وصلة يو اس بي .. تعرف على خاصية التوصيل عبر منفذ (USB)

وصلة يو اس بي .. تعرف على خاصية التوصيل عبر منفذ (USB)، مقال علمي عن الوصلة (USB) وأنواعها وتطورها واستخدامها في الحواسب والأجهزة الذكية.

وصلة يو اس بي .. هل صادفتك يومًا مشكلة وجب من خلالها التعرف على نوع الوصلة (USB)، وهل خطر على بالك التساؤل التالي لماذا توجد كل تلك الأنواع من وصلات ال (USB) والتي قد ترى لا يوجد بينها أي فرق!!!.

سوف نتحدث في هذا المقال عن جميع الفروقات بين تلك الوصلات.

ما هي وصلة يو اس بي (USB) بشكل عام:

ما هي الوصلة يو اس بي (USB) بشكل عام

وصلة يو اس بي (USB).. هي اختصار  للجملة (Universal Serial Bus) والتي معناها الناقل التسلسلي العالمي ومهمة الوصلات نقل المعلومات أو البيانات بشكل عام، ذلك ما كان في بداياتها الأولى، إن البيانات التي تنقلها هذه الوصلات تختلف عن البيانات المجردة التي عرفناها سابقًا ألا وهي مجموعة من الصفر والرقم واحد والتي تشكل الملفات النصية والصور والأصوات وغيرها.

لقد ظهرت هذه الوصلات أول مرة في العام (1996) ألف وتسعمائة وستة وتسعون، وكانت عوضًا عن الوصلات والكابلات التي كانت منتشرة في تلك الحقبة الزمنية مثل الكابل التفرعي (Cable Brasnching) والكابل التسلسلي (Cable serial)، والغاية من اختراعه هي إيجاد بديل معياري ومحدد لوصل الأجهزة المختلفة إلى الحاسوب دون الضرورة لوجود عدد كبير من المنافذ المختلفة.

من المؤكد أننا قد لاحظنا منفذ (USB) في أكثر الأجهزة من الهواتف الذكية وأجهزة (اللابتوب Laptop) والأجهزة اللوحية (الأيباد IPAD) حتى التلفاز وأجهزة التخزين الخارجية، مما دفع الكثير من الشركات على العمل على تسريع نقل البيانات  بسرعات عالية وليس حكرًا على شركة واحدة مثل المخرج (Lightning) الخاص بأجهزة (آبل Apple).

أهم المميزات العامة لمنفذ وصلة يو اس بي (USB):

  • بإمكان الحاسب أن يعمل كجهاز مستضيف.
  • توفير إمكانية وصل ما يقارب (127) المائة وسبعة وعشرين جهازًا ملحقًا بالحاسب المستضيف وذلك عن طريق محاور الوصلات (USB).
  • بالإمكان وصل كابلات ال يو اس بي (USB) الفردية إلى مسافة (5m) خمسة أمتار بدون محاور ال (USB) أمّا بوجود المحاور فتزداد المسافة لتصل إلى (30m) ثلاثين مترًا أي ما يعادل خمسة من الوصلات الفردية..
  • يصل معدل سرعة نقل البيانات إلى (480 Mb/S) في الوصلة (USB 2.0) أي ما يعادل (10) عشرة أضعاف السرعة للوصلة (USB 1.0).
  • إن كابل (USB 2.0) يحتوي في داخله على سلكين للطاقة أحدهما (+5 V) والآخر للأرضي، وعلى زوج من الأسلاك لنقل البيانات ويمكن نقل البيانات في اتجاه واحد فقط، أمّا الإصدار (USB 3.0) فيحتوي في داخله على أربعة أسلاك إضافية لنقل البيانات، كما يمكنه نقل البيانات في الاتجاهين معًا وبنفس الوقت.
  • إمكانية التوصيل والفصل المباشر الأمر الذي يعني سرعة التبديل.
  • إن الكثير من وصلات ال يو اس بي (USB) بإمكانها أن تتحول إلى وضع السكون في حال تحول الحاسب المستضيف إلى وضع السكون.
  • إن الأجهزة التي تتصل بمنافذ ال يو اس بي (USB) تعتمد على الكابل لنقل البيانات والطاقة.

تطور وصلة يو اس بي (USB) مع الزمن:

تطور وصلة يو اس بي (USB) مع الزمن

يوجد العديد من أجيال وأنواع الوصلة يو اس (USB) بي وكانت قد تطورت كثيرًا مع مرور الوقت، فإن الوصلة يو اس بي هي الوصلة الوحيدة المسيطرة الآن بعد أن كانت الوصلات متعددة ومختلفة الأنواع والأشكال.

