Poradnik: jak przesłać sygnał przewodem USB na małą i dużą odległość?

dodano: 2021-11-26 15:04
autor: Jerzy Kruczek | źródło: C4i/satkurier.pl

Standard USB ciągle rozwija się o kolejne wersje. Zmieniają się same normy, jak i stosowane złącza. Przeciętny użytkownik wciąż jednak zakłada, że pasująca wtyczka to gwarancja sukcesu i prawidłowej pracy podłączanych urządzeń. W praktyce często występują problemy i brak oczekiwanej kompatybilności. Dodatkowe trudności mogą pojawić się, jeżeli zechcemy przesłać dane na większą odległość. Standard USB ma swoje ograniczenia i tylko wybrane konfiguracje zapewnią optymalną prędkość transmisji i wydajność połączenia. W naszym poradniku zaprezentujemy kilka propozycji, które pomogą w samodzielnym wyborze optymalnego rozwiązania, które umożliwi połączenie oddalonych od siebie urządzeń USB.

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Jakiego rozwiązania potrzebuję?

Przed wyborem przewodu, extendera czy przedłużacza USB sprecyzuj, jakiego rodzaju sygnał chcesz przesłać i na jaką odległość. Należy też określić czy podłączane będzie jedno urządzenie czy wiele. W przypadku połączeń „jeden-do-jednego” wystarczającym wyborem będzie przewód lub przedłużacz. W przypadku podłączenia wielu urządzeń do jednego hosta lepszym rozwiązaniem może okazać się extender CAT 5e/6. Każde rozwiązanie jest inne, a pod kątem instalacyjnym ma swoje zalety i wady.

Co możemy przesyłać przez kable USB?

Czasy, w których kabel USB przesyłał tylko dane już dawno minęły. Wraz z pojawieniem się złącz USB-C przewody te stały się bardziej uniwersalne. Wcześniej za pośrednictwem USB podłączano mysz, klawiaturę i drukarkę, a dziś USB wspiera tryby alternatywne (Alt Modes), które umożliwiają na przykład przesyłanie:

• wideo – zgodnie ze specyfikacją DisplayPort
• danych – zgodnie ze specyfikacją USB oraz PCIe
• zasilania - np. laptopa/tabletu poprzez standard PD - Power Delivery.

Przewody specjalistyczne
W niestandardowych przypadkach przydają się przewody specjalistyczne, posiadające szczególne właściwości i dodatkową funkcjonalność. Dobrym przykładem jest przewód Kramer CLS-AOCU31/CC. Dzięki zastosowaniu światłowodu obok zwyczajnych wiązek miedzianych jest mniej wrażliwy na zakłócenia RF, co umożliwia zastosowanie go np. w pobliżu aparatury medycznej lub innych urządzeń generujących sporą ilość zakłóceń wpływających na zwyczajne kable miedziane. Co więcej, pozwala połączyć urządzenia USB 3.1 Gen 2 SuperSpeed+ oddalone od siebie nawet o 15 m.

Przedłużacze i kable USB dzielą się na aktywne i pasywne.

Na czym polega różnica?
Kable USB pasywne w najprostszy sposób łączą poszczególne piny gniazda po jednej stronie z odpowiadającymi pinami po drugiej stronie.

Kable USB aktywne natomiast posiadają wbudowane układy cyfrowe przetwarzające i wzmacniające sygnał tak, aby bez problemu dotarł na drugą stronę nawet kilkunastometrowego kabla. W związku z tym kable i przedłużacze aktywne przydadzą się wszędzie tam, gdzie występują duże odległości i potrzeba dużej przepustowości.

Proponowane rozwiązania oferują wsparcie nawet USB 3.2 Gen 2 dla USB typ A czy USB-C. Wybrane modele można łączyć ze sobą kaskadowo, tworząc łańcuchy nawet do 50 m przy zachowaniu wysokiej przepustowości.

Przy doborze odpowiedniego kabla czy przedłużacza USB należy zwrócić uwagę na to, po której stronie przewodu mamy host, a po której urządzenie klienckie. Istnieją kable dwukierunkowe (ang. bidirectional), które po przełączeniu umożliwiają zamianę „kierunku”. Najczęściej takie kable mają wtyki USB-C po obu stronach. Przykładowo, jeśli po jednej stronie mamy drukarkę i komputer PC, a po drugiej klawiaturę i tablet, to możemy jeden kabel wykorzystać do transmisji danych pomiędzy drukarką, a tabletem, zaś po przełączeniu do podłączenia klawiatury z komputerem PC. Nie jest to możliwe przy kablach USB starszych generacji, które są jednokierunkowe (ang. unidirectional).

Należy jednak zachować ostrożność, gdyż – przykładowo – specjalne kable USB–C typu DP Alt Mode, jak model CAC-1589 o długości 20 m, służą do przesyłu jedynie sygnału wideo ze złącza USB–C z trybem Alt-Mode, natomiast nie przesyłają danych.

Kable pasywne USB
Tu sprawa jest dużo prostsza – standardowe przewody popularnych producentów powinny przede wszystkim trzymać parametry. Chyba, że mamy do czynienia z najnowszymi standardami – tu musimy uważnie sprawdzać specyfikacje producenta i oferowane parametry kabla.

Dobrym przykładem wysokiej jakości przewodu jest CAC-1571, czyli certyfikowany, dwukierunkowy kabel USB4 Typ C Gen3x2 o przepustowości 40 Gb/s, który oferuje przesyłanie nawet 8K 60Hz przy zgodnych z USB4 urządzeniach.

Extendery USB po CAT 5e/6
Extendery USB CAT 5e/6 są idealnym rozwiązaniem, kiedy za pośrednictwem przewodu USB chcemy przesłać dane na dużą odległość, rzędu kilkudziesięciu metrów. Zastosowanie dodatkowego urządzenia świetne sprawdzi się także wtedy, gdy potrzebujemy podłączyć po drugiej stronie więcej niż jedno urządzenie.

Extendery, np. model Kramer PT-2UT/R-KIT, często posiadają dodatkowe funkcje, takie jak przesyłanie audio lub danych RS232. Zazwyczaj oferują niższą przepustowość (USB 2.0) niż aktywne kable i przedłużacze, ale ich wszechstronność pozwala na wykorzystanie w wielu instalacjach.