ในโลกปัจจุบันมีการใช้การเชื่อมต่อสือสารโดยใช้ USB มากกว่า 2 พันล้าน ซึ่ง USB นั้นกำลังจะได้กลายเป็นมาตราฐานในอุสาหกรรมคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในไม่ช้า เพราะด้วยประสิทธิภาพที่เร็ว และความสมบูรณ์พร้อมที่จะก้าวเข้าสูโลกการสือสารที่ต้องการความรวดเร็ว USB จึงเป็นอุปกรณ์ไร้สายใหม่ที่รวบความเร็วและความปลอดภัยและง่านต่อการใช้งานไว้ในอุปกรณ์นี้ การติดต่อสื่อสารไร้สายอธิเช่น รูปแบบการติดต่อสื่อสารทาง Mobile Computing USB จะสนับสนุนการทำงานแบบ High speed wireless โดยร่วมกับ WiMedia MB-OFDM Ultrawideband(UWB) ซึ่งเป็น Platform Radio ที่จะพัฒนาโดย WiMedia Alliance
UWB เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยในเรื่อง High bandwidth และ ต้นทุนต่ำ แต่ยังไม่แพร่หลายในปัจจุบัน ซึ่งในอนาคตจะเป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่แพร่หลายอย่างแน่นอน
* USB เป็นที่หนึ่งของ high speed ในการติดต่อสือสารที่ต้องการความรวดเร็วเช่น Mutimedia ,PC peripherals,Mobile device
* USB จะป้องกันอันตรายของการทำงาน และสนับสนุน Streaming media CE device และ peripherals
* USB มีประสิทธิภาพได้มากถึง 480 Mbps ถึง 3 meter และ 110 Mbps ถึง10 meters
USB พอร์ทสื่อสารอนุกรม ที่ปัจจุบันได้รับความนิยมมาก เนื่องจาก ต่ออุปกรณ์ได้มากถึง 127 อุปกรณ์ ด้วยความเร็วที่มากกว่า ถึง 12Mbits/s และจะมากถึงประมาณ 400 Mbits/s บน USB 2.0 เทคโนโลยี USB นี้มีความสามารถถึงขนาดนี้ได้อย่างไร
USB คืออะไร
การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆจำเป็นที่จะต้องมี I/Oพอร์ทเพื่อใช้ในการสื่อสาร ( I/O = input , output ) ในสมัยก่อน พอร์ทที่รู้จักกันดี ก็คือ serial port หรือเรียกกันว่า com port และ parallel port แต่ข้อจำกัดของ พอร์ท เหล่านี้นั้นมีมากพอสมควรไม่ว่าจะเป็นเรื่องของ ความเร็ว จำนวนอุปกรณ์จะนำมาต่อได้ และคุณสมบัติทางด้าน Plug & Play USB ก็เป็น I/O port ที่ทำงานในลักษณะ serial bus เช่นกัน สามารถต่อได้กับอุปกรณ์ถึง 127 อุปกรณ์ ต่อ 1 พอร์ท และ สนับสนุนการทำงานแบบ Plug & Play การทำงานในรูปแบบของdaisy-chain devices led อย่างเต็มรูปแบบ โดยจะทำการ ค้นหา และ ตั้งค่าของอุปกรณ์ที่นำมาต่อให้อย่าง อัตโนมัติ ไม่จำเป็นต้อง assign ค่า IRQ เพียงแต่ใส่แผ่น Driver ของอุปกรณ์ที่นำมาติดตั้ง และส่วนมากไม่จำเป็นต้อง reboot เครื่องหลังจากติดตั้ง Driver ด้วย ถ้าหากอุปกรณ์นั้นใช้กำลังไฟฟ้าไม่มาก Port USB ก็จ่ายไฟเลี้ยงให้กับอุปกรณ์ต่างๆได้ด้วย
USB ใช้ระบบการจัดส่งข้อมูลอย่างไร
สำหรับ USB เราเรียกระบบบัสเช่นนี้ว่า การติดต่อแบบ "Host/Slave" หมายถึงตัว PC จะเป็นผู้จัดการ การจัดส่งข้อมูลทั้งหมด และอุปกรณ์ที่นำมาต่อพ่วงเพียงแต่พร้อมที่จะรับส่งข้อมูลเท่านั้น โดยตัว USB Host Controller หรือตัวควบคุมของ USB นั้น จะรวมอยู่ในตัว Chipset บนเมนบอร์ด แต่ถ้าหากเป็น Chipset รุ่นเก่าๆก็จะยังไม่มีตัวควบคุม USB ในการจัดส่งข้อมูลนั้น ภายในสาย USB จะมีสายภายในทั้งหมด 4 เส้น ในจำนวนนี้ 2 