انتقال دیتا از یک سیستم دیجیتالی به کامپیوترها و یا سایر سیستم های دیجیتالی دیگر، یک دغدغه مهم است که با ساخت یک فناوری جدید برطرف شده و برای آشنایی با این نحوه انتقال داده ابتدا باید بدانید که USB چیست؟

یو اس بی ها امروزه انواع بسیار گسترده ای دارند که هر کدام به ویژگی ها و کارایی های خاصی دست یافته اند.

در این مقاله سعی داریم با این سیستم و انواع مختلف آن به زبان ساده آشنا شویم.

درگاه USB یو اس بی چیست؟

از این درگاه برای انتقال داده و اطلاعات میان رایانه و دستگاه‌های جانبی و گاهی تامین برق شارژ استفاده می‌شود. این درگاه تاکنون سه ویرایش به نام USB 1.0, 2.0, 3.0 را به بازار عرضه کرده است. همان‌گونه که اشاره شد پورت USB یو اس بی یک واسط اتصالی جهت انتقال برق و دیتا است که می‌تواند به دستگاه‌های گوناگون، ابزارک‌ها و گجت‌ها و کامپیوتر اجازه می دهد با دیگر وسائل جانبی ارتباط برقرار کند. وسایل اتصالی به یو اس بی خیلی متنوع هستند؛ از کیبورد و ماوس گرفته تا پخش کننده موسیقی و فلش درایوها. برای نمونه ما به برخی از این دستگاه‌ها در آن‌ها از درگاه USB استفاده شده است اشاره خواهیم کرد: انواع کیس کامپیوتر ، لپ‌تاپ ، پخش ماشین و ضبط خانگی، اسپیکر، سینمای خانگی ، موزیک پلیر ، ویدیو پلیر ، برد فلش خور ، سیستم ماینینگ و ماینر بیت کوین ، مبدل صوتی و تصویری و…
از یو اس بی، همچنین برای انتقال انرژی به برخی دستگاه‌ها مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و همچنین شارژ باطری‌ها استفاده می‌شود. نخستین ارائه تجاری یو اس بی (ورژن 1.0) در ژانویه سال 1996 اتفاق افتاد. این استاندارد صنعتی به سرعت توسط شرکت‌هایی مانند اینتل ، کامپک، مایکروسافت و دیگران پذیرفته شد.

واژه USB مخفف چیست؟

اینکه واژه یو اس بی USB مخفف چه واژه‌ای است ما را به سوی یک اصطلاح و سه واژه می‌کشاند. در زبان انگلیسی USB یک اصطلاح است که مخفف اصطلاح گذرگاه سری عمومی ( universal serial bus, USB )

  • معنی واژه یونیورسال: همگانی، عمومی و جهانی
  • معنی واژه سریال: سری
  • معنی واژه باس : گذرگاه

در گذشته وضعیت تعداد درگاه USB چگونه بوده است؟

چاپگرها به درگاه‌های موازی متصل می‎شوند و بیشتر کامپیوترها تنها با یک عدد از این درگاه‌ها ساخته می‌شدند. چیزهایی مانند ذخیره‌سازی خارجی رسانه‌ها، که نیاز به اتصال سریع به کامپیوتر دارند نیز از درگاه موازی استفاده می‌کنند. این اتصال اغلب با موفقیت محدود و سرعت نه چندان زیاد انجام می‌شد.

مودم‌ها از درگاه سریال استفاده می‌کنند، اما برخی چاپگرها و دستگاه‌های عجیب مانند دستیاران شخصی دیجیتال(Personal Digital Assistants یا به اختصار ‏PDA)‏ و دوربین‌های دیجیتال نیز همینطور

بیشتر کامپیوترها حداکثر دو درگاه سریال داشتند که در اغلب موارد بسیار کند بودند.

دستگاه‌هایی که نیاز به ارتباط سریع‌تر داشتند، با کارت‌های خودشان که باید درون کیس کامپیوتر در شیار(slot) کارت جا می‌گرفتند، ساخته می‌شدند. متاسفانه، تعداد شیارهای خالی کارت محدود است و نصب برخی از کارت‌ها دشوار است. هدف USB پایان دادن به تمام این دردسرها است.

