Сверхширокополосная связь uwb.часть 1. технология uwb: принципы функционирования, история развития, отличительные особенности

Основные отличия USB провода

Несмотря на одинаковые размеры гнезда и самого коннектора, USB 3.0 отличается от предшественника 2.0 дополнительными 5 контактами и синим цветом сердцевины:

Отличия USB 2.0 и 3.0

Передача данных через разъем 3 поколения происходит в 2 раза быстрее за счет сокращения тактов передачи данных с 2 до 1. Чтобы добиться сопряжения с устройством, нужно убедиться, что штекер USB 3.0 вставлен полностью (до конца).

Частая путаница возникает у пользователей с разъемами mini USB с micro. Отличить их можно по размеру (первый чуть больше), а также по специальным защелкам на задней стороне у второго.

Отличие mini USB от micro USB

По остальным параметрам они идентичны.

Type-B

Это разъем почти квадратной формы, который в основном используется для подключения к компьютеру принтеров, сканеров и других устройств с собственным питанием. Иногда его можно обнаружить на внешних дисководах. В наши дни данный тип разъема гораздо менее распространен, чем соединения Type-A.

Форма соединения в версии стандарта 3.0 подверглась изменению, поэтому обратная совместимость не поддерживается, хотя порты нового типа принимают штекеры старых модификаций. Причиной этого является то, что у Type-B USB 3.0 для более быстрой передачи данных предусмотрено 9 контактов, а у Powered-B – 11, 2 из которых обеспечивают дополнительное питание.

Опять же, как и в случае Type-A, физическая совместимость разных версий не говорит о поддержке скорости или функциональности.

Распиновка USB Type C

Всего в этой спецификации 24 контакта, где:

  • 12 сверху маркируются от А1 до А12.
  • 12 снизу от В12 до В1.

Благодаря такому соответствию, пользователи могут вставлять шнур обеими сторонами.

USB разъем тип C

Виды контактов:

  1. USB 3.1 – контакты, обладающие высокоскоростной передачей данных. Развиваемая скорость – до 10 Гб/с. Им соответствуют контакты под номерами 2, 3, 10, 11, где RX – передача, а TX – прием данных.
  2. USB 2.0 – медленная передача данных, максимально развиваемая скорость до 500 Мб/с. Находится в контактах под цифрами 6 и 7.
  3. GND – заземление.
  4. SBU – 8 канал для передачи видеосигнала.
  5. СС – канал, который определяет тип устройства и его конфигурацию.
  6. VBUS – 4 канала питания, которые регулируют напряжение и силу тока периферийного устройства (максимально 100V).

Распиновка USB типа C по цветам

Благодаря третьей спецификации, напряжение в 5 V может повышаться до 20. Подача тока также может быть увеличена до 5 А. В сумме получается 100 Вт мощности.

Помимо симметрии, у интерфейса Type-C есть ключевые моменты:

  1. Поддержка всех ранних интерфейсов, начиная со второго поколения.
  2. Альтернативный режим работы, с помощью которого работает поддержка протоколов DisplayPort и HDMI.
  3. Управление через интерфейс входящей энергией с помощью конфигурирования.

Технические характеристики разъема типа C

Это название появилось в заголовках технических журналов всего мира, когда компания Apple выпустила 12” Macbook. Это первый ноутбук, который включает в себя дизайн Type-C.

С физической точки зрения разъем похож на существующий вариант USB Micro-B. Его размеры – 8,4 х 2,6 мм. Благодаря небольшому форм-фактору он может легко вписаться даже в самые маленькие периферийные устройства, используемые сегодня. Одним из многих преимуществ Type-C по сравнению с другими существующими решениями является то, что он позволяет подключение в обратной ориентации, т. е. штекер будет всегда правильно вставлен с первой попытки! Разъем выполнен таким образом, чтобы не нужно было беспокоиться о том, что он перевернут.

Type-C поддерживает стандарт USB 3.1 и обеспечивает максимальную скорость 10 Гбит/с. Он также имеет значительно более высокую выходную мощность до 100 Вт при напряжении 20 В и токе 5 А. Поскольку ноутбуки обычно потребляют 40-70 Вт, то это означает, что тип C легко покрывает их требования к питанию. Другая функциональность, предлагаемая USB Type-C, – двунаправленная мощность. Говоря другими словами, можно не только заряжать свой смартфон через ноутбук, но и наоборот.

