I cavi – la loro presenza intorno a noi è così naturale che spesso non li notiamo nemmeno. Nonostante il costante impulso alla tecnologia wireless, i cavi svolgono ancora un ruolo essenziale nella nostra vita e vengono utilizzati per la comunicazione tra i dispositivi. Oggi vorremmo introdurre quelli basati sullo standard USB. Risponderemo a domande su come funzionano i cavi USB, quali tipi di cavi sono disponibili e perché i cavi USB hanno così tante terminazioni diverse.
Lo standard USB (Universal Serial Bus) è stato creato nel 1996. Era la risposta al problema della mancanza di una porta universale per la comunicazione di tutti i tipi di periferiche con un computer, ma allo stesso tempo è stato risolto un altro fastidioso problema. Alcuni lettori ricordano ancora i tempi dei primi telefoni cellulari, dove spesso anche modelli diversi della stessa marca avevano spine di ricarica diverse. Caricare un telefono per strada o a casa di un amico senza caricabatterie era semplicemente impossibile! Naturalmente ci è voluto un po’ di tempo prima che lo standard diventasse popolare.
Grazie ad esso, è possibile collegare al computer molti dispositivi diversi senza preoccuparsi di perdere una spina o un driver adeguato. La tecnologia USB è anche compatibile con lo standard Plug’n’Play. Ciò è dovuto ad una serie di soluzioni tecniche, ma le salteremo per non perdere la guida.
A seconda della larghezza di banda, o semplicemente della velocità di trasferimento, si distinguono 3 tipi di cavo USB:
Il primo tipo di cavo è stato migliorato rispetto alla versione 1.0. Introdotto nel 1998, ha permesso una larghezza di banda di 12 Mbit/s (1,5 MB/s).
Il cavo USB 2.0 è stato lanciato nel 2000. È ancora il tipo più utilizzato in una grande varietà di dispositivi. Questa versione è stata chiamata High-Speed e, secondo le specifiche, raggiunge una velocità massima di 480 Mbps (60 MB/s).
Lo standard USB 3.0 è stato rilasciato nel 2008 e ha portato un rivoluzionario aumento della velocità di trasferimento di 4 Gbps (500 MBps). Nel 2013 è stato aggiornato a 10 Gbps, e quattro anni dopo la larghezza di banda era di 20 Gbps nella versione 3.2.
Il prossimo passo nello sviluppo dello standard USB è lo standard USB Type C annunciato nel 2015, seguito dalla sua estensione a USB Power Delivery. Ulteriori informazioni su questo argomento sono contenute nel resto di questo articolo.
Con l’evoluzione dello standard USB, esistevano molti tipi diversi di connettori. In questa sezione vi informeremo sui tipi e le tipologie più popolari e sul loro utilizzo.
Si tratta di un connettore rettangolare standard e ben noto. È noto che teoricamente abbiamo il 50% di possibilità di collegarlo correttamente, ma i test effettuati dagli utenti negli ultimi decenni mettono la questione sotto una luce leggermente diversa.
Indipendentemente dallo standard è sempre la stessa spina, è anche retrocompatibile, quindi USB 1.1 funziona nella porta USB 2.0.
Ha una forma completamente diversa, quasi quadrata, ed è utilizzato principalmente per dispositivi come scanner, stampanti e monitor. È ampiamente utilizzato nelle apparecchiature per ufficio, negli strumenti di misura e nell’industria.
Queste due tipologie sono state seguite da altre che hanno risposto allo sviluppo del mercato dei dispositivi mobili. Soddisfano il requisito fondamentale delle piccole dimensioni.
Una volta era una versione molto popolare, oggi è quasi sconosciuta. Se avevate una fotocamera digitale, un lettore MP3/MP4 o un dispositivo di navigazione (sì, prima non c’erano smartphone), allora vi siete sicuramente imbattuti in un tale collegamento.
Sicuramente il cavo USB più popolare al momento. Incontriamo questo tipo quasi ovunque: nei telefoni, nei lettori, nei tablet. Generalmente accettato da tutti i produttori ad eccezione di Apple. Considerando il numero di dispositivi in cui viene utilizzato il cavo, esso rimarrà a lungo sulla base.
L’ultima soluzione tecnologica. A giudicare dall’estensione crescente del suo utilizzo, detronizzerà il micro-USB nel tempo. I suoi vantaggi sono certamente una maggiore velocità di trasferimento dati, la capacità di erogare più potenza e una nuova forma simmetrica che non causa problemi durante l’inserimento del cavo. Con il cavo USB-C è possibile trasferire anche dispositivi audio, video e caricabatterie con requisiti di potenza più elevati. Questo standard è utilizzato dai Macbook e dai più recenti smartphone di fascia alta, tra cui il Samsung Galaxy S9 e l’Huawei P20. Lo standard USB-C è legato alla tecnologia Power Delivery, ma ne parleremo tra poco.
Un caso particolare di un cavo con tecnologia USB che non appartiene a questa famiglia è il cavo con connettore Lightning implementato da Apple.
La sua funzionalità si basa sullo stesso principio dei cavi sopra descritti, ma ha una diversa forma di connettore. Questa è l’eterna ricerca dell’alterità di Cupertino.
Anche se tutti gli standard, da 1.0 a USB-C utilizzano 5V come standard, si stanno ancora sviluppando miglioramenti nella velocità di carica utilizzando tensioni più elevate. Uno degli standard è la tecnologia Quick-Charge, sviluppata da Qualcomm, che consente la ricarica da 5V a 20V attraverso la porta USB. Ciò significa che i dispositivi dotati di un chip Qualcomm possono essere caricati fino a tre volte più velocemente dei caricabatterie da 5W utilizzati fino a poco tempo fa (QC 3.0 – 27W max). Questa tecnologia è ampiamente utilizzata dai produttori di smartphone come Samsung, Huawei, Xiaomi. Basta guardare quanto spesso i processori Snapdragon di Qualcomm vengono utilizzati nei telefoni.
Altre tensioni sono utilizzate anche dalla tecnologia che funziona con USB-C, chiamata Power Delivery. Permette anche l’uso di 20 V a 5 A, che dà una potenza di 100 W. Si tratta di un passo avanti, e lo sviluppo di questa soluzione eliminerà la diversità di alimentatori e connettori, che a sua volta renderà lo standard USB veramente universale e dominerà completamente il mercato dei dispositivi elettronici.
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i cavi sono un grosso problema, se ci sono 10 telefoni nella maniglia, ci sono 10 cavi, dovrebbero inventare una sorta di ricarica bluetooth o qualcosa di simile, non so se è possibile, ma bene, spero per una soluzione.