เส้นใช้เพื่อเป็นสายในการส่งข้อมูล อีก 2 เส้นใช้สำหรับจ่ายไฟเลี้ยง แรงดัน +5 V และ กราวด์ ข้อมูลที่ถูกส่งผ่าน USB นั้นจะต่างไปจาก Parallel และ Serial port ซึ่งทั้ง 2 ชนิดนี้นั้น จะส่งข้อมูลเป็น bits เดี่ยวๆ แต่ USB จะส่งเป็นชุดข้อมูล อย่างเช่น ถ้าหากต้องการ เก็บข้อมูลไปยัง USB Zip drive PC จะทำการแบ่งข้อมูลออก มา 64-bytes แล้วใส่ข้อมูลของ address เข้าไปแล้วส่งไปยัง USB port จากนั้นก็จะทำเช่นนี้จนกระทั่งส่งข้อมูลครบสิ่งที่ทำให้ USB ส่งข้อมูลได้เร็วถึง 12Mbits/s นั้นอยู่ที่แม่นยำของการส่ง เพราะ สายที่นำมาใช้สำหรับ USB นั้น มีระดับสัญญาณรบกวน และ ความเพี้ยนของรูปสัญญาณนั้นน้อยกว่า ทั้ง Parallel และ Serial port และการส่งสัญญาณแบบ isochronous data delivery หมายถึง อุปกรณ์แต่ล่ะชิ้นบนระบบบัสนั้น จะถูกจำกัดขนาดของ bandwidth ให้แน่นอน อย่างไรก็ตาม bandwidth โดยรวมแล้วก็ไม่เกิน 12 Mbits/s นี่เป็นเหตุผลที่ทำให้ USB สามารถต่ออุปกรณ์ได้มากที่สุด 127 อุปกรณ์
จากภาพที่เห็นการต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงออกจากเครื่อง PC ไปยัง อุปกรณ์ต่างๆ อย่างเช่น จาก port USB แรก ไปยัง Powered USB Hub แล้วต่อไปยังอุปกรณ์ อื่นๆ รวมถึงต่อไปยัง Powered USB Hub เพื่อต่ออุปกรณ์เพิ่มเข้าได้อีกได้เรื่อยๆ ในลักษณะของการต่อแบบ อนุกรม ส่วน port USB ชุดที่ 2 หลังเครื่องนั้นสามารถต่อไปยัง Monitor ได้โดยอิสระต่อกัน จะสังเกตุได้ว่าหากการต่อมี USB Hub เข้ามาต่อพ่วงด้วย ที่ตัว Hub จำเป็นจะต้องมีชุดจ่ายไฟด้วย เพราะลำพังไฟเลี้ยงจากตัว PC เองคงไม่พอที่จะส่งไปเลี้ยงอุปกรณ์ ต่างๆ ได้
ดังนั้นเราอาจมองได้ว่าสิ่งที่จะต่อจาก USB port นั้นมี 2 ชนิด ก็คือ ต่อเข้าได้กับ Hubs หรือต่อกับ อุปกรณ์ Hubs นั้นมีหน้าที่ ทำให้ สามารถต่ออุปกรณได้มากขึ้นบนระบบบัส บางครั้ง Hubs จะเข้าไป รวมกับอุปกรณ์ อย่างเช่น Monitor ที่มี USB Hubs ในตัว โดยจะ สามารถปรับค่าต่างๆของ Monitor ผ่านระบบปฏิบัติการณ์ และ นอกจากนั้นมีหน้าที่เป็น Hubs ด้วย
Features ที่น่าสนใจของ USB
ก็คือ Hot Pluging และ Plug & Play Feature Hot Pluging นี้นั้นทำให้ เราสามารถที่จะต่อ และ ถอด อุปกรณ์ USB ได้โดยไม่จำเป็นต้อง restart เมื่อ Plug USB ต่อเข้ากับ USB port แล้ว อุปกรณ์ที่ต่อพ่วงเข้าไปจะทำการส่งสัญญาณไปยังเครื่อง PC เพื่อบอกว่าตัวอุปกรณ์นั้น ได้อยู่บนระบบบัสแล้ว และเมื่อติดต่อกัน เรียนร้อย ตัวอุปกรณ์จะส่งข้อมูลของ bandwidth ที่อุปกรณ์นั้นต้อง การไปยัง PC ใน USB มาตรฐานปัจจุบันคือ USB 1.1นั้น ได้แบ่งแยก bandwidth ออกไป 2 ชนิดคือ ความเร็วต่ำ และ ความเร็วปานกลาง โดย อุปกรณ์ ความเร็วต่ำนั้น อย่างเช่น keyboard mouse เป็นต้น และ bandwidth ของอุปกรณ์ความ เร็วต่ำจะถูกจำกัดอยู่ที่ 1.5Mbits/s และอุปกรณ์ความเร็วปานกลาง อย่างเช่น Printer , Scanner , Webcamera อุปกรณ์ ความเร็วปานกลาง เช่นนี้สามารถที่จะส่งข้อมูลได้เต็ม bandwidth คือ 12 Mbits/s หลังจาก PC จัดการกับ ค่า bandwidth ที่อุปกรณ์ต้องการแล้วก็จะกำหนด ค่าหมายเลข ให้กับอุปกรณ์เพื่อจะใช้ในการรับส่งข้อมูล เช่นเดียวกับ IRQ นั่นเอง และหาก ถอดอุปกรณ์ออก PC จะทำการกำหนดค่า bandwidth และ หมายเลขใหม่ ส่วนระบบ Plug & Play นั้นหมายถึง เมื่อติดตั้ง อุปกรณ์เข้าไปอุปกรณ์นั้นๆจะสามารถทำงานได้ในระดับหนึ่งโดยไม่จำเป็นที่จะต้องการ Driver โดย Windows98 จะมี Driver อยู่ในตัวอย่างเช่นอุปกรณ์จำพวก keyboard , mouse และ external hard drives แต่อุปกรณ์อื่นๆก็ยังมักจะต้องมี Driver สำหรับอุปกรณ์นั้นๆ
