортировать. На корпусе грелки имеется светодиодный индикатор, сигнализирующий о заряде батареи. Стоит такая грелка около 1 300 рублей.
Чтобы пиво охладилось
Уверен, многие из вас любят иногда спокойным вечерком выпить бутылку холодного пивка. При этом некоторые предпочтут сделать это, не вставая из-за компьютера. Именно для таких случаев предназначен индивидуальный пивной холодильник, подключаемый, как и все, о чем мы сегодня говорим, к порту USB.
Внешне устройство, которое называется USB LED Beverage Cooler, похоже на уменьшенную копию холодильника. Внутри у этой хитрой машины есть место для одной банки пива. Питаясь от USB, устройство вполне сможет охладить вышеназванную банку до приятно-прохладного состояния. Так что теперь, уходя на работу или учебу, вы можете поставить в холодильник любимый напиток, а вечером прийти и насладиться им в охлажденном виде, не отходя от компьютера. Поистине, торжество лени! Если открыть дверцу холодильника, то автоматически включается синяя светодиодная подсветка.
Стоит USB LED Beverage Cooler вполне демократично – около 700 рублей. С такой ценой при желании можно даже устроить на рабочем столе мини-филиал хладокомбината и поставить не один, а два холодильника. Себе и другу.
Влажный воздух – залог здоровья
В закрытом помещении при работающем кондиционере существует серьезная проблема – слишком сухой воздух. Из-за этого могут возникнуть различные заболевания носоглотки и дыхательных путей. Для решения этой проблемы вам не понадобятся какие-либо хитрые технические средства вроде мокрой тряпки на батарее или ведра воды под столом. Достаточно лишь приобрести небольшой USB-гаджет, который возьмет на себя проблему увлажнения воздуха.
Устройство, сделанное в Японии, называется Sauna Boy USB Humidifier. Внешний вид малютки вполне говорит о его происхождении. Корпус у него выполнен из белого пластика со стилизованным изображением лица монголоидного типа. Внутри находится резервуар с водой, которую Sauna Boy распыляет, а точнее испаряет в помещении, делая воздух более влажным.
Всю необходимую для работы энергию агрегат потребляет через порт USB. При необходимости к воде можно добавлять ароматические масла, так что устройство может служить для ароматерапии. Стоит этот «мальчик» около 800 рублей.
Вроде мы слышали, что USB 3.0 — это круче, чем USB 2.0. Но чем именно — знают не все. А тут еще появляются какие-то форматы Gen 1, Gen 2, маркировки Superspeed. Разбираемся, что значат все эти маркировки и чем они отличаются друг от друга. Спойлер: версий USB всего четыре.
USB 2.0
Когда-то было слово только USB 1.0. Сейчас это уже практически архаика, которую даже на старых устройствах почти не встретить. Еще 20 лет назад на смену первопроходцу USB 1.0 пришел улучшенный USB 2.0. Как и первая версия, эта спецификация использует два вида проводов. По витой паре идет передача данных, а по второму типу провода — питание устройства, от которого и идет передача информации. Но такой тип подключения подходил только для устройств с малым потреблением тока. Для принтеров и другой офисной техники использовались свои блоки питания.
USB версии 2.0 могут работать в трех режимах:
- Low-speed, 10–1500 Кбит/c (клавиатуры, геймпады, мыши)
- Full-speed, 0,5–12 Мбит/с (аудио и видеоустройства)
- High-speed, 25–480 Мбит/с (видеоустройства, устройства для хранения данных)
USB 3.0
Стандарт USB 3.0 появился в 2008 году и до сих пор используется во многих устройствах. Скорость передачи данных выросла с 480 Мбит/с до 5 Гбит/с. Помимо скорости передачи данных, USB 3.0 отличается от версии 2.0 и силой тока. В отличие от более ранней версии, которая выдавала 500 мА, USB 3.0 способен отдавать до 4.5 Вт (5 В, 900 мА).
Новое поколение USB обратно совместима с предыдущими версиями. То есть USB 3.0 может работать и с разъемами USB 2.0 и даже 1.1. Но в этом случае буду ограничения по скорости. Подключив USB 3.0 к устройству с USB 2.0 скорость, вы получите не больше 480 Мбит/с — стандарт для версии 2.0. И наоборот, кабель 2.0 не станет более скоростным, если подключить его в устройство с USB 3.0. Это связано с количеством проводов, используемых в конкретной технологии. В версии USB 2.0 всего 4 провода, тогда как у USB 3.0 их 8.
Если вы хотите получить скорость передачи, заявленную стандартом USB 3.0, оба устройства и кабель должны быть именно версии 3.0.
USB 3.1
В 2013 году появляется версия USB 3.1 с максимальной заявленной скорость передачи данных до 10 Гбит/с, выходной мощностью до 100 Вт (20 В, 5 А). С появлением USB 3.1 произошла революция в маркировках всех стандартов. Но с ней мы разберемся чуть позже. А пока запомним главное: пропускная способность USB 3.1 увеличилась вдвое по сравнению с версией 3.0. И одновременно с обновленным стандартом появился и принципиально новый разъем — USB type-С. Он навсегда решил проблему неправильного подключения кабеля, так как стал симметричным и универсальным, и теперь все равно, какой стороной подключать провод к устройству.
USB 3.2
В 2017 году появилась информация о новой версии — USB 3.2. Она получила сразу два канала (больше проводов богу проводов) по 10 Гбит/с в каждую сторону и суммарную скорость в 20 Гбит/с. Стандарт USB 3.2 также обратно совместим с режимами USB 3.1, 3.0 и ниже. Поддерживается типом подключения USB-C на более современных гаджетах.
Типы разъемов
Версий разъемов USB несколько, и для каждого есть свое предназначение.
- type-А — клавиатуры, флешки, мышии т. п.
- type-B — офисная техника (принтеры, сканеры) и т. п.
- mini type-B — кардридеры, модемы, цифровые камеры и т. п.
- micro type-B — была наиболее распространенной в последние годы . Большинство смартфонов использовали именно этот тип подключения, пока не появился type-C. До сих пор остается довольно актуальным.
- type-C — наиболее актуальный и перспективный разъем, полностью симметричный и двухсторонний. Появился одновременно со стандартом USB 3.1 и актуален для более поздних версий стандартов USB.
Superspeed, Gen или как разобраться в маркировках стандартов USB
Как только в типах стандартов появилась USB 3.1, привычная цифровая маркировка изменилась и здорово запуталась. Вполне понятный и простой USB 3.0 автоматически превратился в USB 3.1 Gen 1 и ему была присвоена маркировка SuperSpeed. А непосредственно сам USB 3.1 стал называться USB 3.1 Gen 2 с маркировкой SuperSpeed +.
Но и это уже потеряло свою актуальность с выходом стандарта USB 3.2. Он получил название USB 3.2 Gen 2×2 и маркировку SuperSpeed ++. В итоге маркировка всех предшествующих стандартов опять меняется. Теперь USB 3.0, она же USB 3.1 Gen 1, превращается задним числом в USB 3.2 Gen 1 с прежней маркировкой SuperSpeed. А USB 3.1, ставшая USB 3.1 Gen 2, тоже поднялась до USB 3.2 Gen 2. При этом конструктивно все стандарты остались прежними — изменяются только названия. Если вы уже запутались во всех этих цифрах и маркировках, таблица ниже поможет внести ясность в актуальных названиях.
Если еще более кратко, то сейчас опознать стандарты USB можно так:
USB 3.0 — это USB 3.2 Gen 1, он же Superspeed
USB 3.1 — это USB 3.2 Gen 2, он же Superspeed+
USB 3.2 — это USB 3.2 Gen 2x2, он же Superspeed++
Распиновка USB-кабеля означает описание внутреннего устройства универсальной последовательной шины. Это устройство применяется для передачи данных и зарядки аккумуляторов любых электронных приборов: мобильных телефонов, плееров, ноутбуков, планшетных компьютеров, магнитофонов и других гаджетов.