Type-C получил восторженные отзывы от пользователей по всему миру и появился в популярных смартфонах Chromebook Pixel и Nexus 6P, а также планшете Nokia N1.

Можно уверенно говорить о том, что в ближайшие годы все электронные устройства будут оборудоваться портами данного типа. Это сделает работу с ними легкой и удобной. Все, что понадобится, — это единственный кабель Type-C, что позволит в конечном итоге избавиться от запутанного клубка проводов в ящике стола.

Хотя спецификации были впервые опубликованы в 2014 г., технология по-настоящему была реализована только в 2016 г. Сегодня она стала реальной заменой не только старым стандартам USB, но и другим, таким как Thunderbolt и DisplayPort. Новое решение для аудио на базе Type-C также является потенциальной заменой 3,5-мм гнезда подключения гарнитуры. Тип C тесно переплетается с другими новыми стандартами: USB 3.1 обеспечивает большую пропускную способность и USB Power Delivery – лучшую подачу питания.

USB и Thunderbolt

Thunderbolt – это конкурирующая технология для подключения устройств и передачи данных. Первоначально разработанный отдельно, начиная с версии 3, он частично подключается к USB 3.x. Пока только общий доступ к тому же разъему USB-C. У Thunderbolt лучшие параметры по сравнению с USB 3.2 Gen2x2. Максимальная скорость передачи, которой достигает Thunderbolt 3, составляет 40 Гбит/с. Протокол позволяет подключить два 4K-монитора и отправить на них картинку с частотой 60 Гц, питание устройств напрямую из порта. Вы даже можете использовать его для подключения внешних видеокарт.

USB 3.2 даёт только половину указанной скорости передачи данных, возможность подключения только одного 4K-монитора и отсутствие подключения цепочки устройств. Thunderbolt 3 имеет те же возможности, что и USB 3.2, но USB 3.2 не может делать то, что делает Thunderbolt. Если Thunderbolt 3 не может, например, идентифицировать устройство как аппаратное обеспечение Thunderbolt, он попытается подключиться к нему по протоколу USB.

USB 4 будет полным эквивалентом Thunderbolt 3. Оба стандарта будут полностью интегрированы друг с другом и будут иметь практически одинаковые возможности. Весьма вероятно, что Thunderbolt 3 исчезнет с рынка. Тем не менее, нет точной и достоверной информации о том, какие изменения планирует Intel в отношении стандарта Thunderbolt 4.

Характеристики дополнительных стандартов Wi-Fi

Кроме основных существуют вторичные протоколы по Wi-Fi, которые применяются для сервисного функционала. Их название имеет общий корень «802.11», а дополнительные буквы уточняют направленность утилиты.