موارد استفاده از پورت USB کجاست؟

کاربرد USB در تجهیزات سخت افزاری است. برای اتصال دستگاه های سخت افزاری نظیر موارد زیر به کار می رود:

  1. پرینتر
  2. کیبورد
  3. ماوس
  4. مموری ها به هم
  5. مموری به کامپیوتر

USB آغازی است برای پایان بخشیدن به تمامی مشکلاتی که در زمینه تجهیزات جانبی کامپیوتر وجود داشت. یو اس بی یک روش استاندارد و در عین حال ساده برای اتصال قریب به 127 دستگاه مختلف به کامپیوتر است همچنین در ادامه مقاله USB چیست باید بگوییم پهنای هر دستگاه برای اتصال از طریق USB به کامپیوتر 6MB/S می تواند باشد. به طور تقریبی اکثر تجهیزات جانبی تولید شده در سال های اخیر دارای یک درگاه یو اس بی می باشند که برای نمونه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • دوربین های دیجیتال
  • دوربین های وب
  • بلندگو
  • تلفن
  • اتصالات شبکه
  • رسانه های ذخیره سازی
  • اسکنر
  • موس
  • چابگر

باید بگوییم در USB2.0 حداکثر توانی که از طریق درگاه USB می توان به یک دستگاه دیگر منتقل کرد تقریبا 500 میلی آمپر (2.5 وات) است در حالیکه در USB3.0 تقریبا 900 میلی آمپر (4.5 وات) و در نسل جدید این USB یعنی USB3.1 حداکثر توان این درگاه 5000 میلی آمپر (100 وات) رسیده است و در سری C این درگاه ها قابلیت انتقال ولتاژ به 20 ولت و انتقال داده همزمان با شارژ وجود دارد.

درگاه USB امکان اتصال چند دستگاه را ایجاد می‌کند؟

گذرگاه سریال جهانی به شما یک روش ساده، استاندارد و با کاربری آسان برای اتصال تا ۱۲۷ دستگاه به یک کامپیوتر می‌دهد. به همین دلیل هر دستگاه جانبی(peripheral) که اکنون ساخته می‌شود با یک نسخه یو اس بی به بازار عرضه می‌گردد.

انواع کابل های USB چیست؟

کابل شارژ USB نوع A

این کابل یک طرفه می باشد یعنی فقط از یک طرف داخل پورت می رود. عمومی ترین کابل USB امروزی بدون شک نوع A است، اکثر لوازم جانبی نظیر کیبوردها و موس دارای اتصال از نوع A هستند. رایانه های شخصی معمولا دارای چندین پورت از این نوع هستند و بسیاری از دیگر دستگاه ها و آداپتورهای شارژ از این پورت برای انتقال داده ها و یا شارژ کردن استفاده می کنند.همچنین امروزه می توان آن را بر روی تلویزیون و کنسول های بازی خود نیز مشاهده کنید. Type-Aرابط مستطیلی تخت و استانداری که در یک طرف اغلب کابل های کامپیوتری به چشم می خورد. بسیاری از رایانه ها چندین پورت Type-A برای اتصال لوازم جانبی دارند.

کابل شارژ USB نوع B

اتصال تقریبا مربعی شکل دارد، بیشتر برای پرینتر و دیگر دستگاه هایی که معمولا برای گرفتن جریان برق به کامپیوتر متصل می شوند استفاده می شود. امروزه آن ها نسبت به یو اس بی های نوع A کمتر استفاده می شوند بنابراین ما بیشتر از این به آن ها نمی پردازیم . Type-B یک کانکتور تقریبا مربعی که اغلب در چاپگرها و دیگر گجت های متصل به کامپیوتر دیده می شود.

کابل شارژ مینی USB

این نوع اتصال استاندارد برای گوشی های موبایل قبل از آمدن میکرو USB است. همانطور که از نام آن می توان حدس زد، مینی USB کوچکتر از USB معمولی است و در بعضی از دستگاه های قدیمی تر مانند دسته پلی استیشن 3 یا بعضی پخش کننده های موسیقی و همچنین در برخی دوربین هایی که دارای اتصالات غیر استاندارد هستند استفاده می شد.