Проведение качественной распиновки требует знаний и умения читать схемы, ориентирования в типах и видах соединений, нужно знать классификацию проводов, их цвета и назначение. Длительная и бесперебойная работа кабеля обеспечивается правильным соединением проводами 2 коннекторов USB и mini-USB.
Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности
На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.
Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.
Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.
Классификация и распиновка
Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.
Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.
Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B
- +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
- D- (белый) Data-;
- D+ (зеленый) Data+;
- GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.
Для формата мини: mini-USB и micro-USB:
В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.
USB (Universal Serial Bus) расшифровывается как универсальная последовательная шина передачи данных между устройствами. Например, между компьютером и его периферией – клавиатурой, мышкой, флешкой, принтером, сканером, веб-камерой и т. д.
Через USB подключенные девайсы получают энергию для работы и зарядки, поэтому гнездами такого типа оснащают power-банки и зарядные устройства. За питание отвечает пара или две пары контактов, которые на схемах условно обозначают VCC или +5 V и GND (земля). Если внимательно взглянуть на разъем, можно увидеть, что эти контакты длиннее остальных. Так сделано для того, чтобы соединение/разъединение силовых и информационных линий происходило с разбежкой во времени, иначе данные могут передаваться с ошибками.
За данные отвечают 2 и более контакта в зависимости от версии USB. Половина из них передает сигнал от основного устройства (хоста) к периферии, а вторая половина – обратно.
Интерфейс USB поддерживает технологию Plug and Play («подключаю и использую»). При соединении с хостом, например, компьютером, периферийное устройство сообщает ему, что оно собой представляет, а хост подбирает подходящий драйвер. «Общение» происходит по линиям данных.
Девайсы, выпущенные в последнее десятилетие, оснащены USB-интерфейсами версий 2.0, 3.0, 3.1, 3.2. Редко, но еще встречаются старые устройства с USB 1.1. Интерфейсы разных поколений передают информацию с различной быстротой.
Теоретически достижимые скорости передачи данных по шине USB актуальных версий представлены в таблице:
| USB1.1 | 12 Мбит/с |
| USB2.0 | 480 Мбит/с |
| USB3.0 | 5 Гбит/с |
| USB3.1 | 10 Гбит/с |
| USB3.2 | 20 Гбит/с |
Дабы не путать читателя, здесь приведены только максимальные скорости, согласно спецификациям USB различных версий без учета режимов их работы. Значит, реальная скорость обмена данными между устройствами, соединенными этой шиной, может быть в разы ниже.
USB-разъемы разных поколений совместимы друг с другом, но быстрота передачи данных между ними всегда ограничивается потенциалом более медленной стороны.
USB последнего – третьего поколения выдерживает бОльшую силу тока, нежели предшественники, что влияет на скорость зарядки и поддержание работы подключенных устройств, особенно потребляющих много энергии, вроде внешних жестких дисков.
Максимальный выходной ток USB-порта зарядного или хостового устройства составляет:
- Для версий 1.1-0 – 0,5 А.
- Для версии 3.0 – 0,9-1,5 А.
- Для версий 3.1-3.2 – 1,5-3 А с возможностью повышения до 5A.
Стандартное напряжение выходного USB-порта – 5 V. Отдельные спецификации версий 3.1-3.2, ориентированные на подключение энергоемких девайсов, выдерживают до 20 V.
Это интересно: Компьютер не видит Android через USB
Внешне USB-разъемы разных поколений отличаются цветами. Третье – самое молодое, имеет голубой или синий оттенок, это его типовой признак. Первое и второе могут быть окрашены в черный, белый, серый и другие цвета, их раскраска никак не связана с характеристиками.
