USB-хаби: призначення та різноманіття

Що таке USB-хаб і для чого він потрібен?

USB-хаби (концентратори) є товарами, які служать для різних цілей: для одночасного підключення великої кількості пристроїв з USB-інтерфейсом (наприклад, смартфон, планшет, медіаплеєр, фотокамера, екшн-відеокамера, відеореєстратор, мікрофон, гральний джойстік, комп'ютерна миша, клавіатура, сканер, принтер, зовнішній жорсткий диск, флеш-накопичувач та ін.) до комп'ютера або ноутбука з малою кількістю вільних або за наявності несправних USB-портів; для частого використання USB-портів, що знаходяться в незручному місці (наприклад, на задній панелі або якщо не вистачає шнура для розміщення підключеного пристрою поряд з роз'ємом на комп'ютері). За наявності концентратора з роз'ємами різних інтерфейсів USB (USB C, micro USB), HDMI, VGA, Ethernet або картридера для карток SD додається можливість підключення більшого переліку пристроїв. Одним словом, USB-хаби використовують для розширення можливостей одного порту USB.

Сьогодні USB-хаби є важливим елементом для багатьох користувачів ноутбуків, оскільки деякі ноутбуки мають лише підключення USB C, але їм необхідно підключатись до екранів через роз’єм HDMI, потрібен широкополосний доступ через Ethernet, наушники через гніздо 3,5 мм, жорсткі диски через USB або Firewire тощо. Сучасні концентратори USB можуть забезпечити всі ці можливості підключення і багато іншого. Таким чином, ці пристрої дозволяють отримати роз'єм аудіо, відео (аналогового та цифрового формату) або інтернет, якщо вони відсутні на комп'ютері/ноутбуку або розташовуються на тильній стороні корпусу.

Особливість і перевага USB-хабів полягає у тому, що вони призначені не тільки для обміну даними, але і для зарядки гаджетів. До того ж деякі моделі пропонують швидку зарядку. Щоправда, для цього потрібне окреме підключення до джерела живлення. Але у підсумку виходить, що USB-концентратори можуть не тільки сконцентрувати на одному USB-порту різні електронні пристрої для передачі даних або заряджання, але і забезпечити їхнє підключення за допомогою спеціальних (аудіо, відео або комбінованих мультимедійних) роз'ємів.

Під час перегляду даних про підключення на комп'ютері USB-концентратор не відображатиметься як пристрій, але підключені периферійні пристрої, такі як USB-накопичувач, будуть відображатися, а інші підключення, такі як підключення до зовнішніх мікрофонів, динаміків тощо, можна контролювати і вибирати в разі потреби.

У процесі експлуатації USB-хаб може нагріватися, якщо споживає багато енергії. Однак таке явище є нормальним.

---

Різновиди USB-хабів

У зв'язку з поширенням ноутбуків необхідність у додаткових комп'ютерних роз'ємах лише зростає. Тому ринок USB-хабів представлений величезним асортиментом концентраторів. Різноманітність концентраторів вражає.

Основними критеріями для класифікації є інтерфейс підключення до головного пристрою (комп'ютер, ноутбук, планшет або смартфон), виконання та тип концентратора (вказує на необхідність додаткового джерела живлення). Очевидно, що параметрів у USB-хабів теж багато.

Інтерфейс підключення до головного пристрою показує, який роз'єм повинен бути на комп'ютерній техніці або смартфоні для підключення. Він може бути представлений конекторами USB A, USB C, micro USB, Lightning.

Отже, розглянемо варіанти вхідних інтерфейсів.

USB A – найбільш поширений та універсальний комп'ютерний інтерфейс. Є стандартним типорозміром сімейства USB, яке розшифровується як «Universal Serial Bus» — в дослівному перекладі: «універсальна послідовна шина». Гніздами USB A оснащені системні блоки комп'ютерів, багато ноутбуків та деякі планшети. Через широке поширення найбільша кількість USB-хабів забезпечена саме таким підключенням.

Попри свою універсальність, як порти USB A на комп'ютерах, ноутбуках і планшетах, так і на USB-концентраторах, розрізняються протоколами передачі — швидкістю обміну інформацією. Тому бажано, щоб головний пристрій та USB-хаб мали однакові версії специфікації. Хоча гаджети з швидшим протоколом можна підключати до портів попередніх версій, швидкість передачі даних зменшиться до версії приймаючого USB-порту.

На сьогоднішній день на приймаючих та головних пристроях зустрічаються специфікації USB 2.0, 3.0, 3.1. Версія USB 2.0 зовні відрізняється ізолятором білого кольору. Швидкість передачі даних – до 480 Мбіт/с. Версія USB 3.0 є швидшою, оскільки забезпечує обмін даними зі швидкістю до 5 Гбіт/с. Згідно з новим позначенням, цей стандарт перейменований на USB 3.1 (Gen. 1). Ізолятори таких портів забарвлені у синій колір. Версія USB 3.1 (Gen. 2) здатна передавати дані зі швидкістю до 10 Гбіт/с.

