การทำความเข้าใจข้อกำหนด USB สำหรับการเลือกสายเคเบิล ปลั๊ก และแจ็คที่ถูกต้อง

สายเคเบิล USB (Universal Serial Bus), ตัวเชื่อมต่อ และแจ็คถูกนำมาใช้ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย เช่น เซ็นเซอร์อุตสาหกรรม, โมดูลควบคุม, ป้ายดิจิทัล, เทอร์มินัล ณ จุดขาย และอื่น ๆ อีกมากมาย โดยกุญแจสำคัญในการรวมผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับแต่ละการใช้งานคือต้องจำไว้ว่าอุปกรณ์ USB รุ่นต่างๆ ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงาน

USB เป็นมาตรฐานในการเชื่อมต่อในทุกสิ่งมายาวนาน รวมถึงคีย์บอร์ด เมาส์ กล้อง ที่ชาร์จโทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ และอะแดปเตอร์ติดผนัง ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลและพลังงานระหว่างอุปกรณ์ โดยสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ USB ในยุคแรกๆ สามารถถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วต่ำประมาณ 12 Mbps เท่านั้น จนถึงปี 2000 เมื่อมีการเปิดตัว USB 2.0 นั่นคือตอนที่การพัฒนาของอุปกรณ์นั้นเติบโตอย่างรวดเร็ว

ในบทความนี้ เราจะกล่าวถึงเกี่ยวกับความรู้โดยละเอียดที่จำเป็นเกี่ยวกับตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิล USB ประเภทต่างๆ รวมถึงความสามารถต่างๆ เพื่อให้ข้อมูลที่จำเป็นในการเลือกที่เหมาะสมสำหรับแต่ละการใช้งาน

รุ่นของ USB และความสามารถ

USB 2.0 ให้ความเร็ว 480 Mbps แก่ผู้ใช้ ซึ่งมีความเร็วมากกว่า 40 เท่าของ USB แบบเดิมในทศวรรษ 1990 ซึ่งสามารถรองรับได้เพียง 12 Mbps โดยเวอร์ชันที่ใหม่กว่าได้รับการออกแบบให้มีสายเชื่อมต่อสี่เส้นและสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีความยาวสายเคเบิลสูงสุด 30 เมตร (98 ฟุต) แม้ว่าจะถือว่ามีความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูง แต่สายเคเบิลเหล่านี้ไม่สามารถรองรับวิดีโอได้ ซึ่งตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิลสามารถรองรับกระแสไฟได้สูงสุด 500 mA ในขณะที่รุ่นเก่าไม่รองรับ สายเคเบิลสี่เส้นใช้สายสีขาวและสีเขียวสำหรับการถ่ายโอนข้อมูล ในขณะที่สายสีแดงและสีดำใช้สำหรับจ่ายไฟ สีแดงสำหรับ 5 โวลต์และสีดำสำหรับกราวด์ สามารถจำแนก USB 2.0 ได้อย่างง่ายดายโดยสังเกตสีภายในของพอร์ตตัวเชื่อมต่อที่มีสีดำ ความสามารถของ USB ที่ได้รับการปรับปรุงเหล่านี้ทำให้เกิดความยืดหยุ่นมากขึ้นในการใช้งานที่หลากหลายในขณะนั้น และยังคงมีความเกี่ยวข้องจนถึงปัจจุบัน

แปดปีหลังจากการเปิดตัว USB 2.0 ก็มี USB 3.0 เกิดขึ้นมา โดยเวอร์ชัน 3.0 ให้ความเร็วข้อมูลแก่ผู้ใช้สูงกว่าถึง 10 เท่า และถือเป็นอุปกรณ์ SuperSpeed สายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อเหล่านี้สามารถรองรับการถ่ายโอนข้อมูลวิดีโอได้ ซึ่งสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ USB 3.0 ได้รับการออกแบบมาเพื่อถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็ว 4,800 Mbps (เกือบ 5 GB) อัตราความเร็วในการถ่ายโอนที่รวดเร็วเป็นพิเศษนี้มีประโยชน์สำหรับการสำรองข้อมูลหรือถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากเข้าและออกจากฮาร์ดไดรฟ์หรือคอนโทรลเลอร์ สายที่เพิ่มเข้ามาถูกใช้เพื่อให้การสื่อสารสองทางพร้อมกัน ช่างภาพมืออาชีพต่างกระตือรือร้นที่จะใช้ตัวเชื่อมต่อ USB 3.0 เนื่องจากต้องการถ่ายโอนภาพที่มีความละเอียดสูงระหว่างอุปกรณ์หลายเครื่อง รวมถึงการอัพโหลดไปยังคอมพิวเตอร์เครือข่ายความเร็วสูง

USB 3.0 เร็วกว่า แต่สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่มีความยาวสายเคเบิล 18 เมตร (59 ฟุต) เท่านั้น ตัวเชื่อมต่อแบบ 9 สายของยูนิต แทนที่จะเป็นคอนเน็กเตอร์แบบ 4 สายของ USB 2.0 ทำให้เหมาะสมสำหรับการเพิ่มความเร็วและแบนด์วิธที่อุปกรณ์จำเป็นต้องจัดการ เทคโนโลยีนี้ยังช่วยให้สายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อสามารถใช้งานร่วมกับกระแสไฟฟ้าได้สูงสุด 900 mA และยังให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่มากขึ้นสำหรับใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูง

ตัวเชื่อมต่อเวอร์ชันมาตรฐาน USB 2.0 และตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน USB 3.0 มีข้อมูลจำเพาะที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกตัวเชื่อมต่อ USB และสายเคเบิลให้เหมาะสมกับการใช้งานที่คุณวางแผนไว้ สามารถจดจำขั้วต่อ USB 2.0 ได้เนื่องจากพอร์ต USB 2.0 เป็นสีดำ ในขณะที่พอร์ต USB 3.0 เป็นสีน้ำเงิน ซึ่งอุปกรณ์ USB 3.0 เข้ากันได้กับ USB เวอร์ชันก่อนหน้า และจะทำงานร่วมกับ USB เวอร์ชันอื่นๆ ได้ เช่น USB 2.0 อย่างไรก็ตามการเชื่อมต่อจะถูกจำกัดความเร็วสูงสุดไว้ที่ USB 2.0 โดยในปี 2012 USB 3.0 ถูกนำมาใช้กับคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ทุกเครื่องและกลายเป็นมาตรฐานการผลิต ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้สามารถพบได้ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่ใช้สาย USB เพื่อเชื่อมต่อทุกอย่างตั้งแต่เซ็นเซอร์และทรานสดิวเซอร์ไปจนถึงฮับข้อมูล ตัวควบคุม และคอมพิวเตอร์

สาย USB และชุดสายไฟ

สายเคเบิล USB และชุดสายไฟเต็มรูปแบบมีให้เลือกใช้งานหลายรูปแบบจาก GlobTek, Inc. รวมถึงรูปแบบที่ไม่เป็นมาตรฐานที่ผลิตตามความต้องการใช้งานเฉพาะของลูกค้า

ชุดสายเคเบิล USB ทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐาน USB 2.0, USB 3.0 และ/หรือ USB 3.1 และมีความยาวแบบมีชีลด์และไม่มีการชีลด์ที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกตัวเชื่อมต่อสายเคเบิลเพิ่มเติม เช่น ปลั๊กไฟ DC และตัวเชื่อมต่อแบบตัดตรงหรือปอกสายและเคลือบด้วยดีบุก ชุดสายเคเบิลหุ้มด้วยวัสดุหุ้มฉนวน PVC หรือ TPE ที่ปราศจากฮาโลเจน นอกจากนี้ยังมีการโอเวอร์โมลด์ตัวเชื่อมต่อ USB แบบกำหนดเองพร้อมคุณสมบัติเพิ่มเติมตามความต้องการอีกด้วย

สำหรับชุดสายเคเบิลและสายไฟ GlobTek, Inc. มีความยาวที่หลากหลายตั้งแต่ 100 มม. และยาวกว่านั้น ตลอดจนมีหลายสีสำหรับใช้ในอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน ซึ่งการระบุด้วยการมองเห็นอย่างรวดเร็วเป็นข้อดีที่ชัดเจน ผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ทั่วไปจำนวนมากมีจำหน่ายพร้อมตัวเชื่อมต่อปลายสาย ปลั๊ก และเต้ารับมาตรฐานที่ติดตั้งไว้แล้ว

