USB

I connettori USB (Universal Serial Bus) consistono in un tipo di interfaccia dati universale disponibile su un’ampia gamma di dispositivi.

A causa del rapido sviluppo della tecnologia si è pensato di trovare un punto di incontro per la condivisione dei dati via cavo, questo è il vero motivo della nascita dello stantard USB.

Dal 2006 circa, da quando i dispositivi mobile hanno avuto una grande crescita, si è pensato di adottare una interfaccia comune di ricarica non solo per uniformare il mercato ma anche per ridurre il disagio di utenti provenienti da case differenti.

Il problema dell’inquinamento si è presentato anche in questa situazione, infatti il grande numero di porte e caricatori a tensioni diverse si rivelavano del tutto incompatibili con i nuovi acquisti e venivano gettati ancora funzionanti.

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l’immagine raffigura diversi tipi di connettori USB maschio

Perchè non adottare una interfaccia seriale già esistente e farla funzionare anche da caricatore?

Dalla USB 2.0 si è pensato di costruirne una del tutto similare ma dalle dimensioni ridotte pensata per i dispositivi tascabili.

Il primo connettore dalle dimensioni ridotte è il mini B, successivamente per ridurne lo spessore il micro B utilizzato sugli smartphone.

Tutte le porte USB

Questo è l’elenco degli standard disponibili

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Prima di elencare i fattori di forma è importante sapere che il protocollo USB è differenziato in versioni:

versione velocità colore tensione corrente max
USB 1.0 1,5 Mbit/sec white 5 V 100 mA
USB 1.1 12 Mbit/sec white 5 V 500 mA
USB 2.0 480 Mbit/sec black 5 V 500 mA
USB 3.0 4,8 Gbit/sec blue 5 V 900 mA
USB 3.1 10 Gbit/sec blue 5 V 900 mA
USB 3.2 20 Gbit/sec blue 5 V 1500 mA

USB Type A

La USB di tipo A è il progetto originale di cui le versioni USB 1.0, 2.0, 3.0.

La type A è rimasta inalterata per forma esterna, dalla prima all’ultima versione ed è sempre compatibile con le revisioni precedenti e successive.

Il vero cambiamento sta nella disposizione dei contatti dentro il connettore, una USB 3.0 ha i pin nella stessa posizione dell’usb 1.0 ad esempio; questo significa che quando le connetteremo la velocità di trasferimento rimane quella della 1.0 ma con la garanzia della compatibilità.

USB Type B

Lo standard B è stato realizzato per USB 1.0 ed è utilizzato anche per il 2.0 e portato avanti anche per il 3.0 ma ha subito una modifica, in questo caso un USB 3.0 maschio non entrerà mai nella femmina 2.0 o 1.0.

È molto robusto spesso le case produttrici di stampanti lo sfuttano per questo motivo.

USB mini B

Nato per i primi dispositivi portatili ha ereditato il protocollo 2.0 viene utilizzato per le sue dimensioni contenute e per la sua robustezza.

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USB micro B

Trova impiego su tutti gli smartphone per lo spessore ridotto e mantiene tutte le caratteristiche dell’USB 2.0 spesso anche quelle riguardanti l’OTG.

L’OTG è una funzionalità per smartphone che possono essere letti e scritti da una fonte esterna (un computer) ma anche leggere e scrivere su una periferica esterna (una memoria di archiviazione ad esempio).

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L’utilizzo di USB OTG permette di assumere il ruolo di host sia quello di peripheral o client.

Si pensi al supporto MHL ovvero alla possibilità di collegare un display alla presa dello smartphone semplicemente utilizzando un piccolo convertitore; forse questa è la funzionalità più importante portata dall’OTG.

USB micro B 3.0

Alcuni dispositivi mobile e di archiviazione sono dotati dello standard micro B 3.0, si tratta della porta 2.0 affiancata da una seconda presa che contiene l’espansione per il protocollo 3.0.

