USB 3.0 - 10 razy szybciej!

Bezprzewodowe USB

Standard USB ma też swoje ograniczenia. Największą wadą standardu USB, według wielu użytkowników, jest konieczność używania kabli do łączenia urządzeń. Połączeniem zalet technologii USB i bezprzewodowej transmisji danych na bliskie odległości jest Wireless USB, inaczej WUSB. Wireless USB pozwala na transmisję danych z prędkością 480 Mb/s na dystansie trzech metrów. W wypadku obniżenia szybkości transmisji do 110 Mb/s możliwy jest przesył danych na odległość do 10 m. Opracowywany obecnie standard Certified Wireless USB 1.1 ma pozwalać na transmisję informacji z prędkością dochodzącą do 1 Gb/s na dystansie 2–3 metrów.

Standard USB (Universal Serial Bus – uniwersalna magistrala szeregowa) opracowano w 1996 roku. Do konsorcjum, które stworzyło i promowało w pierwszych latach USB, należały firmy: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC oraz Nortel. Ale to przede wszystkim determinacji Intela zawdzięczamy, że popularność zdobył USB, a nie konkurencyjny, opracowany w tym samym czasie przez firmę Apple, standard FireWire (IEEE 1394). Intel szybko wprowadził obsługę USB do swoich chipsetów i początkowo wręcz dopłacał do jego implementacji w komputerach i urządzeniach peryferyjnych.

Żeby było wygodniej

Standard USB zastąpił niewygodne, stosowane wówczas w komputerach złącza równoległe (LPT) i szeregowe (COM, czyli RS-232). Nie pozwalały one na szybką transmisję danych, a liczba tych portów w komputerze była ograniczona – kontroler szeregowy obsługiwał maksymalnie cztery złącza, a równoległy dwa. Co więcej, podłączenie urządzenia peryferyjnego często wymagało ręcznej konfiguracji za pomocą zworek na płycie głównej, tzw. przerwań (IRQ) i obsługiwanych portów wejścia/wyjścia, nie mówiąc o skomplikowanej instalacji sterowników. Urządzenie nie mogło być włączane i wyłączane „w locie” – za każdym razem trzeba było wyłączać komputer.

USB miało więc też uprościć obsługę urządzeń peryferyjnych, dzięki możliwości ich podłączania bez wyłączania i restartu komputera (hot plug) oraz ich automatycznej konfiguracji (plug and play). Standard USB z założenia ujednolicał też obsługę większości urządzeń peryferyjnych, takich jak drukarki, skanery, myszy, klawiatury, dżojstiki, modemy, a później obsługę aparatów cyfrowych i kamer internetowych. Zastosowanie tej magistrali wyeliminowało też większość problemów konfiguracyjnych, a maksymalna szybkość transmisji złącza USB była kilkunastokrotnie wyższa od szybkości interfejsu szeregowego.

Typy wtyczek USB 1.1 i 2.0

Na zdjęciu są widoczne wtyczki: microUSB (1), miniUSB (2), złącze męskie typu B (3), złącze żeńskie typu A (4), złącze męskie typu A (5). Wtyczki microUSB i znacznie popularniejsze miniUSB stosuje się m.in. w dyktafonach, odtwarzaczach MP3/MP4, aparatach fotograficznych i telefonach. Złącze USB typu B jest używane w drukarkach, skanerach, urządzeniach wielofunkcyjnych, a najpopularniejsze, typu A, w większości urządzeń USB. Złącze żeńskie typu A mają różnego rodzaju przedłużacze USB.

Mimo to przez kilka lat od opracowania standardu było na rynku niewiele urządzeń USB, a użytkownicy chętniej wybierali starsze rozwiązania. Również ówczesne systemy operacyjne Windows 95/98 i Windows NT nie najlepiej obsługiwały ten standard. Dopiero po pojawieniu się Windows XP i pierwszych pendrive’ów, które zastąpiły dyskietki, nastąpił prawdziwy wysyp urządzeń USB.

Możliwości architektury USB

Standard uniwersalnej magistrali szeregowej pozwala na podłączenie do każdego gniazda USB w komputerze do 127 urządzeń. Do takich połączeń wykorzystuje się huby USB, które można spinać jeden z drugim. Magistrala USB wymaga obecności dokładnie jednego kontrolera magistrali, którego funkcję zawsze pełni komputer (host).

Taka topologia magistrali USB, w której może występować tylko jeden host, uniemożliwia bezpośrednie połączenie ze sobą dwóch komputerów. Aby spiąć je ze sobą za pośrednictwem USB, potrzebny jest przewód ze specjalnym układem sterującym. Architektura magistrali USB nie pozwala też na bezpośrednie łączenie ze sobą urządzeń peryferyjnych. W takiej sieci brakuje kontrolera magistrali USB, który mógłby sterować jej działaniem. Niemniej niektóre urządzenia, np. drukarki fotograficzne, potrafią „udawać” host, co umożliwia np. bezpośredni wydruk zdjęć z aparatu cyfrowego.

Długość przewodu łączącego dwa urządzenia zgodnie ze standardem USB nie może przekraczać pięciu metrów. Ale w sprzedaży są przewody (repeatery USB), które pozwalają zwiększyć ten dystans.