USB นั้นแพร่หลายแค่ไหน
ในปัจจุบันนี้อุปกรณ์ต่อพ่วงส่วนมากหันมาใช้ USB กันมากแล้ว บริษัทผู้ผลิต CPU รายใหญ่อย่าง Intel เองก็ได้ใส่ Host Controller ลงใน Chipset ตั้งแต่ Chipset TX มาแล้ว และ OS (operating systems) ในปัจจุบันก็รองรับการทำงานกับ USB ได้เป็นอย่างดีไม่ว่าจะเป็น Windows 98/2000, Linux (development kernels only), and Mac OS ทั้งนี้รวมไปถึง Dell, Compaq, NEC ที่เป็นผู้ผลิตคอมพิวเตอร์รายใหญ่ก็ใช้ USB มานานพอสมควรแล้วเช่นกัน เมื่อก่อนในยุคแรกๆ นั้นอุปกรณ์ USB ยังอาจจะไม่สามารถใช้กับเครื่องรุ่นเก่าได้แต่ก็มีอุปกรณ์ที่เป็น PCI card เพื่อให้สามารถต่อ USB ได้ แต่ทุกวันนี้เครื่องบาง เครื่องนั้นถูกออกแบบมาให้ใช้กับ keyboard , mouse USB เลยโดยจะไม่ใช้ port PS/2 เลยและ อุปกรณ์ที่เมื่อก่อนใช้กับ Parallel Port เท่านั้นอย่าง Printer และ Scanner ปัจจุบันก็เปลี่ยนมาใช้ Port USB โดยที่ราคาไม่ได้สูงจากเดิมมากนัก และต่อไป external drive ไม่ว่าจะเป็น Zip drive หรือ CD-RW drive ก็จะหันมาใช้ USB กัน และยิ่งถ้าหาก USB 2.0 แพร่หลายเชื่อว่า อุปกรณ์ต่อพ่วงเกือบทั้งหมดจะใช้ USB
USB 2.0
USB 2.0 นั้นเป็นเทคโนโลยีของปี 2000 อย่างแท้จริง เพราะ USB 2.0 นั้นได้รับการพัฒนาจน สามารถเร็วกว่า USB 1.1 ในปัจจุบันกว่า 40 เท่า USB 2.0 นั้นก็คือ มาตรฐาน IEEE 1394 ที่ทาง Apple เป็นผู้พัฒนาขึ้นมาและเรียกเทคโนโลยีว่า FireWire และ FireWire หรือ USB 2.0 นั้นมี เป้าหมายในการ รับส่งข้อมูลด้วยความเร็วประมาณ 360 - 480 Mbits/s หรือ ประมาณ 60 MB/s แต่ในระหว่างการพัฒนาเพื่อใช้สำหรับเครื่อง PC โดยทาง Intel ก็พบว่าความเร็วอาจจะไม่ได้ ตามที่มุ่งหวังกันไว้ เนื่องจาก Chipset ในปัจจุบันของทาง Intel เองยังมีปัญหาในระดับ core logic ถ้าหากจะทำงานกับ IEEE 1394 ถึงแม้ IEEE 1394 จะเป็นหนทางที่ทำใหใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงกับ PC ได้ประสิทธิภาพสูงในราคา ต่ำแต่ยังไม่เป็นที่ยืนยันว่า Chipset รุ่นต่อไปจะรองรับการทำงานของ IEEE 1394 จากทาง Intel และ Intel ยังกล่าวอีกว่าไม่ แน่นอนในเรื่องของ ต้นทุน และ licensing สำหรับการรับ IEEE 1394 ที่จะต้องจ่ายให้กับ Apple แต่ในปัจจุบันระบบ Hardware ที่ออกแบบมาสำหรับ USB ก็ยังเป็นมาตรฐาน USB 1.1 ซึ่งความเร็วก็เพียงพอสำหรับ Printer และ Scanner และอุปกรณ์ต่างๆ ก็ออกแบบมาสำหรับ USB 1.1 มากมายแล้ว นั่นทำให้อดสงสัยไม่ได้ว่าหาก IEEE 1394 หรือ USB 2.0 มาเป็นมาตรฐานนั้น แล้วอุปกรณ์ USB รุ่นเก่าจะยังสามารถใช้กับ USB 2.0 ได้หรือไม่
Reference
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น