УСБ каблови пружају згодан начин за повезивање периферних уређаја и уређаја са рачунаром. Међутим, дужина кабла утиче на квалитет преноса података, а постоји много фактора који ограничавају дужину УСБ кабла и брзину преноса података.
Преглед садржаја
УСБ стандарди и максималне дужине
Сви су били у овом сценарију: морате да повежете УСБ уређај са рачунаром или на неки други начин, али не можете да померите ниједну јединицу. Не постоји бежична опција, тако да је жична веза једини начин. Ипак, једини УСБ каблови у вашој кући или канцеларији су ограничени по дужини. Зашто је то? Зашто су УСБ каблови ограничени и колико дуго могу бити?
Кредит за слику: Адафруит Индустриес/Флицкр
Па, добар део тога се своди на УСБ Имплементерс Форум (УСБ-ИФ), групу одговорну за дефинисање и имплементацију УСБ стандарда широм света. Можете очекивати да ће свака УСБ генерација имати боље брзине преноса података на дужим удаљеностима, али је супротно. Што је дужи УСБ кабл, већа је вероватноћа да ће сигнал деградирати.
Форум имплементатора УСБ-а (УСБ-ИФ) је дефинисао максималну дужину каблова за различите УСБ стандарде:
УСБ Типе
Метерс
Стопала
УСБ 1.0/1.1
5
16
УСБ 2.0
5
16
УСБ 3.0
3
9
УСБ 3.1 Ген 1
3
9
УСБ 3.1 Ген 2
3
9
УСБ 3.2 Ген 1×1
3
9
УСБ 3.2 Ген 2×1
3
9
УСБ 3.2 Ген 2×2
3
9
УСБ 4
0.8
2.6
Генерално, како је УСБ еволуирао до бржих максималних брзина преноса података, од мале брзине (1,5 Мбпс) у УСБ 1.0 до данас брзих 80/120 Гбпс УСБ4, максимална дужина кабла се смањила. Ово се првенствено односи на одржавање интегритета сигнала при све већим брзинама. Такође ћете морати да размислите који тип УСБ кабла ћете користити.
Фактори који ограничавају дужину УСБ кабла
Неколико техничких фактора ограничава дужину УСБ кабла:
- Деградација сигнала: Сви каблови делују као нископропусни филтери, пригушујући компоненте сигнала веће фреквенције. При брзинама УСБ 3.к, сигнали садрже компоненте високе фреквенције до неколико ГХз, које се пригушују на удаљености. Ово изобличење се манифестује као сметње, грешке у подацима и ниже максималне брзине преноса података.
- Интерференција сигнала: Дужи каблови су подложнији електромагнетним сметњама, делујући као антене које примају шум од оближњих компоненти. Ово квари и изобличује УСБ сигнал. Правилна заштита може помоћи у ублажавању овог проблема.
- Испорука енергије: Танки УСБ каблови имају одређени отпор по јединици дужине. На великим удаљеностима, овај отпор кабла изазива мерљив пад напона због велике испоруке енергије могуће преко УСБ-Ц каблова. Ово утиче на стабилан проток струје до повезаних уређаја.
- Тајминг: Кашњења у простирању у кабловима значе да се тајминг УСБ сигнала може померити и подрхтавати у поређењу са њиховим извором. Ово изобличава обрасце ока сигнала и опоравак сата, потенцијално изазивајући грешке у подацима или неуспела руковања уређаја.
Имајући у виду горе наведене факторе, УСБ-ИФ се одлучио на три до пет метара за стандарде спорије брзине, док су најбржи СуперСпеед сигнали намењени само за каблове од једног метра како би се осигурале перформансе.
Коришћење дужих УСБ каблова
Иако УСБ спецификације пружају препоручене максималне дужине, дужи УСБ каблови се и даље могу користити, а постоји неколико начина да се продужи дужина УСБ кабла (или удаљеност коју сигнал или подаци морају да пређу са више каблова).
На пример, уређаји мале брзине (УСБ 1.к) могу нормално да раде на дужим кабловима због споре брзине сигнала од 1,5 Мбпс. То није дато и односи се на квалитет кабла и друге факторе, али може се десити. Затим, имате активне каблове са уграђеним репетиторима који могу да регенеришу и поврате УСБ сигнал за дужине до 15-20 метара. У наставку је више информација о активним УСБ кабловима, а можда бисте желели да размислите и о томе колико је брз УСБ-Ц.
Ако један УСБ кабл не може да стигне тамо где вам је потребан и немате могућност коришћења активног УСБ кабла, можете да користите УСБ екстендер. УСБ екстендери деле везу на два сегмента кабла са појачалом између да би појачали и обновили сигнал. Ово може омогућити трчање од 10 метара или више у зависности од квалитета производа, али ће вам можда требати више екстендера или релеја за покривање већих удаљености. Такође можете користити УСБ чворишта као репетиторе средње тачке за вишесегментне везе. Чвориште регенерише сигнал, омогућавајући дужи укупни кабл.
Међутим, постоје и друга разматрања када је у питању коришћење дужих УСБ каблова.
„Премијум“ УСБ кабл са одговарајућим усклађивањем импедансе, заштитом и дебљим проводницима за напајање боље ће одржати интегритет сигнала на дужим удаљеностима. Алтернативно, УСБ каблови са оптичким влакнима користе светлост за пренос података уместо електричних сигнала. Ово уклања ограничења дужине, али захтева адаптере за повезивање са уређајима који коштају више.
Да ли треба да користите активни УСБ кабл?
Активни УСБ каблови су једна од опција за проширење УСБ везе изван стандардне дужине кабла. Активни УСБ кабл коштаће више од обичног (пасивног) кабла јер долази са додатним компонентама које помажу у појачавању и одржавању сигнала.
Типично, активни УСБ кабл садржи репетитор сигнала који омогућава да сигнал путује даље без деградације. Међутим, активни УСБ кабл захтева извор напајања. Ово се обично извлачи са главног уређаја (као што је ваш рачунар), али може доћи и из утичнице са УСБ адаптером или слично.
Активни УСБ каблови се чешће користе са новијим УСБ спецификацијама, као што је УСБ 3.к, како би се осигурала максимална пропусност података на већим удаљеностима. Уз то, активни УСБ кабл доброг квалитета може поуздано да преноси податке до 20 метара.
Потенцијални проблеми са дугим УСБ кабловима
Иако је УСБ свакако флексибилан, сваки кабл има компромисе у погледу перформанси. Разумевање ефеката дужине кабла помаже у објашњавању проблема и доношењу информисаних избора приликом куповине и повезивања УСБ уређаја.
Коришћење дужег УСБ кабла је често изводљива опција, али постоје неки проблеми на које можете наићи.
Проблеми са брзином преноса података и перформансама су најчешћи проблеми повезани са дугим УСБ кабловима. На пример, УСБ 3.2 Ген 2×2 кабл од три метра може поуздано да подржава само 10Гбпс, док ћете готово сигурно имати проблема са брзином преноса података са УСБ4 каблом дужим од једног метра (и не, УСБ4 и УСБ-Ц арен није иста ствар!).
У зависности од дужине УСБ кабла и УСБ спецификације, можда ћете приметити да одређени уређаји и услуге не раде како би требало, док прекомерни проток због исправљања грешака такође може да омета перформансе.
Постоји и проблем испоруке напајања преко УСБ-а. Једноставно речено, неки уређаји уопште неће радити ако је УСБ кабл предугачак и не црпи потребну снагу са главног уређаја.
Користите УСБ кабл праве дужине за посао
Када сазнате максималну дужину УСБ кабла, можете боље планирати своје хардверске аранжмане без куповине релеја, активних УСБ каблова, УСБ чворишта или на неки други начин. Ипак, постоје случајеви када је коришћење дугог УСБ кабла неизбежно, али ћете барем знати колико далеко можете да га гурнете без губитка сигнала или података.