تعريف بوصلات الUSB
بعد النجاح الرائع لأجهزة الحاسوب سعي رائدي مجال التكنولوجيا الي طرق أفضل للوصل بين الحواسيب و الملحقات فتجمعت الشركات الكبري في ذلك المجال في عام 1994 مثل شركتي Microsoft و Intel لانتاج تقنية جديدة تبسط عملية الربط بين الأجهزة
و بعد عامين من البحت و العمل المتواصل نجح رائدي مجال التكنولوجيا بانتاج تقنية جديد تحت مسمي USB في عام 1996 و حتي يومنا هذا تعد وصلات الUSB من أكثر المنتجات طلبا حيث أنه يتم بيع ما يقارب 2 بليون وحدة في العام الواحد
و في هذا المقال سنغطي المواضيع الأتية :
- أنواع وصلات الUSB
- كيفية عمل وصلات الUSB
- اصدارات وصلات الUSB و معايير الطاقة
أنواع وصلات الUSB
USB Type-A
يعد أقدم أنواع وصلات الUSB حيث أنه يتم استخدامه من اصدار 1.0 حتي اصدار 3.1 و عادة ما يمثل هذا النوع الطرف المسيطر من وصلة الUSB و يتم استخدام هذا النوع في معظم الأجهزة الحالية ولكن مع تطور وصلات الUSB و انطلاق اصدارات أحدث قل استخدام هذا النوع و من المتوقع أن تقوم وصلات الUSB من نوع Type-C باستبداله
و أخيرا يتوفر نسختان أخرتان من نوع Type-A هما :
- Mini-A
- Micro-A
USB Type-B
ظهر هذا النوع برفقة نوع Type-A و لكن علي عكسه فأن نوع Type-B لم يتلقي نفس الشهرة و ذلك بسبب أن نسخه الأولي استخدمت فقط في ألات الطباعة و لم يستخدم في العديد من الأجهزة و ذلك بسبب حجمه الكبير و لكن مع مرور الزمن تطورت هذه النسخة و ظهرت عدة نسخة فرعية هي :
- Mini-B : و هي عبارة عن نسخة ذات حجم أصغر من Type-B تستخدم في الهواتف الذكية القديمة
- Micro-B : تم تصميم هذه النسخة للهواتف الذكية الحديثة و ظلت كأحد أكثر الأنواع استخداما حتي عام 2014 مع اطلاق وصلات الUSB من نوع Type-C
- Type-B 3.0 : تعد تطور مباشر لنوع Type-B حيث أنها ذات سرعة أعلي و حجم أكبر أي أنه لا يمكن استخدامها بالأجهزة التي يقبلها نوع Type-B
- Micro-B 3.0 : تستوحي هذه النسخة تصميمها من نوع Mico-B حيث أنها عبارة عن وصلة ذات عرض و سرعة نقل بيانات أكبر من نوع Micro-B
USB Type-C
يعد هذا النوع النجم الصاعد من أنوع وصلات USB حيث أنه ظهر بعد الأنواع الأخري بعد ما يقارب 16 عام و ها هو قد استبدل نوع Micro-B في معظم الهواتف و ذلك بسبب الخصائص المتوفرة به مثل خاصية Power Delivery
و علي عكس الأنواع الأخري التي تدعم فقط حتي اصدار 3.1 من وصلات الUSB فأن نوع Type-C يدعم حتي اصدار 4.0 و لكن جميع الأصدارات من 3.2 حتي 4.0 جميعها تمتلك منافذ من نوع Type-C علي كلتا الطرفين
Lightning USB
علي عكس الأنواع السابقة التي تمتلكها شركة واحدة فأن نوع Lighting USB لا تستخدمه سوي شركة أبل و من المعروف عن شركة أبل عدم افصاحها للعديد من المعلومات حول كيفية عمل منتجاتها و من المعلومات المعروفة عنه أنه مساوي لأداء وصلات الUSB باصدار 2.0
كيفية عمل وصلات الUSB
