USB:

یواس‌بی (همچنین همه‌گذر، به انگلیسی USB و مخفف Universal Serial Bus) یک استاندارد صنعتی است که در آن، کابل، رابط‌ها، پروتکل‌های ارتباطی گذرگاه (باس) برای اتصال، ارتباط و همچنین منبع تغذیه که بین کامپیوتر و دستگاه الکترونیکی به کار می‌رود تعریف شده‌است.

یواس‌بی برای استانداردسازی ارتباط دستگاه‌های کامپیوتر (همچون کیبرد، دستگاه اشاره‌ای، دوربین دیجیتال پرینتر، مدیاپلیرهای قابل‌حمل، حافظه جانبی و راه‌انداز شبکه) به کامپیوتر است (برای ارتباطات و همچنین تغذیه الکتریکی). آن همچنین در دستگاه‌های دیگر مرسوم است، همچون گوشی های هوشمند و کنسول‌های بازی. یواس‌بی به‌طور مؤثری جایگزین بسیاری واسط‌های پیشین شده‌است. همچون درگاه سریال و درگاه موازی و همچنین شارژرهای مجزای دستگاه‌های قابل حمل.

به بیان دیگر این گذرگاه به دو منظور ابداع شد:اتصال تعداد زیادی سخت‌افزار جانبی، توسط یک درگاه استاندارد؛ بهبود قابلیت اتصال واجرا

طراحی یواس‌بی از طریق Forum پیاده‌سازی یواس‌بی (یواس‌بی – IF) ازیک هیئت استاندارد صنعتی متشکل از کمپانی‌های پیشرو در کامپیوتر و صنایع الکترونیکی مورد معیار قرار گرفته‌است.

اعضای قابل توجه این هیئت شامل Ager (تازه ادغام شده با تعاونی LSI)، APPLE INC Hewlett. packard، Intel، Microsoft , NEC می‌شود. مشخصات یواس‌بی۱٫۰ در سال ۱۹۹۴ معرفی شد. مقصود جایگزین نمودن تعدد متصل‌کننده‌ها در پشت PCها و نیز ساده کردن پیکر بندی نرم‌افزار دستگاه‌های ارتباطی بود. یواس‌بی۱٫۰ اصلی نرخ انتقال اطلاعاتی به میزان Mbit/s ۱۲ دارد.

یواس‌بی توسط یک گروه مرکزی از کمپانی‌هایی که شامل Compaq, Intel IBM, DIGITAL , Microsoft و northern Tele com می‌شوند ایجاد شد. Intel کنترلگر میزبان UHCI را تولید و استک نرم‌افزاری را باز می‌کند. مایکروسافت استک نرم‌افزار یواس‌بی برای ویندوز و مؤسس OHCI با نیمه هادی ملی و کامپک تولید نمود. فیلیپس اخیراً یواس‌بی – Audio را تولید نمود و TI چیپ‌های هاب استفاده شده در حد وسیع را تولید نمود.

ورژن‌های USB

USB 1.1: این ورژن که در سال ۱۹۹۸ عرضه شد، اولین ورژنی به حساب می‌آید که به طور گسترده مورد استفاده عموم قرار گرفت. سرعت انتقال اطلاعات در آن حدود ۱۲ مگابایت در ثانیه است و به طور گسترده منسوخ گردیده است.

USB 2.0: این ورژن در آپریل سال ۲۰۰۰ رونمایی شد و در حالت پر سرعت، با حداکثر سرعت ۴۸۰ مگابایت بر ثانیه می‌تواند اطلاعات را انتقال دهد. در حال حاضر از قدرت خروجی ۵ ولت و ۱٫۸ آمپر را دارد و با ورژن قبلی یعنی USB 1.1 همخوانی دارد.

USB 3.0: این مدل که در نوامبر سال ۲۰۰۸ رونمایی گردید در حالت SuperSpeed می‌تواند تا حداکثر ۵ گیگابایت بر ثانیه اطلاعات را منتقل کند. رنگ کانکتورها در این ورژن معمولا آبی هستند و با ورژن قبلی یعنی USB 2.0 نیز کاملا همخوانی دارند و همچنین قادر به انتقال برق با قدرت ۵ ولت و ۱٫۸ آمپر را نیز دارد. این ورژن گاهی اوقات با نام USB 3.1 نیز دیده می‌شود.