إن هذه الوصلات حديثة نسبيًا فهي قد ظهرت في العام (1996) ولم تعتمد بشكل رئيسي إلّا في أوائل الألفية الجديدة، وسنتحدث الآن عن الأشكال والأجيال المتعددة من منافذ هذه الوصلات وكيف تطورت مع مرور الوقت، حيث كانت ذات سرعات متدنية للغاية وأصبحت السرعات من قيمة (20 Gb/s) العشرين غيغا بايت في الثانية الواحدة:

الجيل الأول من وصلة يو اس بي (USB 1.x):

نتيجة تعاون مثمر بين (7) سبعة شركات كان ظهور الناقل التسلسلي العالمي (USB) في العام (1996) أول مرة في التاريخ، وقد كانت ميزات هذه الوصلة بسيطة للغاية حيث كانت سرعتها لا تتجاوز (12 Mb/s) أي حوالي (1.5 Gb/s) فقط.

 وهي إحدى العقبات التي كانت تقف في طريقها، وقد كانت الوصلات التي سبقتها بعامين كانت تصل سرعتها إلى (400 Mb/s) أي أكبر بحوالي (30) ثلاثين ضعفًا منها.

الحيل الثاني (USB 2.0):

تمكن هذا الجيل من الوصلات يحقق انتشارًا كبيرًا فقد كانت استطاعتها أكبر وتتمكن من الشحن بتيار يصل شدته إلى (5 A) خمسة أمبيرات،  وبإمكانها تقديم تيار شدته (1.5 A) أمبير ونصف عند تبادا البيانات، وأتاحت الإمكانية لاستخدام الفلاشات والهواتف المحمولة مع بعضها دون الحاجة لوجود الحاسوب، وهو ما يعرف باسم (USB On-The-Go).

وما تزال هذه الوصلة على الرغم من مرور (18) ثمانية عشر عامًا على إنتاجها تتبوء مركز الصدارة في استخدامها لأن معظم الأجهزة لا تحتاج لسرعات كبيرة، وبالتالي فإن الوصلة (USB 2.0) أكثر من كافية.

الجيل الثالث (USB 3.0):

كان هذا الجيل من الوصلات يتيح سرعات عالية جدًا تصل إلى (5 Gb/s) خمسة غبغا في الثانية الواحدة، وكانت هذه السرعة تساوي عشرة أضعاف السرعة في الجيل السابق، وكان الاختلاف في المظهر حيث أصبح استخدام اللون الأزرق بدلًا من اللون الأسود المعتاد.

وقد أنتج تعديلان اثنان على هذه الوصلة فيما بعد هما:

الوصلة (USB 3.1):

صدر هذا الجيل في العام (2013) وأصبحت السرعة تصل إلى (10 Gb/s) بالإضافة للإحتفاظ بالمواصفات السابقة التي تتمتع بها الوصلات، ولكن تم تغيير شكل المنفذ فقط المعتاد إلى جعل أبعادها أصغر بكثير (Type-C) وقد أصبحت الوصلات موحدة سواء في الهواتف النقالة أو الحواسيب أو الأجهزة الذكية على حد سواء.

وعلى الرغم من أن عمر هذه الوصلة قد بلغ الخمسة أعوام إلّا أنها لا تزال تستخدم على نطاق ضيق، والانتقال إلى استخدامها الموسع مازال يسير بشكل بطيء.

الوصلة (USB 3.2):

هي آخر جيل توصل إليه العلماء في انتاجه، وتصل سرعة نقل البيانات إلى (20 Gb/s) من خلال منافذ (Type-C) والتي انتجت مترافقة لانتاج وصلة يو اس بي (USB 3.1).

ولا يوجد أي تغيير سوى ذلك ولم يصبح استخدام هذه الوصلة منتشرًا بشكل كبير ومن الواضح أنه سيحتاج عدة سنوات لانتشاره الواسع.

الأشكال المختلفة لوصلة يو اس بي (USB):

الأشكال المختلفة لوصلة يو اس بي (USB)

على الرغم من أننا عندما نذكر وصلات (USB) فإننا لا نذكر سوى نوعًا وحدًا أساسي هو (USB A) من هذه الوصلات علمًا أنه توجد أنواع أخرى كثيرة متنوعة حسب طبيعة الاستخدام:

الشكل الأساسي للوصلة يو اس بي (USB A):

هذا الشكل هو الشكل المسيطر وصاحب القياس الأساسي، ويتواجد بعدة قياسات منها (Mini) الميني، و(Micro) الميكرو، في الأجيال الثاني والثالث من الوصلات.