ประเภท USB มีการใช้งานเฉพาะในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น USB Type-A ใช้กับปลั๊กไฟและคอมพิวเตอร์สำหรับชาร์จอุปกรณ์ เนื่องจากตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิลเหล่านี้เช่น USBA2C1MOUSBCR ดังแสดงในรูปที่ 1 ให้เข้าพอร์ตอุปกรณ์เพียงทางเดียว ผู้ใช้สามารถเชื่อมต่ออย่างถูกต้องได้อย่างง่ายดาย พอร์ต USB Type-B มักใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องสแกน และฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก เข้ากับคอมพิวเตอร์หรือตัวควบคุม โดยตัวเชื่อมต่อเหล่านี้แตกต่างจากตัวเชื่อมต่อที่ใช้ทั่วไป

รูปที่ 1: ภาพที่แสดงคือ USBA2C1MOUSBC(R) ซึ่งเป็นปลั๊กตัวผู้ USB 2.0 Type-A กับปลั๊กตัวผู้ Type-C ซึ่งประกอบด้วยสายเคเบิลไม่มีฉนวนยาว 1.00 เมตร ตัวเชื่อมต่อ USB Type-A สามารถเข้าพอร์ตอุปกรณ์ได้ทางเดียวเท่านั้น ดังนั้นผู้ใช้จึงไม่สามารถเชื่อมต่อผิดได้ (แหล่งที่มาภาพ: GlobTek, Inc.)

สินค้าอาทิเช่น USBCM302M0MICBMMBKR ดังแสดงในรูปที่ 2 ใช้สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ เช่น โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต เครื่องเล่น MP3 และกล้องถ่ายรูป ตลอดจนมิเตอร์แบบพกพาหรือหน่วยควบคุมที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม USB Type-B micro ช่วยให้อ่านข้อมูลได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ เช่น แฟลชไดรฟ์หรือเมมโมรี่สติ๊กที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์โดยตรง โดยอุปกรณ์เหล่านี้จะเข้าพอร์ตเพียงทางเดียวและอาจเสียหายได้หากไม่ทำเช่นนั้น เช่นเดียวกับตัวเชื่อมต่อ Type-A

รูปที่ 2: ปลั๊ก USBCM302M0MICBMMBKR ซึ่งเป็นปลั๊กตัวผู้ USB Type-B micro แปลงเป็นปลั๊กตัวผู้ Type-C พร้อมสายเคเบิลหุ้มฉนวนยาว 2.00 เมตรที่แสดงไว้ มักใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับแฟลชไดรฟ์หรือเมมโมรี่สติ๊กโดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อผ่านคอมพิวเตอร์ (แหล่งที่มาภาพ: GlobTek, Inc.)

ตัวเชื่อมต่อใหม่ล่าสุดคือ USB Type-C ตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิลเหล่านี้เช่น USBCM311M0USBCMMMWHR แสดงในรูปที่ 3 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงและกระแสไฟที่สูงขึ้นทำให้อุปกรณ์สามารถชาร์จได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ต่างจากตัวเชื่อมต่อ USB Type อื่นๆ ตรงที่สามารถเสียบ USB Type-C เข้ากับอุปกรณ์ในทิศทางใดก็ได้

รูปที่ 3: USBCM311M0USBCMMMWHR เป็นสายเคเบิล USB-C ตัวผู้ถึง USB-C ตัวผู้ที่มีฉนวนหุ้ม ยาว 1 เมตร สามารถรองรับอัตราข้อมูล 10Gbps (แหล่งที่มาภาพ: GlobTek, Inc.)

สรุป

ตัวเชื่อมต่อ USB และชุดสายเคเบิลเป็นส่วนสำคัญของชีวิตประจำวัน ส่วนประกอบเหล่านี้ทำให้บ้านทุกหลังเชื่อมต่อแล็ปท็อปและคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปเข้ากับอุปกรณ์ต่อพ่วงหลายตัว รวมถึงเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตเข้ากับแหล่งพลังงาน โดยอุปกรณ์ USB ยังถูกนำมาใช้ในระบบอัตโนมัติอีกด้วย ซึ่งการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงระหว่างคอมพิวเตอร์และเซ็นเซอร์และทรานสดิวเซอร์ระยะไกลถือเป็นสิ่งสำคัญ การรับรองและความมุ่งมั่นในด้านคุณภาพของ GlobTek ทำให้อุปกรณ์ของพวกเขาน่าเชื่อถือซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคและผู้ผลิตได้