USB 3.1: در ماه جولای ۲۰۱۳ رونمایی شد و با دوبرابر قدرت ورژن قبلی یعنی ۱۰ گیگابایت بر ثانیه می‌تواند اطلاعات را انتقال دهد و سرعتی برابر با تاندربولت اورجینال ارائه می‌دهد. این ورژن با USB 3.0 و USB 2.0 نیز همخوانی دارد. USB 3.1 سه حالت انتقال برق دارد و به دستگاه‌های بزرگتر امکان گرفتن برق از میزبان را می‌دهد: ۲ آمپر و ۵ولت، ۵آمپر و ۱۲ولت و یا ۲۰ ولت. احتمال می‌رود اولین دستگاه‌های مجهز به USB 3.1 اواخر سال ۲۰۱۶ رونمایی و روانه بازار شوند و اکثرا از یو‌اس‌بی نسل C استفاده خواهند کرد.

ویژگی های USB:

USB دارای ویژگی های زیر است :

حداکثر ۱۲۷ دستگاه را می توان متصل نمود. ( مستقیما” و یا توسط هاب های USB)
کابل های USBبتنهائی قادر به حمایت از طول ۵ متر می باشند. در صورت استفاده از هاب حداکثر طول ۳۰ متر خواهد بود.
نرخ انتقال اطلاعات گذرگاه دوازده مگابیت در ثانیه است .
هر دستگاه قادر به درخواست شش مگابیت در ثانیه است . عملا” بیش از یک دستگاه در هر لحظه نمی تواند درخواست شش مگابیت در ثانیه را داشته باشد چراکه از پهنای باند گذرگاه تجاوز خواهد کرد.
یک کابل USB دارای دو سیم برای برق ( ۵+ ولت و Ground) و یک سیم بهم تابیده برای حمل داده است .
بر روی سیم برق، کامپیوتر قادر به تامین برق با حداکثر پانصد میلی آمپر و پنج ولت است .
دستگاههای با مصرف برق پایین نظیر موس می توانند برق مورد نیاز خود را مستقیما” از طریق گذرگاه تامین نمایند.
دستگاههای USB را می توان هر زمان متصل و مجددا” از سیستم جدا کرد.
اکثر دستگاههای USB می توانند توسط کامپیوتر و در زمان حالت Power-saving ، به خواب ( غیره استفاده گردند) روند.
دستگاههائی که به پورت USB متصل می گردند از یک کابل USB که حامل برق و داده است استفاده می نمایند. دو سیم حامل برق ( قرمز – پنج ولت و قهوه ای ( زمین ) یک زوج کابل بهم تابیده برای حمل داده ( زرد و آبی )

چگونه محدودیت طول کابل USB را برداریم:

برای افزایش طول کابل USB راه‌های مختلفی از جمله استفاده از کابل‌های پسیو، هاب USB یا کابل اکتیو (ریپیتر) وجود دارد که هر سه این‌ها دارای محدودیت‌های مختص به خود هستند. گزینه‌های دیگر مانند مبدل‌های USB روی شبکه می‌توانند رنج طول USB را بیشتر افزایش دهند.

کابل افزایشی USB پسیو:

ارزان‌ترین و ساده‌ترین راه برای افزایش طول کابل USB استفاده از کابل افزایشی USB استاندارد است، که در بازار وجود دارد. این کابل‌ها دارای یک سر نری و یک سر مادگی هستند که به راحتی به دستگاه و پورت مورد نظر متصل شده و کار می‌کنند. البته برای استفاده از این نوع کابل باید محدودیت متراژی که در بالا ذکر شد (۵ متر برای USB 2.0 و ۳ متر برای USB 3.0) را در نظر داشته باشید که مجموع طول ابتدا تا انتهای کابل‌های به هم وصل شده بیشتر از آن نشود.

کابل افزایشی USB اکتیو

کابل افزایش طول اکتیو USB دارای یک چیپ الکترونیکی است که سیگنال USB را بازتولید و تقویت می‌کند. کابل‌های Active در اصل یک هاب ۱ پورت USB به شمار می‌آیند. شما می‌توانید از کابل‌های معمول USB برای اتصال به کابل Active استفاده کنید، به شرطی که طول آن‌ها برای USB 2.0 بیشتر از ۵ متر و برای USB 3.0 بیشتر از ۳ متر نباشد. به این نکته توجه داشته باشید که، به طور معمول کابل‌های اکتیو Bus-Powered هستند؛ به این معنی که از همان پورت USB انرژی لازم را دریافت می‌کنند (همزمان با انتقال دیتا). برای اطمینان از دریافت قدرت کامل ۵۰۰mA پورت USB از کابل‌های اکتیو با کیفیت بالا یا مبدل‌های دارای ورودی آداپتور مجزا استفاده کنید.