إن وجود هذه الوصلات (USB A) تشير إلى أن الجهاز الذي يحتوي عليها هو الذي يتحكم بالاتصال كالحواسيب مثلًا، ولا توجد هذه الوصلات في الملحقات أو الهواتف الذكية.

الشكل (USB B):

إن هذه المنافذ تشير إلى أن المتحكم هو المستخدم للأجهزة فالوصلة (B) تدل على أن الجهاز المتصل هو جهاز متلقي فقط، ولا يستطيع أن يكون متحكمًا في الاتصال، كما توجد بقياسات (Mini) و(Micro) في الكاميرات الرقمية والأجهزة اللوحية (IPAD) أو الهواتف الذكية، والتي لا تدعم تقنية (USB On-The-Go / USB OTG).

الشكل (USB AB):

لا تتوفر هذه الأشكال من الوصلات إلّا بالشكل المصغر (Mini)، أو (Micro)، ومن مميزاتها أن الجهاز الذي تتواجد فيه يعمل على كونه متحكمًا أو متلقي بنفس الوقت، وذلك حسب نوع الاتصال.

الشكل (USB C):

الشكل (USB C)

إن هذا الشكل قد ظهر مترافقًا لظهور الجيل (USB 3.1) من الوصلات، الذي أنتج في العام (2013)، وغدت هذه الوصلات هي الوحيدة المستخدمة في عالم الهواتف الذكية والحواسيب المحمولة كونها ذات الحجم الأصغر والأسرع بالإضافة لدعم نقل البيانات بكلا الاتجاهين معًا وبذات الوقت.

ما هو المنفذ (USB-C)؟

ما هو المنفذ (USB-C)؟

لقد تم اعتماد هذا المنفذ في عام (2014) وكان أحدث نوع من المنافذ التي قدمتها لنا (USB Implementers Forum) مجموعة منتدى منفذ (USB)، وهو عبارة عن تجمع لعدد كبير من الشركات يصل عددها إلى أكثر من (700) سبعمائة شركة من بينها (مايكروسوفت، وآبل، وHp , Dell وسامسونغ)، وذلك ليكون بديلًا للكثير من المنافذ المستخدمة.

ويعتبر هذا المنفذ صغيرًا جدًا إذا ما قورن بالأجيال السابقة للمنافذ، وهو بنفس الوقت يقوم بدعم تقنية (USB 3.1)، وتقنية (USB 3.2) لنقل البيانات، ويتميز أيضًا بالتماثل في الجهتين الأمر الذي يسهل عملية التركيب مقارنة بكل الأجيال السابقة للمنافذ.

وفي الغالب تكون الوصلات متماثلة من الناحيتين (USC-C إلى USB-C)، عوضًا عن (Micro USB إلى USB).

مهام المنفذ (USB-C) التي يمكن القيام بها:

  • إمكانية نقل البيانات مثله مثل الأجيال السابقة من (USC) غير أن تميزه بأنها داعمه لتقنيتي (USB 3.1) وتقنية (USB 3.2)، والتي تصل فيها السرعة في نقل البيانات إلى ما بين (10إلى 20 جيجا بت/ ثانية)، و(25إلى 2.5 جيجابايت/ ثانية).
  • بالإمكان استخدامه لتوصيل الطاقة حيث أنه قادر على تحمل شدة تيار تص إلى (5 A / 20 V)، وهذا كافي لتشغيل وشحن أغلب الأجهزة الألكترونية.
  • يتميز أيضًا بالقدرة الكبيرة على نقل الصوت والصورة وبدقة عالية الأمر الذي يجعل هذا المنفذ بديلًا للمنفذ (HDMI) والمنفذ (35 mm).
  • هذا المنفذ يستطيع دعم خاصية (Thunderbolt).
  • إن هذا المنفذ لديه الإمكانية لتنفيذ كل تلك المهام في جهاز واحد، حيث أنه وعلى سبيل المثال فإن جهاز الهاتف (هاواوي ) يحتوي على منفذ (USB-C) واحد فقط وهو قادر على تشغيل السماعات وشحن الجهاز ونقل البيانات والصورة أيضًا.