  • «802.11d» — предназначен для подстройки прибора под разнообразные условия государства. Для каждой страны диапазон Wi-Fi отличается, а он позволяет регулировать частотные полосы при помощи функционала, в котором есть протоколы управления доступом к среде передач. Известен под названием «китайской миллиметровой волны».
  • «802.11e» — связан с мультимедиа, назначает приоритет для видео- и аудиофайлов. С его помощью определяется их качество, к основным относят утилиты «VoIP», «Streaming Multimedia».
  • «802.11f» — обеспечивает аутентификацию сетевой аппаратуры при переподключении от одной точки доступа ко второй (на уровне сетевых сегментов). Активизирует протоколы по обмену служебной информацией, которая обязательно используется во время передачи сведений между маршрутизаторами. Таким подходом обеспечивает эффективную работу распределенных полос вещания.
  • «802.11h» — эффективно управляет мощностью излучения, позволяет выбирать несущую частоту передачи и генерировать отчетность. С его помощью вносятся новые алгоритмы, способные переходить в нужные диапазоны, увеличивать или снижать мощность передатчиков, что помогает сделать офисные сетки оптимальными. Обеспечивает высокое качество связи при помехах.
  • «802.11i» — используется для устранения недостатков по безопасности. Защищает на уровне каналов, создает безопасные соединения любого масштаба. Функционирует с 2004 г.
  • «802.11k» — балансирует нагрузку в системе за счет ограниченного количества одновременно подключающихся к одной точке доступа пользователей. За счет него повышается пропускная способность — из-за эффективного использования ресурсов.
  • «802.11m» — он собрал в себе все исправления и поправки. Первично подобный выпуск анонсировался в 2007 г., затем — в 2011 г.
  • «802.11p» — отвечает за обеспечение взаимодействия приборов, движущихся при скорости около 200 км/ч, а точки доступа располагаются на расстоянии в тысячу метров. Входит в «WAVE», определяющий структуру и вторичный пакет интерфейсов и служебного функционала, отвечающих за безопасную связь между движущимся транспортом. Стандарт разрабатывался для навигационных устройств, автоматизированного сбора платежей, контроля и организации дорожного движения.
  • «802.11r» — отвечает за определение быстрого роуминга для аппаратов, при переходе с одной полосы вещания на вторую. Используется для мобильных устройств, помогает не проделывать процедуру подключения каждый раз, когда абонент выходит из покрытия точки доступа.
  • «802.11s» — под его управлением аппарат функционирует в роли маршрутизатора и адаптера. При загрузке ближайшей точки доступа вся информация перенаправляется на ближайший узел. Передача пакета проходит до достижения места назначения. В функционале используются новые протоколы, с поддержкой многоадресной и одноадресной поставки с широким форматом вещания.
  • «802.11t» — вид предназначен для описания методов тестирования, способов измерений, конечной обработки полученных результатов, требований к испытываемой аппаратуре.
  • «802.11u» — отвечает за определение протоколов доступа, запреты и приоритеты работы с внешними системами. За счет него обеспечивается полное взаимодействие проводных и беспроводных сеток.
  • «802.11v» — создает решения для улучшения модификаций, обладает поправками, направленными на стабилизацию систем по сетевому управлению. За счет внесенных изменений происходит стабилизация конфигурации аппаратуры клиента, присоединенной к сети. Работает на уровне «MAC» и «PHY».
  • «802.11y» — вторичный стандарт, необходимый для частотного диапазона от 3,65 до 3,67 ГГц. Применяется на оборудовании последнего поколения, работающего на скорости 54 Мбит/с и расстоянии до 5 тыс. метров (при условии открытого пространства). Функционал считается незавершенным.

Сравнение технологий

В чем разница между USB Type C и другими стандартами

Прежде всего, стоит отметить, что в случае USB 2.0, 3.0, 3.1 и 3.2 интерфейс очень похож, в то время как USB тип C представляет собой разъём нового типа. Это связано с самым важным отличием от предыдущих версий – стандарт USB типа C не совместим с предыдущими разъемами, поэтому мы не можем подключить кабели USB типа A и B, которые были типичны для предыдущих стандартов. Это означает, что старые устройства нельзя подключить к разъёму USB типа C, и наоборот, новые кабели не будут соответствовать старым входам.

По сей день этот факт является источником критики нового стандарта. Тем не менее, он также имеет свои неоспоримые преимущества. Прежде всего, USB-разъем типа C занимает гораздо меньше места, он также симметричен – благодаря этому мы можем подключить штекер любой стороной, без нервного поиска правильной ориентации.

Чтё еще стоит упомянуть?

  • Скорость передачи данных. Рост в два раза, по сравнению со стандартным USB 3.0. Кроме того, с помощью этого стандарта вы можете передавать видео в разрешении 4K со скоростью 30 кадров в секунду.
  • USB Power Delivery. Это технология, благодаря которой мы можем заряжать устройства быстрее. До сих пор USB допускал зарядку током 0,5А. Теперь мы получаем силу до 5А и напряжение до 20В. Зарядка через USB типа C будет практически такой же эффективной, как при подключении зарядного устройства к розетке. Благодаря этому, мы сможем заряжать устройство, потребляющее до 100 Вт энергии.
  • Практическое использование. Как мы уже упоминали, USB-разъём типа C является симметричным, поэтому кабель можно подключить с любой стороны, и он всегда будет совпадать. Благодаря его использованию мы можем одновременно отправлять и загружать информацию. Кроме того, с таким портом мы сможем избавиться от кабелей, соединяющих мониторы. Также стоит отметить, что новые штекеры тоньше и короче, что избавляет от многих физических проблем подключения.

В USB 2.0 имеется 4 контакта, в 3.0 – 9, а USB типа C – до 24. Кабель USB типа C имеет минимум 15 проводов, а штекер имеет размеры от 8,3 до 2,5 мм.

Стоит помнить, что некоторые устройства используют стандарт Thunderbolt 3, который также использует разъем USB типа C. Он позволяет, среди прочего, подключать внешние станции с графическими картами, поддерживает передачу изображений и построение массива памяти. Обеспечивает пропускную способность 40 ГБ/с.

Обратная совместимость

Физический разъем типа C в отличие от базового стандарта обратной совместимости не имеет. Нельзя подключить старые USB-устройства к современному крошечному Type-C-порту, и нельзя подключить штекер USB-C к более старому порту большего размера. Но это не значит, что придется избавиться от всей старой периферии. USB 3.1 по-прежнему совместим с предыдущими версиями, поэтому потребуется только физический переходник для USB-C. А к нему уже можно подключить старые устройства непосредственно.

В ближайшем будущем многие компьютеры будут иметь как USB-разъемы типа C, так и большие типа A, как это реализовано, например, в Chromebook Pixel. Таким образом пользователи смогут постепенно переходить со старых устройств, подключая новые к USB Type-C. Но даже если компьютер производится только с портами типа C, адаптеры и концентраторы восполнят этот пробел.

Type-С является достойным обновлением. Хотя данный порт уже появился в ноутбуках и некоторых смартфонах, только ими данная технология не ограничивается. Со временем им будут оборудованы устройства всех типов. В один прекрасный день стандарт может даже заменить разъем Lightning, используемый в iPhone и iPad. У порта Apple не так много преимуществ по сравнению с USB Type-С, кроме того, что эта технология запатентована и компания может взимать плату за лицензирование.

USB-разъемы: типы, их описание, преимущества и недостатки на News4Auto.ru.

Наша жизнь состоит из будничных мелочей, которые так или иначе влияют на наше самочувствие, настроение и продуктивность. Не выспался — болит голова; выпил кофе, чтобы поправить ситуацию и взбодриться — стал раздражительным. Предусмотреть всё очень хочется, но никак не получается. Да ещё и вокруг все, как заведённые, дают советы: глютен в хлебе — не подходи, убьёт; шоколадка в кармане — прямой путь к выпадению зубов. Мы собираем самые популярные вопросов о здоровье, питании, заболеваниях и даем на них ответы, которые позволят чуть лучше понимать, что полезно для здоровья.

Micro

Это текущий стандарт разъема для мобильных и портативных устройств. Он был принят практически каждым производителем, кроме Apple. Физические размеры его меньше, чем Mini-USB, но поддерживаются высокие скорости передачи данных (до 480 Мбит/с) и возможности OTG. Форма легко узнаваема благодаря компактному 5-контактному дизайну.

Разъем Lightning не является стандартом USB, а представляет собой фирменное соединение Apple для iPad и iPhone. Он похож на микро-USB и совместим со всеми устройствами Apple, сделанными после сентября 2012 года. У более старых моделей используется другой и гораздо более крупный фирменный разъем.

Возможно, вам также будет интересно

Практически каждый слышал о технологии сверхширокополосной связи Ultra Wide Band, но не каждый может четко дать ей определение, и кроме беспроводной USB из систем UWB больше ничего в голову не приходит. Между тем, та же беспроводная USB — лишь одна из множества возможных практических реализаций, использующих преимущества технологии UWB. Эта технология связи принципиальным образом отличается от …

Компания Quectel Wireless Solutions представляет новый GSM/GPRS-модуль М66, который на момент написания статьи является самым маленьким модулем в мире с LCC-монтажом (краевые контакты). Несмотря на компактный размер модуля, производителю удалось реализовать в нем широкий функционал, востребованный на рынке М2М, а также предоставить возможность разработчику получить доступ к ресурсам ядра процес…

Компания Skyworks Solutions представляет однополярный двунаправленный SPDT-ключ для диапазона частот от 20 МГц до 3 ГГц, квалифицированный Советом по автомобильной электронике (AEC) на соответствие стандарту Q100.
Особенностями SKYA21001 являются низкие вносимые потери (0,4 дБ на частоте 2,4 ГГц) и работа при положительном напряжении с очень низким потреблением постоянного тока (10 мкА). Он …

Пошаговые инструкции, как поменять стандарт вай-фая

Пользователь может самостоятельно выставлять интересующие его стандарты на приборах. Процесс отладки изменяется в зависимости от используемой модели, в некоторых случаях дополнительно требуется обновить драйвера.

TP-Link

Для смены режима необходимо зайти в регулировку маршрутизатора, введя в адресной строке браузера цифры: 192.168.1.1. Информация актуальна для любого устройства. Затем идет перемещение из «беспроводного режима» в «отладку» с переходом в «режим». Там выбирают нужный и сохраняют внесенные изменения.

Изменения на TP-Link

ASUS

Получение максимальной скорости требует последовательных действий:

  • входа в меню;
  • введения информации для аутентификации;
  • перемещения в дополнительный раздел регулировки с выбором «вай-фай сетки» и переходом в блок «общие».

Завершаются регулировочные установки выбором ширины канала и режима.

ZyXEL Keenetic

Для замены нужно посетить главное меню и переместиться в подраздел «вай-фай». Система выведет на дисплей «стандарт», который нужно изменить.

После отладки нажимают на клавишу «применить» и перезагружают прибор.

Отладка ZyXEL Keenetic

D-Link

Смена стандартов проходит через вход в панель управления через адресную строку браузера (адрес: 192.168.1.1).

В дальнейшем нужно посетить подраздел «Вай-фай», выбрать пункт «режим», состоящий из четырех версий: 802.11 b\g\n mixed и отдельно n\b\g (скорость Wi-Fi должна измениться).

Netis

Для изменения скорости передачи данных Wi-Fi в маршрутизаторе нужно:

  • открыть страницу в браузере;
  • перейти в актуальный блок режима;
  • в подразделе «частотный диапазон» сменить параметр (по умолчанию установлен Wi-Fi b/g/ n в отличии от старых приборов).

После сохранения настроек проводится проверка работоспособности аппарата с тестированием текущих скоростей и четкости сигнала.

Регулировка Netis

Tenda

Регулировка роутера требует входа из личного кабинета в «режим», с переходом в «главную отладку» и «сетевой режим». Можно выставлять смешанные или отдельные параметры.

Благодаря постоянным разработкам, система постоянно усовершенствуется и функционирует более стабильно. Стандартные решения улучшаются, позволяя пользователям подключаться к сетевым полосам вещания в путешествиях или домашних условиях. При невозможности самостоятельной регулировки пользователь может обратиться в техническую поддержку провайдера или изготовителя маршрутизатора.

Последнее обновление — 30 июня 2021 в 07:46

Все о IT
Самое интересное и полезное. информационно-коммуникационные технологии Ежедневно новое ПЕРЕЙТИ телеграмм канал ITUMNIK

Скорость передачи данных. 10 Гб/c не для всех?

Одно из преимуществ USB Type-C – возможность использования для передачи данных интерфейса USB 3.1, сулящего повышение пропускной способности до 10 Гб/с. Однако, USB Type-C и USB 3.1 – это не равнозначные термины и точно не синонимы. В формате USB Type-C могут быть реализованы возможности как USB 3.1, так и USB 3.0 и даже USB 2.0. Поддержку той или иной спецификации определяет интегрированный контроллер. Конечно, с большей вероятностью порты USB Type-C будут появляться на устройствах, поддерживающих высокую скорость передачи данных, но это не догма.

Напомним, что даже при реализации возможностей USB 3.1 возможны отличия в максимальной скорости передачи данных. Для USB 3.1 Gen 1 – это 5 Гб/с, USB 3.1 Gen 2 – 10 Гб/с. Кстати, представленные Apple Macbook и Chromebook Pixel имеют порты USB Type-C с пропускной способностью 5 Гб/с. Ну, а наглядным примером того, что новый интерфейсный разъем очень вариативен, является планшет Nokia N1. Он также оснащен коннектором USB Type-C, но его возможности ограничены USB 2.0 с пропускной способностью 480 Мб/c.

Обозначение «USB 3.1 Gen 1» можно назвать своеобразной маркетинговой уловкой. Номинально подобный порт имеет возможности идентичные таковым для USB 3.0. Более того, для данной версии «USB 3.1» могут использоваться те же контроллеры, что и для реализации шины предыдущего поколения. На начальном этапе такой прием наверняка активно будут применять производители, выпуская новые устройства с USB Type-C  для которых не нужна максимальная  пропускная способность. Предлагая устройство с коннектором нового типа, многим захочется представить его в выгодном свете, заявив о наличии не только нового коннектора, но и поддержке USB 3.1, пусть даже и условной.