در ادامه به معرفی چندنمونه از کابل افزایش طول USB می پردازیم:

کابل افزایش طول USB:

کابل افزایش طول USB مناسب برای کیبرد و موس و فلش و …

کابل افزایش طول ۳ متری USB به سفارش امازون:

کابل افزایش طول USB مناسب برای کیبرد و موس و فلش و …

حداکثر طول کابل USB Active:

این میزان بستگی به این دارد که شما از کابل معمولی USB همراه با کابل اکتیو استفاده می‌کنید یا نه. اگر شما از کابل معمولی استفاده نکنید، حداکثر طول کابل USB اکتیو، ۳۰ متر برای USB 2.0 و ۱۸ متر برای USB 3.0 است. اگر از کابل‌های معمولی (حداکثر ۵ متری برای USB 2.0 و ۳ متری برای USB 3.0/3.1) همراه با کابل اکتیو USB استفاده می‌کنید، آنگاه حداکثر طول کابل اکتیو، ۲۵ متر برای USB 2.0 و ۱۵ متر برای USB 3.0 می‌باشد.

هاب USB:

شما می‌توانید از کابل‌های افزایشی و هاب‌های USB استفاده کرده و این دو را به هم متصل کنید تا برد دسترسی وسایل USB خود را افزایش دهید. البته، مهم است که به خاطر داشته باشید زمانی که کابل و هاب USB را به هم وصل می‌کنید، فاصله‌ی تا هاب بیشتر از ۵ متری برای USB 2.0 و بیشتر از ۳ متر برای USB 3.0 نباشد. بسته به وسایل مورد استفاده و نیاز خود می‌توانید از هاب آداپتوردار یا هاب بدون آداپتور استفاده کنید.

معرفی چند نوع هاب:

هاب USB3.0 حرفه ای ۷ پورت با ادابتور (مارک فرانت):

هاب USB3.0 فرانت با کیفیت فوق العاده مناسب برای اتصال دو تا سه هارد اکسترنال .

هاب USB2.0 سه پورت به همراه صدا و میکروفون (مارک UNITEK):

تبدیل ۱ به۳ پورت USB مناسب نوت بوک و کیس.

افزایش طول کابل USB روی شبکه (Ethernet):

اگر هنوز هم راه‌هایی که در بالا ذکر شد نیاز شما را برای افزایش طول کابل USB روی فاصله مورد نظرتان تامین نمی‌کند، یک راه دیگر نیز برای افزایش طول USB وجود دارد که محدودیت دو روش بالا را ندارد. شما می‌توانید برای افزایش طول کابل USB برای فاصله‌های بیشتر و بلندتر از مبدل‌های USB روی Ethernet (شبکه) استفاده کنید. با استفاده از این مبدل‌ها می‌توانید به فاصله ۱۰۰ متری برای دسترسی به USB برسید.

تبدیل‌های USB روی شبکه دارای انواع مختلفی است که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. البته اساسا دو نوع از این مبدل‌ها وجود دارد؛ یکی سازگار با USB 1.1 و دیگری سازگار با USB 2.0. مبدل‌های سازگار با USB 1.1 بسیار ارزان‌تر هستند، اما USB 1.1 هم سرعت بسیار پایین‌تری دارد؛ به این معنی که شما فقط می‌توانید وسایلی مانند موس و کیبورد را روی این مبدل‌ها استفاده کنید. تبدیل‌های USB روی شبکه USB 2.0 بسیار سریع‌تر بوده و با تمامی دستگاه‌های USB 2.0، مانند وب کم، پرینتر، اسکنر و هارد اکسترنال سازگار هستند.

مبدل‌های افزایش طول USB اکثرا بدون آداپتور هستند که فقط برای استفاده موس و کیبورد مناسب هستند. البته مدل‌هایی از نوع USB 1.1 نیز وجود دارند که دارای ورودی آداپتور بوده تا در صورت نیاز به انرژی بیشتر بتوان آن را از طریق آداپتور اضافه تامین کرد.

تبدیل‌های افزایش USB 2.0 روی شبکه نیاز به منبع انرژی جداگانه دارند، در غیر این صورت شما ولتاژ مورد نظر برای کارکرد دستگاه‌تان را از دست خواهید داد. همچنین این مبدل‌ها معمولا توانایی کار کردن با دستگاه‌های متعدد را دارند.

به معرفی چند نمونه دستگاه افزایش طول USB می پردازیم: