Universal Serial Bus (USB)

Varför oss?

USB har revolutionerat hur vi ansluter och kommunicerar mellan olika enheter. I denna artikel kommer du att få en djupare förståelse för vad USB är, hur tekniken fungerar, och vilka fördelar och nackdelar den erbjuder. Du kommer också att lära dig om olika USB-versioner och deras utveckling över tid.

Vad är en Universal Serial Bus (USB)?

Universal Serial Bus (USB) är en standard för plug-and-play-gränssnitt som gör det möjligt för datorer och perifera enheter att ansluta till varandra, överföra data och dela en strömkälla.

Inom datorteknik är en buss (databuss) ett kommunikationssystem som överför data. Valet av buss beror på den avsedda användningen, hastighetskraven och de typer av enheter som är involverade.

USB utvecklades av en grupp teknologiföretag för att åtgärda begränsningarna hos äldre bussar som använde seriell port och parallellport-anslutningar.

En illustration av en USB-kabel med en förklaring av USB som ett plug-and-play-gränssnitt för dataöverföring.

Viktiga insikter om vad USB innebär

  • USB är ett plug-and-play-anslutningsgränssnitt för datorer och kringutrustning.
  • USB finns i olika versioner, som var och en ger olika dataöverföringshastigheter.
  • USB-portar och kablar kan leverera elektrisk ström till anslutna enheter.
  • USB-C håller gradvis på att ersätta äldre anslutningstyper.
  • USB4, som uteslutande använder USB-C-kontakter, kan dynamiskt tilldela bandbredd för data- och displayprotokoll.

Hur USB fungerar

USB-anslutningar har en värd/klient-arkitektur. Värden, som vanligtvis är en persondator (PC), är den primära kontrollenheten för USB-anslutningar.

När du ansluter en USB-enhet till en värd, upptäcker värdens operativsystem (OS) enhetens firmware och, om nödvändigt, laddar de enhetsdrivrutiner som krävs för dataöverföring.

För att säkerställa effektiva och tillförlitliga dataöverföringar, använder USB-kablar differentiell signalering och en lagerbaserad protokollstack.

USB-kablar kan också tillhandahålla elektrisk ström till anslutna enheter. Mängden ström beror på USB-versionen och enhetens krav.

Olika typer av USB

Diagram över olika fysiska USB-kontakttyper.

Olika versioner av USB kan ha olika typer av fysiska kontakter. Varje USB-typ stödjer olika datahastigheter och kapaciteter, och introduktionen av nya kontakttyper sammanfaller ofta med släppet av nya USB-specifikationer.

Medan äldre versioner av USB som använder typ A- eller typ B-anslutningar fortfarande är mycket vanliga, är USB-C-kontakter nära att bli den verkliga universella standarden för att ansluta och ladda enheter.

Viktiga egenskaper hos USB-C

Europeiska unionen har antagit lagstiftning som kräver USB-C som standardladdningsport för konsumentelektronik. Detta har snabbt påskyndat antagandet av USB-C.

De viktigaste egenskaperna hos USB-C inkluderar standardiserade kontakter och anslutningsgränssnitt, stöd för flera dataöverföringshastigheter, plug-and-play-funktionalitet, bakåtkompatibilitet och stöd för USB-strömleverans (USB PD).

USB PD gör det möjligt för enheter att förhandla om strömkrav och leverera upp till 100 watt genom USB-C-anslutningar.

USB-överföringshastigheter

USB-överföringshastigheter varierar beroende på version. Nyare versioner av USB erbjuder betydligt snabbare överföringshastigheter för data, ljud och video än äldre versioner.

Diagram över olika USB-standarders överföringshastigheter, från USB 1.1 till USB 4.

USB 1.0 vs USB 2.0 vs USB 3.0 och USB4

USB 1.0 hade en maxhastighet på 12 Mbps och användes främst för att ansluta tangentbord och möss till stationära datorer.

USB 2.0 ökade dataöverföringshastigheten till 480 Mbps, vilket möjliggjorde att externa lagringsenheter och skrivare kunde anslutas och bytas utan att stänga av datorn.

Introduktionen av USB 3.0 ökade dataöverföringshastigheterna avsevärt, och USB4 erbjuder nu hastigheter upp till 40 Gbps.

USB 1.1
  • Lanseringsår: 1998
  • Överföringshastighet: Upp till 12 Mbps (Full-Speed)
  • Kontakter: Typ-A och Typ-B
  • Användningsområde: Ansluta grundläggande inmatningsenheter som tangentbord och möss.
USB 2.0
  • Lanseringsår: 2000
  • Överföringshastighet: Upp till 480 Mbps (High-Speed)
  • Kontakter: Typ-A, Typ-B, Mini-USB, Micro-USB
  • Användningsområde: Anslutning av mer avancerade in/ut-enheter (I/O) som externa hårddiskar och skrivare.
  • Kompatibilitet: Bakåtkompatibel med USB 1.1
USB 3.0
  • Lanseringsår: 2008
  • Överföringshastighet: Upp till 5 Gbps (SuperSpeed)
  • Kontakter: Typ-A, Typ-B, Micro-B
  • Användningsområde: Stora filöverföringar, högupplöst media och dataintensiva applikationer som kräver snabba överföringshastigheter och bättre strömhantering.
  • Kompatibilitet: Bakåtkompatibel med USB 2.0 och USB 1.1
USB 3.1
  • Lanseringsår: 2013 (Gen 1), 2015 (Gen 2)
  • Överföringshastighet: Gen 1 upp till 5 Gbps; Gen 2 upp till 10 Gbps
  • Kontakter: Typ-A, Typ-B, Micro-B, Typ-C
  • Användningsområde: Högpresterande lagringsenheter, överföring av 4K-video och snabbare laddning med USB Power Delivery
  • Kompatibilitet: Bakåtkompatibel med USB 3.0 och tidigare versioner
USB 3.2
  • Lanseringsår: 2017 (Gen 2×1), 2019 (Gen 2×2)
  • Överföringshastighet: Gen 2×1 upp till 10 Gbps; Gen 2×2 upp till 20 Gbps
  • Kontakter: Typ-A, Typ-B, Typ-C
  • Användningsområde: Samma som USB 3.1, men med ännu snabbare hastigheter för Gen 2×2-varianten.
  • Kompatibilitet: Stödjer Thunderbolt 3-alternativt läge via USB-C. Bakåtkompatibel med USB 3.1, 3.0 och tidigare versioner
USB4
  • Lanseringsår: 2019
  • Överföringshastighet: Upp till 20 Gbps (USB4 20) eller 40 Gbps (USB4 40)
  • Kontakter: Typ-C
  • Användningsområde: Samma som USB 3.2, men med högre potentiella hastigheter och förmågan att dynamiskt fördela bandbredd mellan data och video.
  • Kompatibilitet: Bakåtkompatibel med USB 3.2, Thunderbolt 3 och tidigare versioner.

USB och skadlig programvara

År 2000 släpptes de första kommersiella USB-minnena. Medan dessa praktiska bärbara lagringsenheter hjälpte till att öka användningen av USB-standarden, inspirerade de också en ny typ av angreppsväg, som vi nu kallar för USB-drop-attacker.

I denna typ av säkerhetsintrång lämnar angriparen en USB-enhet infekterad med skadlig programvara på en offentlig plats. När ett ovetande offer hittar USB-enheten och ansluter den till sin dator, kommer den skadliga programvaran att automatiskt köras och låta angriparen exfiltrera känslig information eller använda den infekterade datorn som bas för ytterligare attacker.

Bra antivirusprogram med realtidsövervakning kan aktivt övervaka skadlig aktivitet så snart USB-enheten sätts in och ge ett extra lager av skydd.

För- och nackdelar med USB

USB har blivit standardanslutningsporten och kabeltypen för ett brett utbud av kringutrustning.

Det är dock viktigt att nämna att USB-hot-swappable-anslutningar är känsliga för skador om kontaktpunkterna behandlas hårdhänt. När USB-kablar hanteras felaktigt eller sätts in med våld kan det leda till böjda stift, lösa anslutningar och potentiell dataförlust.

Fördelar fördelar

  • USB minskar behovet av flera anslutningskablar
  • Nyare versioner av USB är bakåtkompatibla
  • Anslutningar är plug-and-play
  • USB erbjuder en rad olika dataöverföringshastigheter

Nackdelar nackdelar

  • Extremt långa USB-kablar kan uppleva signalförsämring
  • Äldre versioner av USB kan inte tillhandahålla tillräckligt med ström för alla användningsområden
  • Frekvent plugging och unplugging kan slita ut kabelanslutningarna
  • Olika USB-versioner erbjuder olika överföringshastigheter och kan ha olika anslutningstyper

Slutsatsen om vad som menas med USB

Universal Serial Bus (USB) omfattar både de fysiska kontakterna och kommunikationsprotokollen som gör det möjligt för digitala enheter att ansluta, kommunicera och dela ström.

USB tillhandahåller ett universellt, bekvämt och mångsidigt anslutningsgränssnitt, men standarden har utvecklats över tid, och användare måste använda rätt version av USB för att uppnå önskad hastighet och/eller strömnivåer.

Vanliga frågor om USB

Vad är en Universal Serial Bus i enkla ord?

Vad är en USB-port?

Vad är en Universal Serial Bus-kontroller?

Vilken är fördelen med Universal Serial Bus?

Vilken är funktionen hos USB?

Varför behöver du en USB-port?

Relaterade termer

Margaret Rouse
Technology Specialist
Margaret Rouse
Teknikexpert

Margaret Rouse är en prisbelönt teknisk skribent och lärare som är känd för sin förmåga att förklara komplexa tekniska ämnen för en icke-teknisk affärspublik. Under de senaste tjugo åren har hennes förklaringar publicerats på TechTargets webbplatser och hon har citerats som en auktoritet i artiklar av New York Times, Time Magazine, USA Today, ZDNet, PC Magazine och Discovery Magazine.Margarets idé om en rolig dag är att hjälpa IT- och affärsproffs att lära sig tala varandras högt specialiserade språk. Om du har ett förslag på en ny definition eller hur man kan förbättra en teknisk förklaring, vänligen maila Margaret eller kontakta…