Важно понимать, что номинально порт USB Type-C может использоваться для максимально производительного подключения на скоростях до 10 Гб/c, но, чтобы получить такую пропускную способность, ее должны обеспечивать подключаемые устройства. Наличие USB Type-C  не является показателем реальных скоростных возможностей порта

Их стоит предварительно уточнять в спецификациях конкретных продуктов.

Некоторые ограничения также имеют кабели для подсоединения устройств. При использовании интерфейса USB 3.1, для передачи данных без потерь на скоростях до 10 Гб/c (Gen 2) длина кабеля c разъемами USB Type-C не должна превышать 1 метр, для соединения на скорости до 5 Гб/c (Gen 1) – 2 метра.

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

  1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:
  • Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
  • Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
  • Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
  • Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

  1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных

Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

  1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

Преимущества USB

Стандарт упрощает установку и замену оборудования, сводя все коммуникации к последовательной передаче данных по витой паре и идентификации подсоединенного устройства. Если добавить сюда заземление и питание, то получится простейший 4-проводной кабель, недорогой и простой в изготовлении.

Стандарт определяет способ взаимодействия периферии с хостом. Если не используется USB On the Go (OTG), который позволяет ограничивать возможности хоста, производится непосредственное подключение. Устройство USB не способно инициировать связь, это может сделать только хост, поэтому даже при наличии кабеля с соответствующими разъемами без него подключение работать не будет. Кроме того, поскольку по проводам передается как электроэнергия, так и данные, соединение двух хостов без промежуточного устройства может иметь катастрофические последствия, вызывая сильные токи, короткие замыкания и даже пожары.

Развитие USB

До эры USB практически каждое внешнее устройство должно было быть подключено к ПК с помощью своего собственного кабеля. Каждый раз приходилось устанавливать другие драйверы и перезагружать систему много раз в течение этого процесса. Всё это вызывало проблемы, требовало почти секретных знаний и ограничивало широкое использование компьютеров среди домашних пользователей.

Работа над новым интерфейсом началась в начале 90-х годов, когда инженер Intel Аджай Бхатт решил, что использование компьютерной периферии должно быть намного проще. Ему удалось убедить работодателя, коллег и другие компании принять его точку зрения, а через несколько лет определить параметры и возможности стандарта и представить первые устройства.

Во время своей работы у него была одна мысль: «Вы берете устройство, подключаете его к компьютеру, и оно работает». Помимо Intel, в разработке стандарта также участвовали такие компании, как Compaq, DEC, IBM, Microsoft, NEC и Nortel.

Начало эры USB

Cтандарт USB был определен в конце 1995 года, и с 1996 года стали появляться компьютеры с новыми портами. Microsoft добавила поддержку USB в Windows 95 OSR2.1, но система требовала специального обновления. Первый большой показ рабочих устройств состоялся на выставке Comdex в Лас-Вегасе в 1998 году.

Apple не участвовала в работе над стандартом, но именно эта компания впервые представила компьютер, оснащенный только USB-портами в том же году. Всё стало быстро меняться, когда появилась Windows 98. Рынок был «наводнен» различными устройствами нового стандарта.

Интерфейс USB предлагал возможность самоконфигурации, это означало, что пользователю не нужно корректировать настройки, такие как прерывания или адреса памяти (до эры USB это было проклятием пользователей).

Более того, стандарт даже не предоставляет интерфейс. Стандартизованные разъемы гарантируют удобное подключение, а устройства, использующие стандарт, можно включать и выключать без перезагрузки компьютера. USB также позволяет избавиться от некоторых шнуров питания. Кроме того, благодаря необходимой сертификацией, пользователю гарантируется, что оборудование с логотипом USB будет работать так, как заявлено производителем.

Преимущество USB

Дополнительным преимуществом USB является возможность подключения нескольких внешних устройств к одному разъему. Один контроллер USB может обрабатывать 127 подключений. Чтобы сделать возможным подключение такого количества кабелей вообще, используются специальные концентраторы со многими выходами. Концентраторы могут быть каскадированы до пяти уровней. Концентратор может быть частью компьютера, отдельным устройством или внешним оборудованием – монитором или клавиатурой.

