Как сделать двойной usb кабель
Записки IT специалиста
Технический блог специалистов ООО»Интерфейс»
В практике автоматизатора с завидной регулярностью возникают ситуации, когда оборудование приходится размещать на некотором удалении от управляющего ПК, поэтому разного рода переходники и удлинители всегда вызывают профессиональный интерес. Тем более удлинители интерфейса USB, как наиболее сложного и капризного в этом плане. Когда нам на глаза попался удлинитель, обещающий работу USB устройств на расстоянии до 30 м по витой паре мы не смогли пройти мимо.
Обычно для этих целей используются устройства с интерфейсом RS-232, но в последнее время появляется все больше моделей только с интерфейсом USB, а для поддержки RS-232 предлагается приобретать соответствующие кабели или платы расширения отдельно. Все бы ничего, но стоимость таких «опций» зачастую способна значительно увеличить бюджет внедрения, поэтому вполне закономерен интерес к подобным удлинителям, стоимость которых значительно ниже.
В наши руки попал удлинитель под маркой VCOM и стоимостью чуть более 500 руб. на конец сентября 2015.
Однако мы имеем дело, скорее всего, с неким OEM производителем, так как полностью аналогичные внешне устройства мы нашли также в ассортименте фирмы Espada:
Под непонятным брендом на Юлмарте:
Стоимость и обещания при этом варьируются в широких пределах: от 500 до 1250 руб, обещают при этом работу на расстояниях 30-45 метров, при том что продается везде явно одно и тоже устройство.
Перед тем, как подключать его к компьютеру мы проявили разумную осторожность и посмотрели, что там внутри. С верхней стороны нет ничего, кроме разъемов и одинокого конденсатора.
С нижней стороны находится неизвестная микросхема и минимум деталей обвяза.
Обе части удлинителя полностью идентичны.
Перейдем непосредственно к испытаниям. При подсоединении к ПК устройство никак не определяется. Мы отмерили 45 метров витой пары категории 5e и подключили через удлинитель обычную флешку. Результат нас не обрадовал.
Опытным путем было установлено, что более-менее устойчивая работа устройств обеспечивается при длине кабеля не более 15-20 метров. При этом требовательные к питанию устройства через данный переходник не работают, нам не удалось заставить работать ни один из наших контейнеров Zalman, также не работают лазерные сканеры штрих-кода. В итоге нам удалось подключить только внешний контейнер Kingston c SSD внутри.
Результат тестирования заставил нас глубоко задуматься:
Учитывая, что 1 МБ/с = 8 Мбит/с, можем однозначно заключить, что данный удлинитель поддерживает работу только по стандарту USB 1.x, при этом скорость работы не зависит от длины кабеля, мы специально обжали 10 см витой пары и получили аналогичные результаты.
Становится понятно, что использовать данный переходник для подключения накопителей или беспроводных адаптеров лишено всякого смысла, исключение составляют разве что 3G-модемы, если тарифный план укладывается в ограничения интерфейса.
Это хорошо, но именно этот тип оборудования традиционно подключается через RS-232 и данный интерфейс имеет штатно.
Мы также попробовали подключать обычные принтеры и МФУ, результат также положительный, разве что скорость работы со сканером вряд ли вас обрадует.
Выводы
Для чего реально может пригодиться данное устройство нам предположить трудно. Разве что вынести чековый принтер, если вы вдруг, по недосмотру, купили модель без интерфейса RS-232 или вынести в зону лучшего приема 3G-модем.
Что такое активный USB (ЮСБ) удлинитель по витой паре?
Фото: USB удлинитель (click для увеличения)
Недавно у меня в руках оказалось довольно интересное устройство: активный USB удлинитель, или же RJ45 Extension adapter. При этом продавец обещал, что с помощью этого устройства, у меня появится возможность удлинить USB кабель, подключаемый к компьютеру, до 45 метров. Весь возможный потенциал данного девайса я сразу не оценил, да и мне в голову не приходило, что такого толкового я могу подключить к компьютеру на расстоянии 45и метров. :)) Однако, я очень заинтересовался возможностями устройства. И занялся подключением и последующими тестами. Но обо всем по порядку….
Содержание:
+ Power Bank в подарок
Итак, в упаковке данное устройство выглядит следующим образом:
Фото: Активный USB удлинитель в упаковке (click для увеличения).
На упаковке видим надпись: RJ45 Extension adapter up to 150ft length. Что обозначает RJ45 удлинитель до 150 футов или 45 метров.
Обратная сторона упаковки выглядит так:
Фото: Упаковка активного USB удлинителя (click для увеличения).
Надписи говорят о следующем:
Этот USB удлинитель позволяет подключить к твоему компьютеру USB устройства на расстоянии до 150 футов (45 метров) с помощью Cat5/Cat5e/Cat6 кабеля, который не идет в комплекте. Этот адаптер позволяет удлинить ваши USB камеры, принтеры, веб камеры, клавиатуры и мыши на нужное расстояние, при этом, не передвигая компьютер.
Так же ниже можем прочесть, что данное устройство не требует какого-либо внешнего источника питания.
Достаем из упаковки сам удлинитель, рассмотрим более близко:
Фото: Активный USB удлинитель (click для увеличения).
Как пользоваться активным юсб удлинителем?
Итак, пришло время воспользоваться этим устройством и провести несколько простых тестов.
Для этого нам понадобится:
Фото: Набор для проверки активного USB удлинителя (click для увеличения).
В процессе теста, мы соберем устройство, подключим с его помощью к компьютеру вебкамеру. Если все пройдет нормально, тогда подключим к компьютеру флешку и проверим ее скорость чтения/записи с и без удлинителя, чтобы понять, вносит ли usb удлинитель какие-то изменения в работу usb устройств.
Собираем USB удлинитель.
В сборке USB удлинителя нет ничего особенного. Весь процесс становится понятным при первом же осмотре устройства. Так, нам понадобится сам ЮСБ удлинитель, который состоит из 2х частей и сетевой кабель (витая пара). Соединяем обе части активного USB удлинителя с помощью сетевого кабеля.
Фото: Активный USB удлинитель в сборе (click для увеличения).
Подключаем веб-камеру через активный ЮСБ удлинитель
Для начала с помощью удлинителя попробуем подключить к компьютеру web-камеру. Для этого камеру подключаем к удлинителю, а сам удлинитель подключаем к компьютеру.
Фото: Подключаем веб-камеру через активный ЮСБ удлинитель (click для увеличения).
Компьютер определяет камеру, и практически сразу камерой можно пользоваться. Отдельно хочу заметить, что компьютер уже «знаком» с этой камерой. При работе с камерой, я не замечаю какого-либо присутствия удлинителя в соединении между камерой и компьютером. Дальше, делаю фото самой вебкамерой, подключенной через удлинитель, всего соединения.
Фото: Работа веб-камеры через активный USB удлинитель (click для увеличения).
С вебкамерой удлинитель работает нормально, никаких замечаний пока нет.
Тестируем USB удлинитель.
Теперь попробуем подключить к компьютеру флешку.
Фото: Подключаем флешку через активный ЮСБ удлинитель (click для увеличения).
Компьютер без каких-либо проблем определяет съемный диск, навигация по диску, чтение файлов происходит без каких-нибудь подвисаний и задержек. Вроде как, все нормально. Для полноты картины, решаю провести тест флешки с и без удлинителя с помощью, уже описанной на этом сайте программы h2testw.
Фото: Результат теста флеш-карты через активный USB удлинитель (click для увеличения).
Фото: Результат теста флеш-карты без USB удлинителя (click для увеличения).
Как видно по результатам теста, скорость чтения/записи на флеш-память, при использовании USB удлинителя, падает в разы, но при этом хочется заметить, что связь остается стабильной и никаких обрывов или прерываний в работе удлинителя обнаружены не были.
Выводы
Проведенный мной обзор и небольшие тесты устройства, подтверждают работоспособность и пригодность активного ЮСБ удлинителя, для использования в определенных системах. Лично я планирую использовать подобный удлинитель, для разработки простенькой системы видеонаблюдения на лестничной площадке. В комментариях, буду рад прочесть ваши варианты использования активного USB удлинителя.
Схема распиновки USB кабеля по цветам
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
USB 1.1 — это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.
В USB 2.0 добавлен третий режим работы — High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме — 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.
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
При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом — металлические детали, полости обозначаются белым цветом.
Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.
К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B — пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.
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.
Последняя модификация разъемов ЮСБ — тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.
Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B
Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах — 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:
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.
Для чего нужен двухсторонний кабель USB-USB?
Вопрос о том, можно ли соединить два компьютера через USB-порт и как это сделать, бродит по форумам и новостным группам буквально с момента появления первой спецификации USB-интерфейса. Да, такое соединение возможно, но для этого нельзя использовать простой кабель с разъемами типа A на обеих сторонах. Иными словами, нельзя подключить два компьютера либо, тем более, два ведомых USB-устройства без дополнительных аппаратных средств и программной поддержки этого решения, ведь для функционирования интерфейса предполагается наличие только одного Host-контроллера в иерархической структуре. Быстрым и легким решением для соединения между собой двух ПК является использование PC-Link USB Bridge Cable Link-100. Он представляет собой USB-кабель с разъемами типа А (прямоугольный) с обеих сторон и утолщением, в котором спрятана небольшая плата на чипсете компании Prolific.
Структура используемого чипа представлена на рисунке и в комментариях не нуждается. Единственно, после ее рассмотрения популярный радиолюбительский совет о создании PC-to-PC USB-моста на двух встречно включенных оптопарах никакой критики не выдерживает.
Инсталляция и работа
Данный адаптер является единственным способом подключения периферии с полноценными USB 2.0 или 3.0 к мобильным устройствам. Другими словами, к привычному девайсу на Android можно подключить флешку, джойстик, модем и другие USB-устройства.
Технология появилась благодаря широким возможностям операционной системы Android — она поддерживает файловые системы, которые используются на компьютерах. Впервые поддержка OTG появилась в версии Android 2.3.
Поддержка различной периферии ограничивается разработчиками мобильных устройств. Первыми телефонами, которые стали применять эту функцию, были модели Galaxy, Nexus, Sony, некоторые гаджеты LG и планшеты Acer. Сейчас технологию поддерживает практически каждый современный аппарат.
Чтобы подключить USB-устройство к смартфону или планшету, нужен переходник — OTG-кабель.
Один конец подключается к вашему гаджету, другой — к необходимому USB-устройству.
Если смартфон поддерживает такую функцию, он покажет оповещение на экране.
Здесь начинается самое интересное: можно экспериментировать с различными девайсами. Кто-то делает из планшета игровую приставку, используя геймпад, кто-то использует мышку. Особо находчивые приобретают USB-хаб и подключают по несколько устройств. Еще один популярный вид применения переходника — подключение модема с интернетом.
Обязательно рассказывайте о своем необычном опыте использования OTG-кабеля =)
Как выбрать кабель для мобильного устройства
Разъем мобильного устройства
30-pin Apple. Визуально выглядит как плоский коннектор. Считается устаревшим и совместим только со старыми устройствами Apple, в числе которых iPad (1-3), все iPhone до модели 4s, а также iPod Nano(1–6) и Touch (1–5).
30-pin Samsung. Фирменный кабель. Подходит только для определенных моделей планшетов этого бренда.
Lightning 8-pin. Коннектор используется компанией Apple с 2012 года, совместим с последними моделями телефонов и планшетов, начиная с IPhone 5 и IPad mini. Главная особенность — можно вставлять в гнездо любой стороной.
Lightning 8-pin MFI. Последние три буквы расшифровываются как Made For iPhone/iPod/iPad. Это говорит о том, что сторонний производитель продукции получил сертификацию от Apple и кабель гарантированно совместим с техникой. В кабеле с сертификатом MFI имеется специальная микросхема, которая дает понять телефону или планшету, что это фирменный продукт.
При покупке несертифицированного кабеля пользователи могут столкнуться с сообщением, что он не поддерживается устройством.
Micro USB. Используется в большинстве относительно старых андроид-телефонах, а также современных бюджетных моделях. Коннектор имеет форму трапеции.
USB Type C. Современный разъем, который обеспечивает большую пропускную способность. Кабели с USB Type C поставляются к современным гаджетам из среднего и высокого ценового сегмента. Можно вставлять любой стороной.
Mini USB. Достаточно специфический разъем и чаще всего используется в MP3-плеерах, видеорегистраторах, а также для подключения различных плат, например, Arduino.
Перед покупкой уточните, какой разъем стоит на смартфоне, а проще — запомните модель гаджета.
Разъем 2
USB. Чаще всего имеется ввиду стандарт 1.1. Поддерживает скорость до 12 Мбит/с.
USB-B. Форм-фактор отличается от классического USB. Этот разъем квадратный или трапециевидный. Как правило, используется в крупногабаритных устройствах.
USB 2.0. Конструктивно не отличается от первой версии, но за счет нового протокола поддерживает скорость до 480 Мбит/с.
USB Type C. Является развитием стандарта USB 3.1 и принадлежит ко второму поколению. Предельная скорость передачи данных увеличена до 20 Гбит/с. Можно вставлять любой стороной, поскольку коннектор симметричный.
USBx2. Сразу два штекера USB. Служит для подключения одного устройства с высоким потреблением по току к двум портам USB, для увеличения мощности питания, в основном для внешних жестких дисков.