Mini-USB نمونه کوچکتری از کانکتورهای زیر شاخه Type-B که پیش از فراگیر شدن میکرو USB در دنیای موبایل ها حکومت می کردند.

کابل شارژ میکرو USB

میکرو USB استاندارد فعلی دستگاه های قابل حمل و موبایل استکه تقریبا توسط هر سازنده ای به جز اپل به کار می رود. این نوع کابل را امروزه در هر جایی می شود پیدا کرد و عمومی ترین استاندارد برای شارژ دستگاه هایی مانند تبلت، موبایل و دسته های کنسول است. میکرو USB طی سال های اخیر پرکاربردترین کانکتور در دنیای موبایل و دیگر گجت های قابل حمل میکرو USB بوده اما اخیرا تنها به مدل های میان رده و اقتصای محدود شده است.

کابل لایتنینگ (Lightning)

این یک استاندارد USB نیست بلکه اتصال اختصاصی اپل برای گوشی های آیپد و آیفون و همچنین ایرپاد می باشد. اندازه آن شبیه میکرو USB است و با تمام دستگاه های اپل که بعد از سال 2012 تولید شده اند سازگار است.

دستگاه های قدیمی تر اپل از استاندارد اختصاصی متفاوتی استفاده می کردند که دارای 30 پین برای اتصال بود و اندازه نسبتا بزرگی هم داشت. لایتنینگ ،کابل لایتنینگ کانکتور اختصاصی اپل برای آیفون، آیپد، ایرپاد و غیره است و نمی توان آن را یکی از استانداردهای مستقیم USB به شمار آورد. دستگاه های قبلی این شرکت از کانکتور ۳۰پینی به مراتب بزرگتر بهره می بردند اما لایتنینگ با ابعاد مشابه USB-C از اواخر ۲۰۱۲به استانداردی در محصولات اپل تبدیل شد.

استانداردهای سرعت USB

انواع مختلف کابل‌های USB تنها بخشی از داستان است چون هرکدام از این کلاس‌ها بر اساس سرعت انتقال داده به گروه‌های کوچکتری تقسیم می‌شوند. نسل‌های مختلف با گذشت زمان و افزایش حجم فایل‌ها توسعه پیدا کرده و سه گروه اصلی آنها شامل موارد زیر است:

  • USB 1.x

استاندارد اصلی بود که بر اساس معیارهای فعلی قدیمی محسوب می‌شود. برای پیدا کردن کابل‌های USB با این استاندارد باید سراغ انبارهای خاک گرفته در تعمیرگاه‌ها بروید.

  • USB 2.0

در سال ۲۰۰۰ معرفی شد و پشتیبانی از کابل‌های مینی، میکرو، USB OTG و موارد دیگری را به همراه آورد. سرعت انتقال داده در این نسخه به ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه می‌رسد که در زمان خود انقلابی به شمار می‌آمد اما امروز حرف زیادی برای گفتن ندارد.

کاربرد پورت‌های USB 2.0 حالا فقط به لپ تاپ‌های اقتصادی، فلش مموری‌های ارزان قیمت و پورت اتصال کیبورد و موس در کامپیوترها محدود شده است.

  • USB 3.x

به مراتب سریعتر از USB 2.0 است و داده‌ها در آن با سرعت ۳.۲ گیگابایت در ثانیه منتقل می‌شوند. اغلب هارد درایوهای خارجی، کامپیوترها، لپ تاپ‌ها و فلش مموری‌ها بر پایه همین فناوری طراحی و تولید می‌شوند. پورت‌ها و کانکتورها مبتنی بر USB 3 معمولا از طریق رنگ آبی نماد SS (سوپر اسپید) شناخته می‌شوند.