Виды разъемов
Виды USB-разъемов зависят от выполняемой функции и скорости с который передаются данные. Благодаря существованию нескольких типов ЮСБ-разъемов охватывается расширенный функционал, который позволяет пользователю упрощать связь компьютера с устройством (мышка, клавиатура, iPad, МФУ, сканер и другие).
По назначению любой USB-порт можно отнести к одному из трех типов:
- Стандартному или обычному, который обеспечивает питание и информационный обмен между девайсами. Такими портами оборудованы компьютеры, ноутбуки, смартфоны, телевизоры и т. д.
- Зарядному. Они встречаются на зарядных устройствах, power-банках и некоторых системных блоках, предназначены только для питания периферии.
- Выделенному зарядному. Эти гнезда служат для зарядки USB-гаджетов от бытовой электросети. Их встраивают в электрические розетки. Пример такого решения показан на фото ниже.
Первый тип может быть любой версии, второй и третий чаще относится к версиям 2.0 или 3.0. Последние различаются между собой цветами.
Конфигурация разъемов тоже «завязана» на поколение интерфейса. USB-штекеры и гнезда версий 1.1 и 2.0 бывают следующих типоразмеров и форм:
- Типа А (стандартные). Такие порты устанавливают на хостовые и зарядные устройства. Они бывают трех размеров: обычного (самый распространенный – 12×4 мм, 4 контакта), среднего (miniUSB 7×3 мм, 5 контактов) и маленького (microUSB 7×2 мм, 5 контактов).
- Типа B (узкие). Гнездами этого вида оснащают периферийное оборудование. Они также могут быть обычными (7×8 мм, 4 контакта), мини (3×7 мм, 5 контактов) и микро (2×7 мм, 5 контактов).
Разъемы микро обоих типов визуально очень похожи. Отличие лишь в том, что А имеет форму прямоугольника, а у B скошены верхние углы.
Редко, но встречаются USB-кабели, которые оборудованы комбинированными разъемами: mini-AB и micro-AB. Их можно подключать к гнездам того и другого вида.
Разъемы USB третьего поколения имеют следующие типоразмеры:
- A – стандартный. Он отличается от предшественника цветом и количеством контактов, здесь их 9. Разъем микро-A имеет 10 контактов и разделен на 2 части. Половина идентична microUSB 2.0 (для совместимости), остальные 5 контактов расположены в другой части. Так сделано потому, что компактный размер не позволил уместить все выводы в одном месте. Разъемов типа мини-A 3.0 не существует.
- В – его стандартный и мини-разъемы идентичны по конфигурации USB-B версии 2.0, но также имеют по 9 контактов. Micro-В отличится от micro-А формой совмещаемой половины. Она, как и microUSB-B 2.0, имеет срезанные углы.
Интерфейсы microUSB третьего поколения распространены мало, поскольку крайне неудобны в использовании. Кроме того, гнезда этого типа зачастую не выдерживают многократных рывков туда-сюда и отламываются от носителя. Таким же недостатком страдают и их предшественники, но здесь проблема возникает чаще.
Однако это не значит, что от миниатюрных разъемов USB-3 придется отказаться. Замена неудачному решению уже найдена – новый и кардинально непохожий на прототип интерфейс USB Type C.
Type-C или просто USB-C – это компактный разъем USB третьего поколения (8,4 x 2,6 мм, 24 контакта), который предназначен для тех же задач, что и его предшественники. В отличие от всех прочих интерфейсов этого типа, он симметричный или двусторонний, то есть поддерживает подключения кабеля и верхней, и нижней сторонами, как разъемы Lightning на устройствах Apple.
Отсутствие нужды ориентировать кабель в нужном положении уменьшает риск поломки гнезда, продлевает срок его службы и упрощает жизнь людям с ослабленным зрением и нарушенной координацией движений, которые в силу этих причин не могут пользоваться устройствами с разъемами microUSB-B.