ولا يمكن استخدام وصلة واحدة لتنفيذ كل تلك المهام، وسوف نشرح لماذا لا يستطيع ذلك، مع أن الكثير من المستخدمين يقعون في هذا الخطأ مما يتسبب في الضرر لأجهزتهم.

والسبب في ذلك يعتمد على الفارق بين الوصلات (USB-C) المختلفة.

ما الفارق بين وصلات (USB-C) المختلفة؟

إن الفارق بينها كبير ومختلف بشكل جذري، وذلك لاختلاف الوصلة المستخدمة والفارق يعتمد على عوامل كثيرة منها:

  • نقل البيانات (Data transfer):

إن المنفذ (USB-C) يدعم أفضل وأحدث تقنيات (USB) والسرعات العالية التي تتمتع بها لنقل البيانات، ولكن ليس بالضرورة أن يدعم كل وصلات (USB-C) والسرعات الكبيرة فالوصلات ممكن أن تعمل على بروتوكولات (USB 2.0)، أو (USB 3.0)، أو (USB 3.1)، أو (USB 3.2) أو أنها لا تدعم بالأساس خاصية نقل البيانات.

فالوصلة التي تستخدمها لنقل البيانات في الهواتف الذكية هي أبطأ بشكل كبير من تلك الوصلات التي تأتي مع أجهزة أو أقراص التخزين الخارجية.

  • نوعية البيانات (Data type):

إن نوعية البيانات تقتصر فقط على الوصلات التي تستخدم (USB-C) لنقل الصوت والصورة وذلك للمحافظة على السرعة في توصيل الصوت والصورة دون أي تأخير عن مصدرها، وهذا ما يجعل بعض الوصلات لا تدعم خاصية نقل الصوت أو الصورة مطلقًا، وذلك كونها لا تمتلك الجودة والكفاءة المطلوبة منها.

  • توصيل الطاقة (Power connection):

إن فرق الجهد وشدة التيار الذي يمكن أن توصلهم الوصلة (USB-C) من أهم عوامل الاختلاف بينها، وبالتالي فكل وصلة شحن مختلفة عن الوصلة في الجهاز الآخر، لذلك من المهم الانتباه لهذه القيم لأن هذا الاختلاف قد يؤدي لتلف البطارية نتيجة لسرعة الشحن.

  • اعتماد الوصلة والسعر (Link and price):

إن الوصلة (USB-C) ذات السعر (10 $) عشرة دولارات ليست كتلك التي سعرها (1) واحد دولار بالتأكيد.

إن الفارق بالسعر بين الوصلتين نتيجة اعتماد الوصلة على مطابقتها للموصفات وتمتعها بالجودة المطلوبة، إضافة لوجود الدارة الإلكترونية الخاصة بحماية الأجهزة وتوقيف الوصلة عن العمل إذا كان لتيار المار داخلها لا يتحمله الجهاز.

إضافة للفرق بين المواد الأولية المستخدمة لصنع الوصلة كونها أقل جودة مما يجعلها زهيدة الثمن.

ملحوظة: إن شركة (آبل Apple) هي الوحيدة التي تقوم بتصنيع وصلات ذات سعر غالي مع أنها مصنوعة من مواد قليلة الجودة وهي مطابقة للمواصفات بنفس الوقت.

الوصلات والمنافذ القديمة والتي أدت وصلة يو اس بي (USB) إلى انقراضها:

الوصلات القديمة التي انقرضت

عند انتشار وصلة يو اس بي (USB) والتوسع في استخدامها أدى بالكثير من الوصلات القديمة والتي كانت مستخدمة من قبل بالانقراض بحيث أصبح المنفذ يو اس بي (USB) هو الأساس في كل شيء، وفي الصورة أعلاه أشكال تلك المنافذ التي انقرضت.

الخاتمة:

لقد أضحت وصلة يو اس بي (USB) هي المهيمنة في عالم الحواسيب والأجهزة الذكية في العالم من خلال التطور الكبير الذي شهدته منذ اكتشافها وحتى الآن، والزيادة الكبير في سرعة نقلها للبيانات التي وصلت إلى (20 Gb/S).

أرجو أن نكون قد وفقنا بتقديم المعلومة المفيدة والصحيحة للجميع وأن يكون الأسلوب قد حاز على رضاكم.

قد يهمك أيضًا:

المراجع

قد يعجبك ايضا

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

تذكر أنه لا يلفظ من قول إلا لديه رقيب عتيد

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.