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In una USB micro B 3.0 femmina può essere inserito uno spinotto micro B 2.0 maschio per caricare lo smartphone ma anche per il trasferimento dati e quando si vuole maggiore velocità utilizzare la presa 3.0.

Per un certo periodo ha intrapreso la strada degli smartphone tra cui Galaxy S5 e Galaxy Note3 anche se il vero impiego è per i dischi USB esterni.

USB Type C

Si tratta di un design USB 3.0 ma è stato ripreso e riadattato al mercato mobile; la novità consiste nella reversibilità, può essere inserito in qualsiasi verso senza danneggiarsi.

Probabilmentre molti computer portatili adotteranno questa porta anche per la carica nonostante sia pensata per gli smartphone.

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Il protocollo 3.0 non è l’unico supportato sono disponibili anche il 3.1 e il 3.2.

Questo distacco dal micro UBS Type B non trova molto consenso tra gli utenti in quanto per anni sono stati venduti caricatori e prolunghe micro B e per i nuovi smartphone risultano incompatibili.

Il salto da un fattore di forma all’altro è dovuto alla impossibilità di inserire altre vie all’interno del micro B.

I due standard micro B e Type C sono i più supportati dall’Unione Europea che punta all’unificazione dei cavi dei dispositivi mobile per la compatibilità con le stazioni di ricarica e le automobili.

USB cable wiring

Vediamo ora il cablaggio:

il cavo è spesso la fonte dei disturbi elettrici che possono compromettere lo scambio di dati, esiste una connessione per ogni USB.

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Oltre all’isolamento esterno si nota la differenza del numero di poli del cavo, la vera distinzione di uno standard dall’altro.

Molti di voi si chiederanno: quanto può essere lungo un cavo USB?

O quante volte lo si può sdoppiare?

C’è una risposta per ogni domanda

Personalmente non mi è mai capitato di vedere un cavo USB più lungo di 5m, si può dire che questa connessione non è pensata per connettere oggetti lontani ma per collegarne tanti senza incompatibilità.

Esistono limiti che non conviene superare ad esempio: dopo 3 metri di cavo si considera il segnale già instabile è consigliato aggiungere un hub che ha la funzione di sostenere il segnale oltre alla possibilità di sdoppiare il collegamento.

Per quanto riguarda la semplice carica è sconsigliato avere un cavo troppo lungo a causa della sua resistenza, un dispositivo collegato a valle riceverebbe una tensione inferiore da quella richiesta; questo comporta una instabilità della carica o un mancato funzionamento.

Alcuni device portatili hanno un range di tensione ristretto a 4,75÷5,25 V sono infatti più esigenti di altri.

Il numero massimo di periferiche collegabili è 127 ma occorre tenere in considerazione un dettaglio:

Sulla scheda principale (del dispositivo) le prese sono gestite da un unico componente; è importante sapere che 127 è il numero massimo per quel chipset, 127 è la limitazione del singolo canale.

Il numero massimo di hub USB è 5 ma è molto difficile che si verifichi una condizione di questo tipo questo numero si riferisce al collegamento in serie ovvero consecutivo.

Privacy e pericoli dell’USB

Il consiglio di HDroid riguarda la sicurezza del vostro device; se si stabilisce un collegamento per la carica assicuratevi di connetterlo a un normale caricatore e non al computer di un estraneo che potrebbe leggere o scrivere informazioni e perciò urtare la vostra privacy.

Non lasciare mai il proprio computer o smartphone e qualsiasi collegamento incustodito, per il motivo precedente e per la possibilità che un malintenzionato rompa l’hardware connettendo alla porta USB finte chiavette chiamate USBkiller.

Un altro consiglio prevede la conservazione di tutti i connettori lontani da fonti di umidità e da stress meccanico per non danneggiare una presa con un’altra apparentemente sana ma internamente ossidata o con connettori storti.

Via HDroid