Спецификация Type-C соответствует USB 3.1 и обеспечивает полную совместимость с ранними версиями этого интерфейса, как того требует стандарт. Поэтому мобильные гаджеты, оснащенные такими гнездами, не всегда поддерживают скорости третьего поколения: новомодный разъем вполне способен уживаться с USB-контроллером версии 2.0.
Основные отличия Micro и Mini USB
Перечисленные виды ЮСБ разъемов имеют как общие сходства, так и различия. Связано это в основном с линейными размерами.
- Размеры устройства. Инженеры считают данную деталь важной, поэтому микро ЮСБ используется практически во всех мобильных устройствах. Micro занимает меньше места в устройстве, поэтому разработчики останавливают выбор на нем. Mini же имеет расширенную форму. Некоторые аналитики предрекают скорую гибель Mini ЮСБ, они говорят о том, что скоро он просто перестанет существовать. Micro тип выходит на лидирующие позиции.
- Micro USB создан из прочных материалов на основе Mini. Поэтому Микро считается улучшенной версией предыдущего поколения. Они реже ломаются.
Сегодня Микро тип используется в большинстве выпускаемых мобильных устройств. Использование Mini постепенно сокращается.
Немного о USB-кабелях
Различия между кабелями USB не только в конфигурации разъемов, но и в количестве жил. Самый распространённый тип кабеля – четырехжильный USB 2.0, предназначен для передачи данных и питания периферийного оборудования. В нем каждая из линий связана с парой идентичных контактов на противоположных штепселях. Данные по такому кабелю передаются по очереди – или в одну, или в другую сторону.
Существуют USB-кабели только для зарядки. В них всего 2 жилы – плюс и земля, а контакты информационных линий просто соединены между собой. Они обычно тоньше 4-жильных. В магазинах их, как правило, не продают, но включают в комплекты поставки разных девайсов с поддержкой питания 5 V (например, электрических зубных щеток).
Кабели USB третьего поколения обычно окрашены в синий цвет (хотя не всегда) и более толстые. Ведь помимо стандартных четырех жил, в них включено столько же дополнительных. За счет добавочных линий поддерживается одновременная передача данных в оба направления.
Для подключения к смартфонам и планшетам периферийного оборудования (клавиатур, флешек, мышей и т. д.) разработан еще один тип кабелей – OTG. В кабеле OTG-2.0 всего 4 жилы и 5 контактов. На стороне хоста дополнительный – пятый контакт (ID) соединяется с землей – так устройства определяют, какое из них выступает в роли хоста. В OTG-3, соответственно, на 4 линии данных больше.
Кабели USB Type-C с противоположной стороны чаще имеют штепсель другого вида, например, USB-A, HDMI, DP и т. д. Конфигурация второго разъема, количество жил и связь с определенными выводами, поддержка силы тока разных уровней определяют их назначение и функциональность.
Выбор кабеля влияет на скорость зарядки и обмена информацией между устройствами. Некачественный или неправильно подобранный, он может быть «бутылочным горлом» подключения. Так, если соединить телефон и компьютер через порты USB-3.0 – USB-C кабелем USB-2.0, связь будет медленнее в разы, чем если бы использовался соединитель версии 3.
Питание через USB-разъем
Изначально стандарт USB был «заточен» на питание и зарядку маломощных девайсов с током потребления до 0,5 A при напряжении 5 V. Однако с появлением смартфонов и планшетов с батареями повышенной емкости этот предел стал бы непреодолимым барьером к массовому выпуску их на рынок. Ведь заряжать такие устройства малыми токами можно сутки напролет, а кому это понравится.
Так появилось еще несколько спецификаций, в том числе Quick Charge (быстрая зарядка) – технология передачи энергии, которая превышает штатные возможности USB, посредством USB-интерфейса.