Зрозуміло, що вищезгадані швидкості передачі є теоретичними — на практиці швидкість обміну даними набагато менша. Проте специфікації дають розуміння градації.

USB C — сучасний двосторонній роз'єм зменшеного розміру. Використовується на ноутбуках та планшетах. Поширений у смартфонів. Зрідка трапляється на комп'ютерах. Перевагою даного типорозміру є те, що штекери можна вставляти різними сторонами, не побоюючись пошкодити гніздо. А завдяки меншим габаритам, такий конектор може стати універсальним для портативних електронних пристроїв. Причому не лише для передачі даних, а й для заряджання.

Додатковою перевагою даного типорозміру є вища швидкість передачі даних, оскільки базовою вважається специфікація USB 3.0. А основними версіями є 3.0 та 3.1.

micro USB — рідкісний різновид вхідного інтерфейсу для USB-хабів, оскільки цей роз'єм зустрічається у деяких планшетів (Lenovo Tab) і графічних планшетів (Huion), а також смартфонів початкового та низькобюджетного сегмента. Цей порт можна використовувати для стандартного заряджання напругою 5В зі струмом до 1А.

Lightning — «фірмовий» комп'ютерний роз'єм компанії Apple. USB-хаби з таким вхідним штекером можна підключити до смартфонів iPhone, планшетів iPad.

Наступний важливий аспект — виконання. Від нього залежить зручність користування та особливості експлуатації, оскільки воно впливає на місце розташування концентратора.

Виконання має на увазі форм-фактор USB-хаба. Якщо точніше, розміщення вхідного роз’єму. За цим критерієм можна виділити USB-хаби зі шнуром і USB-хаби без шнура, що мають вигляд адаптера. У першому випадку концентратор можна розмістити на відстані від вхідного порту комп'ютера, ноутбука або планшета. У другому пристрої або їх шнури, що підключаються, повинні знаходитися безпосередньо біля порту головного пристрою. А це може бути незручно при підключенні до USB, розміщеного на задній стінці системного блоку ПК.

USB-концентратори без кабелю орієнтовані підключення до ноутбука.

Крім того, існує третє виконання, яке стоїть окремо – бездротове. Наразі це малопоширений спосіб підключення. Він характеризується відсутністю безпосереднього фізичного підключення USB-хаба (по кабелю або без). Натомість обмін даними здійснюється за допомогою бездротового зв'язку wi-fi. Причому такі хаби можуть складатися як із двох, так і з одного пристрою. У першому випадку це буде Bluetooth-адаптер і, власне, USB-хаб. У другому концентратор підключатиметься до вашого роутера.

Принциповою відмінністю також вважається тип USB-хаба, який визначається живленням концентратора. Цей критерій пов'язаний з тим, що для обміну даними витрачається нехай і невелика, але енергія. Напруга дата USB-порту становить 5В. Цього вистачить для забезпечення передачі даних одного або пари пристроїв, що підключаються. Однак якщо одночасно увімкнути кілька (і тим більше, велику кількість — наприклад, 8 або 16) пристроїв, 5В не вистачить для обміну файлами або заряджання. Це ж стосується підключення малої кількості гаджетів, але з великим енергоспоживанням. Тому для функціонування USB-хабу знадобиться підключення до додаткового джерела живлення.

Ще одна причина, через яку USB-хаби потребують окремого живлення. Це — підсвічування. Як правило, у таких концентраторів підсвічуються усі порти.

Залежно від живлення USB-хаби поділяються на пасивні та активні. Відмінність полягає в тому, що пасивні працюють від напруги USB-порту. Активні вимагають окремого живлення від блока живлення. Пасивного USB хаба вистачає для підключення чотирьох периферійних пристроїв невеликої потужності. Тому концентратори з великою кількістю портів бувають лише активними.

Підключення живлення може використовувати низьковольтний роз'єм живлення DC, як у мобільних телефонів, планшетів та ноутбуків. Однак також випускаються моделі під зарядний пристрій або кабель до зарядного з інтерфейсом micro USB.

Додатковим критерієм класифікації можна вважати кількість вихідних інтерфейсів (не кількість вихідних портів, саме кількість типів роз'ємів). Наприклад, USB-хаб може мати 4 порти USB A. Але також є моделі на 3 порти USB A і один USB C. При цьому випускаються концентратори, які можуть мати вихідні роз'єми більшої кількості інтерфейсів, або всі вихідні порти можуть бути різними.

Характеристики

До характеристик відносять версію USB, кількість портів та їх інтерфейси, форму концентратора, наявність або відсутність підсвічування та вимикачів портів, а також швидкої зарядки.

Асортимент специфікацій USB представлений трьома версіями: 2.0, 3.0, 3.1. При цьому специфікація вхідних і вихідних портів не означає, що всі вихідні порти матимуть USB найбільшої версії. Наприклад, USB-хаб 3.0 може оснащуватися вихідними портами не тільки стандарту 3.0, а й 2.0.

Хаби з вхідним інтерфейсом можуть мати специфікації USB 2.0, USB 3.0 (3.1 Gen. 1) та USB 3.1 (3.1 Gen. 2), тоді як USB C-хаби мають версії USB 3.0 (3.1 Gen. 1) та USB 3.1 (3.1 Gen 2).