المبدأ الأساسي لجميع وصلات الUSB هو امتلاك كل وصلة لطرفين أحدهما يتصل بالجهاز المسطير و الأخر بالملحق فمثلا يتصل أحد الطرفين بحاسوب بينما يتصل الطرف الأخر بهاتف و عندما يتم هذا الاتصال يستطيع الحاسوب التحكم بكافة بيانات الهاتف مع شحنه
و عندما تتصل الأجهزة ببعضها يقوم الجهاز المسيطر باعطاء عنوان خاص لكل جهاز متصل به كما يقوم بتحليل البيانات التي تتطلبها الأجهزة المتصلة و يوجد ثلاث أنواع من الأجهزة التي يستطيع الجهاز المسيطر الاتصال بها :
- الأجهزة التي تحتاج كمية طاقة ضئيلة و تقوم بارسال بيانات قليلة و تعتمد علي الجهاز المسطير في توفير الطاقة لهم مثل لوحة المفاتيح
- الأجهزة التي تقوم بارسال و استلام البيانات في صورة وحدات كبيرة من البيانات يتم ارسالها مرة واحدة
- الأجهزة التي تستقبل البيانات و ترسلها بصورة متواصلة مما قد يؤدي لحدوث أخطاء
اصدارات وصلات الUSB و معايير الطاقة
الاصدارات
تم تحديث وصلات الUSB عدة مرات حتي الأن و مع كل تحديث يتم زيادة سرعة نقل البيانات و أحيانا يتم اضافة خوص جديدة مع توفير أوضاع جديدة تحدد سرعة نقل البيانات و هذه الأوضاع هي :
- Low Speed
- Full Speed
- High Speed
- Super Speed
- Super Speed Plus
كما يمتلك كل اصدار عدد معين من الأوضاع و أنواع الوصلات المدعومة :
الاصدار | تاريخ الاطلاق | سرعة نقل البيانات (في الثانية) | أنواع و صلات الUSB الداعمة |
USB 1.0 | 1996 | 0.18 ميجابايت بوضع Low Speed
1.5 ميجابايت بوضع Full Speed |
Type-A و Type-B |
USB 2.0 | 2001 | 0.18 ميجابايت بوضع Low Speed
1.5 ميجابايت بوضع Full Speed 60 ميجابايت بوضع High Speed |
Type-A و Type-B
Mini-B و Micro-B Type-C |
USB 3.0 | 2011 | 5 جيجابايت بوضع SuperSpeed | Type-A 3.0 و Type-B 3.0
Type-C و Micro-B 3.0 |
USB 3.1 | 2014 | 625 ميجابايت بوضع SuperSpeed Plus | Type-A 3.0 و Type-B 3.0
Type-C و Micro-B 3.0 |
USB 3.2 | 2017 | 2.5 جيجابايت بوضع SuperSpeed Plus | Type-C |
USB 4 | 2019 | 5 جيجابايت بوضع SuperSpeed Plus | Type-C |
معايير الطاقة
معايير الطاقة هي عبارة عن تقنيات تستخدمها الأجهزة تسمح بزيادة كمية الطاقة التي يمكن لوصلات الUSB نقلها و هذه المعايير هي :
المعيار | كمية الطاقة القصوي |
Low-Power | 0.5W |
Low-Power SuperSpeed | 0.75W |
High-Power | 2.5W |
High Power-SuperSpeed | 4.5W |
Multi-Lane SuperSpeed | 7.5W |
Battery Charging 1.1 | 7.5W |
Battery Charging 1.2 | 25W |
Power Delivery 1.0 Micro-B | 60W |
Power Delivery 1.0 Type-A/B | 100W |
Power Delivery 2.0/3.0 Type-C | 100W |
Power Delivery 3.1 Type-C | 240W |
ملحوظة: لا يشترط أن يكون الجهاز الداعم لأحد المعايير مطابقا لأقصي سرعة للمعيار فمثلا هاتف Samsung Galaxy S21 Ultra 5G يدعم معيار Power Delivery 3.1 و لكن في ذات الوقت أقصي قوة شحن له هي 25W