Сегодня актуальны следующие версии этого стандарта:
- Quick Charge 2.0. Она предусматривает ступенчатое повышение выходного напряжения от 5 V до 9 V, 12 V и 20 V.
- Quick Charge 3.0. Также поддерживает повышение напряжения до 20 V, но с интервалом 0,2 V.
- Quick Charge 4.0 и 4+. Базируется на еще одной технологии электропитания – Power Delivery, и обеспечивает быструю зарядку аккумуляторов через разъемы USB-C.
Возможность пополнять запасы энергии от зарядных устройств с поддержкой Quick Charge имеют только те гаджеты, где она реализована на аппаратном уровне. Технология QC, как и USB, полностью поддерживает обратную совместимость.
Power Delivery – стандарт питания энергоемких устройств с поддержкой мощности до 100 W посредством обычного кабеля и разъемов USB версии 2.0 или 3.0-3.2. Источником энергии в такой системе может быть не только зарядник или power bank, но и девайс, выступающий в роли хоста. А хостом может назначаться любой гаджет с аккумулятором, например, смартфон, подключенный к другому смартфону.
Передача тока в системах Power Delivery идет в обоих направлениях, поэтому хост и периферия в процессе зарядки могут меняться местами. Кроме того, стандартом предусмотрена возможность изменения уровней токов и напряжений по пяти профилям:
- менее 5 V и 2 А;
- 5-12 V и 1.5 А;
- 5-12 V и 3 А;
- 12-20 V и 3 А;
- 12-20 V и 4.75-5 А.
Power Delivery уже сейчас позволяет питать через разъемы USB такие мощные устройства, как ноутбуки и моноблоки. Дальнейшее развитее технологии, надо ожидать, перешагнет 100-ваттный порог и найдет применение в умных TV, бытовой технике, осветительных приборах и везде, где только можно. Словом, у USB большое будущее, и нам предстоит сосуществовать с ним еще много-много лет.
Особенности и преимущества
Раньше внешние сторонние устройства общались с ПК посредством таких средств коммутации, как PS/2, последовательный и параллельный вход-порт, отдельный разъем для подсоединения игровых манипуляторов, и что такое USB, никто даже не слышал. При разработке новых гаджетов появилась острая необходимость унифицировать коммутационные возможности. Презентация нового стандарта привела к расширению функциональности компьютера и стимулировала разработку сторонних продуктов с шиной USB.
Простота и удобство в использовании стали синонимами USB-технологии. Она позволила взаимодействие со спецификацией «Plug and Play», которая предполагала надежную, быструю и дружественную коммутацию внешних источников.
Недостатки интерфейса USB
Разъемы mini USB и micro USB из-за конструктивных особенностей часто выходят из строя раньше своего эксплуатационного срока службы. Это обусловлено тем, что такие разъемы обычно находятся в гаджетах, которые очень часто приходится подсоединять к компьютеру или заряжать (телефоны, смартфоны, КПК, МР3-плееры). При этом стоит отметить, что технология USB позволяет не только обмениваться данными, но и дает возможность заряжать устройства через свое соединение.
Заявленная пропускная способность у спецификации 2.0 в 480 Мбит/с не соответствует действительности. Это происходит потому, что данные передаются в обе стороны по одной витой паре кабеля. Для достижения максимальной скорости требуется 2 такта при обмене информацией, что, кстати, реализовано в USB 3.0.
Альтернативы USB
Переходник кабеля FireWire. Порты USB это альтернатива последовательным и параллельным портам, доступным на старых компьютерах. Порты USB поддерживают намного более быструю (часто 100-кратную или более) передачу данных, чем последовательную или параллельную.
Для компьютерных сетей вместо USB иногда используются порты Ethernet. Для некоторых типов компьютерных периферийных устройств порты FIreWire также иногда доступны. И Ethernet, и FireWire могут предложить более высокую производительность, чем USB, хотя эти интерфейсы не обеспечивают питание по проводам.
Читайте также: