USB หรือ Universal Serial Bus เป็นโปรโตคอลการเชื่อมต่อมาตรฐานสำหรับการต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงเข้ากับคอมพิวเตอร์ ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา อินเทอร์เฟซดังกล่าวได้กลายเป็นอินเทอร์เฟซที่โดดเด่นสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลากหลายประเภท ตั้งแต่คีย์บอร์ดและเมาส์ ไปจนถึงสมาร์ทโฟนและฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก
1. ประวัติ
USB 1.0:เปิดตัวในปี 1996 USB 1.0 ให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 1.5 Mbps ในไม่ช้ามันก็ประสบความสำเร็จด้วย USB 1.1 ซึ่งเพิ่มอัตราการถ่ายโอนเป็น 12 Mbps
USB 2.0:เปิดตัวในปี 2000 เวอร์ชันนี้อนุญาตให้มีอัตราการถ่ายโอนความเร็วสูงถึง 480 Mbps
USB 3.0:เปิดตัวในปี 2551 นี่เป็นการอัพเกรดครั้งสำคัญ โดยมีอัตราการถ่ายโอนสูงถึง 5 Gbps
USB 3.1:เปิดตัวในปี 2556 USB 3.1 เพิ่มความเร็วในการถ่ายโอนเป็นสองเท่าเป็น 10 Gbps USB 3.1 Gen 2×2 เปิดตัวในภายหลัง อนุญาตให้มีความเร็วสูงสุด 20 Gbps
USB 4:เปิดตัวในปี 2019 USB 4 สามารถรองรับความเร็วสูงสุด 40 Gbps และเข้ากันได้กับ USB 3.2 และ USB 2.0 รุ่นเก่า
2. ประเภทของตัวเชื่อมต่อ USB
USB-A:ขั้วต่อทรงสี่เหลี่ยมแบบดั้งเดิมที่พบได้ทั่วไปบนเดสก์ท็อป แล็ปท็อป และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย
USB-B:ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงขนาดใหญ่ เช่น เครื่องพิมพ์หรือสแกนเนอร์
USB Mini:ตัวเชื่อมต่อรุ่นเก่าที่เล็กกว่า ซึ่งส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยตัวเชื่อมต่อ micro และ Type-C
USB Micro:พบได้ในสมาร์ทโฟนรุ่นเก่าและอุปกรณ์เสริมบางอย่างเป็นส่วนใหญ่
USB Type-C:ประเภทตัวเชื่อมต่อ USB ใหม่ล่าสุด USB-C สามารถเสียบกลับด้านได้และสามารถรองรับพลังงาน วิดีโอ และข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อเดียว กลายเป็นมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์สมัยใหม่มากมาย
3. การจ่ายไฟผ่าน USB (USB PD)
USB PD เป็นข้อกำหนดที่ช่วยให้สาย USB ส่งพลังงานในระดับที่สูงขึ้นไปยังอุปกรณ์ ทำให้ชาร์จได้เร็วขึ้น เมื่อจับคู่กับตัวเชื่อมต่อ USB-C คุณสมบัตินี้สามารถให้พลังงานได้ถึง 100W ซึ่งเพียงพอสำหรับชาร์จแล็ปท็อปและอุปกรณ์พลังงานสูงอื่นๆ
USB Power Delivery หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า USB PD เป็นข้อกำหนดที่ยกระดับความสามารถด้านพลังงานของการเชื่อมต่อ USB เป็นมากกว่าโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูล USB PD ช่วยให้อุปกรณ์สามารถต่อรองความต้องการพลังงานและสามารถส่งพลังงานในระดับที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับมาตรฐาน USB รุ่นเก่า
3.1 พื้นฐานทางเทคนิค
- ระดับแรงดันไฟฟ้า: USB PD สามารถทำงานที่ระดับแรงดันไฟฟ้าต่างๆ ตั้งแต่พื้นฐาน 5V ถึง 20V ความยืดหยุ่นนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรองรับอุปกรณ์หลากหลายประเภท ตั้งแต่อุปกรณ์เสริมที่ใช้พลังงานต่ำไปจนถึงแล็ปท็อปพลังงานสูง
- กฎด้านพลังงาน: USB PD สามารถให้ระดับพลังงานได้ตั้งแต่ 0.5W ถึง 100W กำลังไฟที่จ่ายจริงนั้นพิจารณาจากข้อกำหนดของอุปกรณ์และความสามารถของทั้งเครื่องชาร์จและสายเคเบิล
- ทิศทางพลังงาน:แตกต่างจาก USB ทั่วไปซึ่งมีการกำหนดทิศทางของโฮสต์ต่ออุปกรณ์ USB PD อนุญาตให้สลับบทบาทพลังงานได้ ตัวอย่างเช่น แล็ปท็อปสามารถชาร์จโทรศัพท์ได้ หรือโทรศัพท์สามารถชาร์จโทรศัพท์เครื่องอื่นได้
3.2 โปรโตคอลและการสื่อสาร
- การสื่อสาร USB PD:อุปกรณ์จะเจรจาความต้องการพลังงานโดยใช้โปรโตคอลที่เรียกว่า “การสื่อสาร USB PD” เพื่อให้แน่ใจว่าทั้งแหล่งกำเนิด (อุปกรณ์ที่จ่ายไฟ) และซิงก์ (อุปกรณ์ที่รับพลังงาน) เห็นด้วยกับระดับแรงดันและกระแสก่อนที่จะเริ่มการถ่ายโอนพลังงาน
- ความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง:อุปกรณ์ที่รองรับ USB PD ยังรองรับมาตรฐาน USB รุ่นเก่าอีกด้วย ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์เหล่านั้นยังสามารถโต้ตอบกับอุปกรณ์ที่ไม่รองรับ USB PD ได้
3.3 ประโยชน์ของ USB PD
- การชาร์จที่เร็วขึ้น:ด้วยการส่งพลังงานที่มากขึ้น USB PD จึงสามารถลดเวลาในการชาร์จอุปกรณ์ได้อย่างมาก
- ความยืดหยุ่น:ความสามารถด้านแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงได้ทำให้เครื่องชาร์จ USB PD หนึ่งเครื่องสามารถชาร์จอุปกรณ์ได้หลากหลายตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงแล็ปท็อป
- ลดความยุ่งเหยิงของสายเคเบิล:ด้วยการใช้ USB PD ที่เพิ่มมากขึ้น ผู้ใช้อาจต้องใช้เครื่องชาร์จและสายเคเบิลประเภทเดียวเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดของตน
- ความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุง:ด้วยการสื่อสารและการเจรจาต่อรอง อุปกรณ์จะดึงพลังงานที่ต้องการเท่านั้น ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการชาร์จไฟเกินหรือความเสียหายทางไฟฟ้า
USB Power Delivery ได้เปลี่ยนโฉมภูมิทัศน์ของการจ่ายพลังงานสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ด้วยการนำเสนอระดับพลังงานที่เพิ่มขึ้นในรูปแบบมาตรฐาน จึงมอบโซลูชันการชาร์จแบบสากล ทำให้ชีวิตดิจิทัลของเราสะดวกและคล่องตัวยิ่งขึ้น
4. การใช้งาน USB
- การถ่ายโอนข้อมูล: USB เป็นวิธีการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก แฟลชไดรฟ์ และโทรศัพท์
- การชาร์จ: USB โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมี USB-C และ USB PD กลายเป็นมาตรฐานสำหรับการชาร์จสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย
- การเชื่อมต่ออุปกรณ์:เป็นเรื่องยากที่จะหาอุปกรณ์ต่อพ่วงในปัจจุบันหากไม่มีตัวเลือกการเชื่อมต่อ USB ไม่ว่าจะเป็นคีย์บอร์ด เมาส์ เครื่องพิมพ์ หรือเว็บแคม
- เสียงและวิดีโอ: USB สามารถส่งสัญญาณเสียงและวิดีโอได้ ปัจจุบันจอภาพสมัยใหม่หลายรุ่นมีการเชื่อมต่อ USB-C ซึ่งสามารถจัดการอินพุตวิดีโอ เสียง และแม้แต่จ่ายไฟได้พร้อมกัน
5. ประโยชน์ของ USB
- ความเก่งกาจ:อินเทอร์เฟซเดียวสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้มากมาย
- ความเร็ว:โดยเฉพาะเวอร์ชันใหม่กว่า การถ่ายโอนข้อมูลทำได้รวดเร็ว
- พลังงาน:สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ชาร์จ โดยไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟแยกกัน
- Ubiquity:เกือบจะได้รับการยอมรับและนำไปใช้ทั่วโลก
USB ได้เปลี่ยนแปลงวิธีที่อุปกรณ์โต้ตอบ ชาร์จ และถ่ายโอนข้อมูลไปอย่างมาก ในขณะที่เทคโนโลยีก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง USB มีแนวโน้มที่จะพัฒนา แต่หลักการพื้นฐานของการจัดหาวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่เป็นสากลและมีประสิทธิภาพจะยังคงอยู่
Universal Serial Bus (USB) ได้ปฏิวัติโลกดิจิทัลอย่างปฏิเสธไม่ได้ การเริ่มต้นดังกล่าวตอบสนองความต้องการที่สำคัญ นั่นคือการจัดตั้งวิธีการที่เป็นมาตรฐานและคล่องตัวสำหรับอุปกรณ์ในการสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูล และเพิ่มประสิทธิภาพ ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความสำคัญของมันและสิ่งที่เราอาจคาดหวังในอนาคต
การเดินทางของ USB จากโปรโตคอลการเชื่อมต่อที่เรียบง่ายไปจนถึงรากฐานสำคัญของการเชื่อมต่อดิจิทัลสมัยใหม่ตอกย้ำถึงความสำคัญของมัน การผสมผสานระหว่างความอเนกประสงค์ ความสามารถในการปรับตัว และความน่าดึงดูดที่เป็นสากลได้ทำให้บริษัทมีความแข็งแกร่งในประวัติศาสตร์เทคโนโลยี เมื่อเราก้าวไปข้างหน้า แม้ว่ารูปลักษณ์ของการเชื่อมต่ออาจเปลี่ยนไป แต่แก่นแท้ของการมีส่วนร่วมของ USB และจิตวิญญาณของการเข้าถึงแบบสากลจะยังคงอยู่อย่างไม่ต้องสงสัย