امکان استفاده از دستگاه‌های USB 2.0 در پورت‌های USB 3.0 یا بالعکس وجود دارد اما سرعت انتقال داده یا توان در آنها به نسل دوم USB محدود خواهد شد. فراموش نکنید که دستگاه‌های میکروUSB با قابلیت پشتیبانی از USB 3.x پلاگ‌های متفاوتی دارند. این مساله اغلب در هارد درایوهای اکسترنال دیده می‌شود.

گفتنی است انجمن پیاده سازی USB قصد دارد در USB 4.0 از تاندربولت ۳ استفاده کند که به معنی سرعت شارژ ۱۰۰ واتی و نرخ انتقال داده تا ۴۰ گیگابیت در ثانیه است.

توصیه‌هایی برای خرید کابل USB

حین خرید کابل گوشی در بازار با مدل‌های بسیار متنوعی مواجه می‌شوید و شاید وسوسه خرید یک نمونه ارزان به سراغتان بیاید. همیشه به یاد داشته باشید که کابل‌های ارزان‌ قیمت از مواد نامرغوب و متریال درجه چندم تهیه شده‌اند، در نتیجه نه تنها در کوتاه مدت خراب می‌شوند بلکه دردسرهای دیگری نظیر شارژ کند و قطع شدن تا خرابی دستگاه و حتی احتمال آتش گرفتن را به دنبال دارند.

این مساله در مورد کابل‌های USB-C هم صدق می‌کند. در روزهای اولیه معرفی این فناوری بازار سرشار از کابل‌های معیوب و غیر استاندارد بود اما این روزها اوضاع بهتر شده، با این حال توصیه قبلی در مورد عدم خرید کابل USB استاندارد را درباره این مدل هم صدق می‌کند. برای خرید بهترین کابل باید این نکات را مد نظر قرار دهید:

  • سازگاری با پورت
  • کمپانی سازنده
  • جنس مواد
  • طول کابل

۱. سازگاری با پورت

همانطور که دیدیم کابل های گوشی از تنوع بسیار زیادی برخوردارند. اگر قصد خرید کابل USB برای پاور بانک، اسپیکرهای بلوتوثی و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی را دارید احتمالا باید مدل  میکروUSB تهیه کنید. از آنجا که اغلب تولیدکنندگان کابل رابط را هم در جعبه دستگاه‌های خود قرار می‌دهند، اگر چند گجت خریده باشید می‌توانید از کابل‌های آنها به جای هم استفاده کنید.

گوشی‌های اندرویدی قدیمی و برخی مدل‌های اقتصادی جدید هم از همین درگاه بهره می‌برند. با این حال اغلب مدل‌های میان‌رده و به ویژه پرچمدارها از پورت USB-C بهره می‌برند و باید کابل سازگار با آنرا تهیه کنید. گوشی‌های آیفون هم با کابل‌های غیر لایتنینگ سازگاری ندارند.

۲. کمپانی سازنده

کمپانی‌های بی‌شماری به تولید کابل، مبدل و رابط گوشی می‌پردازند و جدا از نام‌های شناخته شده نظیر سامسونگ و شیائومی، می‌توان به برندهای خوشنام دیگری نظیر «باسئوس» (Baseus)، «سینک وایر» (Syncwire)، «زد ام آی» (ZMI)، «انرجیا» (Energea)، «اونتن» (Onten)، «مک دودو» (Mcdodo) و «انکر» (ANKER) اشاره کرد.

۳. جنس مواد

کابل گوشی در طول استفاده مرتب خم شده و اغلب در کیف یا کشو قرار داده می‌شود، بنابرین مواد به کار رفته در آن باید مقاومت بالایی داشته باشد. در کابل‌های مرغوب اغلب روکش پلیمری، PVC یا نایلون بافته استفاده شده و بین ۵ تا ۱۰ هزار بار در برابر خم شدن مقاومت دارند.

۴. طول کابل

نکته دیگری که باید مدنظر قرار دهید طول سیم است. از نظر علمی هرچه طول کمتر باشد جریان بهتر منتقل می‌شود اما اگر سیم به اندازی کافی بلند نباشد، ناچار به اتراق کنار پریز خواهید شد. اغلب کابل های استاندارد طولی برابر یک متر دارند.

پایان