Кількість портів у різних моделей суттєво відрізняється. Мінімально можлива кількість — 2. Максимальна може сягати 16-ти. Хоча найбільш поширені хаби на 4, 6, 7, 8 портів.

Що стосується вихідних інтерфейсів, вони бувають моноінтерфейсними та мультиінтерфейсними. Моноінтерфейсні концентратори забезпечені роз'ємами одного типу (хоча при цьому можуть мати різні версії USB — наприклад, 4 порти USB 2.0 і 2 порти USB 3.0, або різне призначення — наприклад, 4 data порти USB для обміну інформацією та 2 USB-порти для звичайної зарядки або швидкої зарядки). Мультиінтерфейсні, або багатоінтерфейсні, оснащені роз'ємами різних типорозмірів та/або інтерфейсів. Наприклад, USB A і USB C, чи взагалі може бути присутній великий набір — USB A, USB C, HDMI, VGA, 3.5мм, 8P8C (RJ-45), картрідер.

Моноінтерфейсні найчастіше представлені найбільш поширеним роз'ємом USB A. Рідше зустрічаються моделі під порти USB C. Зрідка зустрічаються мультиінтерфейсні моделі з вихідними портами USB A і USB C. Зате випускається багато найменувань з вихідними роз'ємами різних інтерфейсів — комп'ютерних, аналогових аудіо, аналогових та цифрових відео, мережевих (інтернет), для карт пам'яті.

Можливі наступні вихідні порти:

• USB A — стандартний універсальний комп'ютерний роз'єм для периферійного комп'ютерного обладнання та цифрових пристроїв.
• USB C — зменшений «смартфонний» роз'єм. Переважно служить для шнурів USB C від планшетів, ноутбуків, медіаплеєрів.
• Lightning — спеціальний роз'єм для шнурів від мобільних пристроїв фірми Apple.
• HDMI — цифровий відеоінтерфейс. Дозволяє підключити шнури від фото- та відеокамер, моніторів, телевізорів.
• VGA — аналоговий інтерфейс для передачі відео. Може служити для підключення відеокабелів від монітора, телевізора, проектора.
• 8P8C (RJ-45) — для підключення роутера або іншого комп'ютера/ноутбука до локальної або інтернет-мережі.
• 3.5 мм — аналоговий аудіороз'єм для навушників.
• SD, micro SD (TF) — слот (або різні слоти) для зчитування карток пам'яті, які можуть використовуватися у фотокамерах, відеокамерах, смартфонах. Пристрої для підключення карт пам'яті називають картрідерами.

Залежно від пристрою, що підключається, приєднання може здійснюватися як безпосередньо (наприклад, для флешок і Bluetooth-адаптерів), так і через шнур (наприклад, для смартфона, фотокамери, відеокамери, клавіатури, комп'ютерної миші). В останньому випадку інтерфейс вихідних роз'ємів може не мати суттєвого значення, оскільки більшість електронних пристроїв забезпечуються шнурами-перехідниками на базовий типорозмір USB A, яким оснащуються системні блоки комп'ютерів і багато ноутбуків, — micro USB A - USB A, micro USB B - USB A, Lightning - USB A, USB C - USB A. Однак існують і моноінтерфейсні шнури з однаковими штекерами на обох кінцях кабелю. Наприклад, Lightning - Lightning или USB C - USB C. Тому наявність вихідних портів Lightning та USB C дасть вибір шнура для підключення, якщо у Вас немає шнура-перехідника або, навпаки, шнура з однаковими роз'ємами.

Форма USB-хаба може бути найрізноманітнішою. Найчастіше це прямокутні блоки, еліпсоподібні, ромбоподібні, квадратні, круглі. Крім того, по-різному може реалізовуватись кабель. Наприклад, є моделі з кабелем, що розмотується, як рулетка.

До характеристик також можна додати колір. Основними вважаються чорний, білий та сірий металік.

Підсвічування портів — не обов'язковий, але цікавий атрибут для створення яскравої атмосфери робочого місця та прикрашання USB-хабу. До того ж, підсвічування може використовуватися для позначення увімкнених вихідних портів. Також воно може служити для розділення портів USB A різних версій або призначення (для передачі даних та заряджання).

Виходячи з перерахованого, бувають USB-хаби без підсвічування та з підсвічуванням портів. У свою чергу, підсвічування може бути однокольоровим і багатокольоровим. Крім того, існують моделі із загальним підсвічуванням, що служить для сигналізації про увімкнений концентратор.

У якості додаткового оснащення USB-хаби можуть мати вимикачі портів. Якщо при підключенні кількох енергоємних пристроїв не потрібна одночасна робота всіх пристроїв, що підключаються, можна скористатися вимикачами для кожного з портів. Це дозволяє відмовитись від додаткового джерела живлення. Крім того, випускаються моделі, що мають спільний вимикач.

Додатковою перевагою буде наявність швидкої USB-зарядки.

Таким чином, USB-хаби є не лише потрібними, а й стильними атрибутами вашого ПК.