Максимальная длина USB-кабеля для стандартов USB 1.x и 2.x ограничена 5 метрами. Для версии 3.x стандарт ничего не говорит о длине, но определяет электрические требования, которым должно соответствовать соединение. Используя медные провода, на практике получается примерно 3 метра.

По прошествии более двадцати лет мы пришли к третьей версии стандарта USB, а готовится четвертая. Скорость передачи данных с использованием этого интерфейса за это время увеличилась в несколько тысяч раз, а разъёмы, использованные за эти годы, несколько раз меняли свой внешний вид.

Возможно, вам также будет интересно

Представление новой спецификации беспроводных персональных сетей Bluetooth 5 было встречено с большим энтузиазмом, однако появление на свет этой версии Bluetooth вызвало целый ряд ошибочных представлений и даже откровенной лжи. Предлагаемая статья направлена на то, чтобы развенчать наиболее распространенные мифы о Bluetooth 5.

В конце 2010 г. Министерство связи и массовых коммуникаций РФ приняло долгожданное решение о регламентации использования Wi-Fi в России. В статье рассмотрены стандарты 802.11 в соответствии с требованиями действующих российских нормативных документов.

Компаниия Shanghai High-Flying Electronics Technology Co. представляет новый модуль HF-A21-SMT, который содержит множеством аппаратных интерфейсов — два последовательных порта с поддержкой проколов RS-232 и RS-485, I2C, USB2.0, Ethernet и Wi-Fi. Высокопроизводительное ядро позволяет обрабатывать данные с минимальными задержками. Для управления модулем доступны АТ-команды, а также …

Какие версии usb существуют?

По мере развития стандарта USB, он менялся с точки зрения скорости и мощности, что позволило значительно увеличить скорость запуска, зарядки USB-устройств и передачи данных.

Ниже показаны версии USB от самых ранних до новейших:

Версия

Год

Описание

Скорость передачи данных

USB 1.0

1996

Поскольку технология еще находилась в зачаточном состоянии, потребителям были доступны немногие USB-устройства.

12 Мбит/с

USB 1.1

1998

Первая версия, которая получила широкое распространение.

12 Мбит/с

USB 2.0

2000

Стандартный USB. Многие старые компьютеры имеют порты USB 2.0.

480 Мбит/с

USB 3.0

2008

Первый USB с новой функцией — SuperSpeed.

5 Гбит/с

USB 3.1

2013

Представлена скорость передачи данных, равная скорости, достигаемой с помощью кабеля Ethernet.

10 Гбит/с

USB 3.2

2017

Разработана новейшая версия USB для работы с кабелями USB-C, обеспечивающая скорость передачи данных SuperSpeed +.

20 Гбит/с

Распиновка мини USB

Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.

Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро ЮСБ, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.

В данной статье мы привели только стандартные типы соединений, многие производители цифровой техники практикуют внедрение своих стандартов, там можно встретить разъемы на 7 pin, 8 pin и т.д. Это вносит определенные сложности, особенно когда встает вопрос поиска зарядника для мобильного телефона. Также необходимо заметить, что производители такой «эксклюзивной» продукции не спешат рассказывать, как выполнена распиновка USB в таких контакторах. Но, как правило, эту информацию несложно найти на тематических форумах.

Вывод

Что мы узнали из этой статьи? Что USB делится на стандарты передачи данных, которые отличаются скоростью передачи данных. А также, что USB имеют большое количество типов разъемов.

И что самое интересное, о чем я забыл упомянуть в статье, это то, что типы разъемов могут комбинироваться следующим образом. Вы можете встретить полноразмерный разъем USB type-A и полноразмерный USB type-B, в то же время существует (но редко встречается) micro USB type-A и micro USB type-B (очень распространен). USB type-A может работать по протоколу USB 2.0, а может по протоколу USB 3.0. В общем при желании можно и запутаться.

А если вас беспокоит вопрос, с какими разъемами лучше выбрать себе ноутбук USB 2.0 или USB 3.0, то вообще не парьтесь. Сейчас все современные ноутбуки и компьютеры оснащены и тем и тем типом USB. Например, у меня на ноутбуке два разъема USB 2.0 и один разъем USB 3.0. И все три разъема типа USB type-A.

Вот такие они – USB!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Техноарена
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: