USB-хаб – концентратор. Что это? Разновидности USB-хабов

Как превратить «столетний» usb-хаб в «умный» управляемый и сэкономить при этом 300$

Как-то давно понадобился мне хаб, желательно с большим количеством портов и c достаточно удобной формой, пригодной для встраивания вместо флоппи-дисковода в отсек 3,5». Беглый просмотр барахолки подкинул модель D-link DUB-H7, да еще и в комбинации «2 по цене 1». Внешний осмотр ничего особенного не дал, хаб как хаб, сделан добротно, капитальный «принтерный» USB AM-BM на оборотной стороне и 3 А блок питания. Как всегда первым делом разобрал, порадовался малому количеству пустых мест вместо элементов вкупе с качественной пайкой и успокоился. Правда на всякий случай зашел в интернет посмотреть, а что это за хаб и есть ли интересные проекты с его участием. Проектов не оказалось, отзывы пользователей 50/50, в общем, никакой динамики. Хаб на протяжении 5-7 лет довольно сносно работал и выполнял свою задачу, потом плавно переместился в коробку для электронного хлама и вполне возможно сгинул бы в итоге вместе с безызвестными переходниками, адаптерами и т. п. Но произошло у меня в жизни событие, которое заставило-таки меня покопаться в мешках со старым барахлом, найти этот, как оказалось уникальный D-link, и стряхнув пыль извлечь его на божий свет. Если интересно послушать зачем — добро пожаловать под cut.

С появлением маленьких удобных SoC роутеров (вроде любовно описанного мной в статье Руководство по доведению «до кондиции» клона популярного китайского мини-роутера Hame A15, он же «unbranded A5-V11» ) и повсеместного внедрения openwrt для управления сонмами устройств (в абсолютном большинстве случаев, это устройства подключаемые по USB) очень актуальной задачей становится задача управления электропитанием всевозможных модемов, картридеров, usb-rs232 преобразователей и т. д. и т. п. Найболее часто встречается необходимость управления портом при работе с GSM-модемами (для перезагрузки, например). В принципе, народ наработал уже достаточное количество решений. Для этих целей, начиная от использования свободных GPIO выводов в роутере, и заканчивая готовыми реле. Существуют решения и от сторонних производителей. Это например программируемый USB хаб на 4 порта от Acroname, который и в корпусе приятном и программным обеспечением богат, но стоит около 300$.

Есть вариант подешевле, умный переключаемый хаб с приятным названием Yupkit YKUSH всего лишь за 35€:

Самые же экономные могут использовать связку из самого дешевого usb хаба, нормально закрытого 5V реле, и любой из Arduino-к для отключения питания от usb порта в случае необходимости. Стоимость такого решения < 10$, без учета временных затрат на пайку и программирование Arduino.

Казалось бы тупик. Либо дорого и красиво, либо просто и на соплях неказисто. Но оказалось существует третий вариант. Притом решение старо, как сама спецификация USB 2.0 для хабов в которой оно описано.

Self-powered hubs may have power switches that control delivery of power downstream facing ports but it is not required. Bus-powered hubs are required to have power switches. A hub with power switches can switch power to all ports as a group/gang, to each port individually, or have an arbitrary number of gangs of one or more ports. A hub indicates whether or not it supports power switching by the setting of the Logical Power Switching Mode field in wHubCharacteristics. If a hub supports per-port power switching, then the power to a port is turned on when a SetPortFeature(PORT_POWER) request is received for the port. Port power is turned off when the port is in the Powered-off or Not Configured states. If a hub supports ganged power switching, then the power to all ports in a gang is turned on when any port in a gang receives a SetPortFeature(PORT_POWER) request. The power to a gang is not turned off unless all ports in a gang are in the Powered-off or Not Configured states.
…
Although a self-powered hub is not required to implement power switching, the hub must support the Powered-off state for all ports. Additionally, the hub must implement the PortPwrCtrlMask (all bits set to 1B) even though the hub has no power switches that can be controlled by the USB System Software.

Переводя на русский, получается, что в стандарте USB уже прописана возможность управления питанием портов, с помощью т.н. Per-Port Power Switching (PPPS), но вот встретить устройство, которое бы поддерживало эту возможность не просто тяжело, а очень тяжело. Для реализации PPPS-функционала необходимы дополнительные компоненты (полевые транзисторы и обвязка), которые в целях экономии в хабы не устанавливаются.

Чутко реагируя на запросы рынка некоторые производители указывают в спецификациях хабов функцию PPPS, но на деле дальше надписи на коробке дело не идет. И в принципе, придраться тяжело, ведь многие чипы внутри хабов эту функцию поддерживают, но вот реализовать ее без дополнительных переключателей (транзисторов) невозможно (чаще всего USB порты напрямую подключены к линии +5V).

Я даже разобрал специально несколько маленьких USB-хабов, которые планировал использовать совместно c A5-V11 роутером. Внутри оказались: чип GL850G и горяче любимый китайцами FE1.1s. Естественно внутри обнаружились только сами контроллеры с минимумом деталей. Ввиду миниатюрного размера платы поместить даже навесным монтажом транзистор и примкнувшие к нему детали тяжело. Пришлось это успокоится. Хотя, в зависимости от чипа, если в даташите встречается упоминание о over-current detection and Individual or ganged power control, то можно провести операцию по smart-изации такого устройства по методу описанному в статье. Товарищ использовал комбинацию из транзистора и кучки резисторов для включения функции PPPS в своем хабе.

Также читая документацию, ловишь себя на том, что в ней нет-нет да и встречается упоминание о том, что режим управления портами можно реализовать, добавив дополнительно в схему какой-нибудь AIC1526-0 или MIC2026 (Dual-channel power distribution switch).

Использование внешних устройств

В наше время компьютер является одним из наиболее популярных устройств, которыми можно пользоваться не только на рабочем месте, но и в дома. Компьютерная индустрия развивается достаточно быстрыми темпами. Производители постоянно работают над тем, чтобы расширить возможности компьютеров. Для этого разрабатываются и внедряются инновационные внешние устройства, присоединяющиеся к компьютерам через USB порты. К таким устройствам относятся:

1. клавиатура;
2. компьютерная мышка;
3. флеш-носители;
4. жесткие диски;
5. мобильные телефоны и многие другие.

Казалось бы, что перечисленные устройства являются знакомыми для всех и никаких сложностей в работе с ними не может быть. Конечно же, для опытных пользователей разобраться с этим не составит большого труда. Но как сориентироваться во всем этом пользователям-новичкам? Получить ответ на данный вопрос легко. Необходимо просто ознакомиться с нижеизложенной информацией и воспользоваться рекомендациями специалистов. Тогда никаких проблем при работе с дополнительными устройствами не возникнет.

ТОП-5 лучших USB-хабов 2019 года

Рассмотрим, на что можно рассчитывать при покупке самых выгодных моделей в ценовом диапазоне от 1 000 до 8 000 руб.

ORICO A3H4

Активный USB 3.0 концентратор на 4 порта. Модель сразу выделяется стильным алюминиевым корпусом с порошковым напылением. Используется блок питания на 30 Вт. Поэтому, даже при подключении внешних карманов с HDD на 3,5 дюйма, не возникнет каких-либо проблем с электроснабжением. Каждому разъему доступна полная ширина канала в 5 Гбит/сек, при его активности загорается индивидуальный индикатор. Для подключения к ПК используется кабель длиной 1 м, что во многих случаях будет излишним. Зачастую пользователи его скручивают, чтобы не занимал место на рабочем столе.

Средняя цена: 2 800 руб.

• качество технического исполнения;
• широкая пропускная способность.

• нет отдельного порта только в режиме передачи электричества;
• цена.

ORICO M3H10

Стильная модель в алюминиевом корпусе. Поддерживает USB 3.1. Выделяется необычным внешним видом и элегантностью, несмотря на то, что в устройстве 10 портов (7 для передачи данных и 3 – для зарядки гаджетов). Она хорошо сочетается с любыми настольными и переносными компьютерами, у которых светлый корпус. Эргономика продуманная:

• интерфейсный кабель можно отсоединять, что удобно при уборке;
• порты расположены под небольшим углом, что идеально при установке устройства на рабочем столе;
• все 10 разъемов разделены довольно-таки большим расстоянием. Очень сложно найти USB-прибор, который при подключении мешал бы доступу к соседнему порту.

Техническая база также на высоте:

• отдельный двухъядерный контроллер для управления передачей данных;
• внешний блок питания;
• защита от перегрева;
• защита от скачков напряжения;
• реальные 5 Гбит/сек на каждом порте.

Средняя цена: 4 500 руб.

• много портов;
• качество и стиль во всем.

STLab U-181

Активный USB 2.0 концентратор на 4 порта. Выделяется строгим дизайном. Разъемы размещены на боковой стороне корпуса, а сверху есть только индикатор активности. Благодаря наличию внешнего блока питания, обеспечивается стабильно 0,5 А на каждом порту и полный доступ к каналу связи шириной 480 Мбит/сек. Разъемы размещены достаточно близко друг к другу, поэтому возможно, что один подключенный прибор может физически преградить доступ к соседнему разъему.

Средняя цена: 1 000 руб.

• активная схема подключения;
• надежная конструкция корпуса.

• USB 2.0;
• нет порта только для передачи электричества с повышенной силой тока.

Ginzzu GR-328UAB

Устройство с поддержкой USB 3.0 на 28 разъемов. 24 из них работают на USB 2.0, а 4 – на 3.0. 16 портов размещены на верхней стороне корпуса, 6 на левой и 6 на правой. Для каждого разъема есть аппаратный выключатель и индикатор активности. 4 порта могут использоваться для зарядки гаджетов, при этом они будут выдавать ток силой 4 А. Снизу корпуса есть 4 противоскользящих ножки, в которых расположены магниты. При установке на металлическую поверхность обеспечивается еще большая устойчивость.

Средняя цена: 3 000 руб.

• много портов;
• наличие разъемов, предназначенных только для зарядки.

• не самая оптимальная эргономика;
• нет USB Type C, microUSB или miniUSB, что странно при таком огромном количестве имеющихся разъемов USB Type A.

Satechi Aluminum Type-C Pro Hub with Ethernet – Space Grey ST-TCPHEM

Концентратор к ноутбукам MacBook Pro с диагональю экрана 13 и 15 дюймов, выпущенных после 2016 года. Подключается к USB Type-C, а на выходе пользователь получает:

• Ethernet-разъем со скоростью доступа до 1 000 Гбит/сек;
• 2 порта USB 3.0;
• 3 USB Type-C – один для передачи данных, а два внешних (оформленных в форме коннектора) для подзарядки ноутбука;
• HDMI;
• кардридер для карт памяти формата microSD.

Внешний вид уступает функциональности – концентратор выглядит своеобразно, хотя многим энтузиастам он будет только в плюс. Алюминиевый корпус не очень практичный и не составит большого труда сломать два коннектора USB Type-C, которые не прячутся внутрь.

Средняя цена: 7 600 руб.

• разнообразие портов;
• возможно делиться зарядом от одного Макбука к другому.

• цена;
• узкая сфера применения.

1. Выбор устройства, которое не поддерживает USB 3.0, это большой компромисс, на который стоит пойти только при ограниченном бюджете.
2. Важна не только скорость и количество портов на USB-разветвителе, но и их компоновка. В дешевых моделях очень часто хромает эргономика.

Активные

Активные USB-концентраторы, в отличие от пассивных, имеют отдельный блок питания, которым подключаются к электросети. Это дает возможность одновременно работать сразу с несколькими мощными гаджетами, электропитания будет хватать для каждого из них, а скорость передачи данных не снизится. Кроме того, эти устройства удобны, когда хаб удален от ПК или ноутбука на несколько метров. Из-за нормального электропитания скорость передачи данных между устройствами не падает, даже если используется удлинитель кабеля, которым концентратор подключен к ПК.

Xiaomi XMFXQ01QM

Цена: от 1 175 рублей

Недорогой и качественный активный USB-разветвитель с четырьмя портами USB 3.0 на верхней панели и портом USB Type-C на боковой грани с выходной мощностью 2А для зарядки мобильной или носимой техники. Модель выполнена в стильном и компактном белом корпусе, оптимально подходящем для транспортировки, если появится такая необходимость. Углы незначительно закруглены. Материал – высококачественный ABS-пластик, устойчивый к механическим воздействиям.

Концентратор работает как с блоком питания, так и без него. В первом случае его можно задействовать для подсоединения маломощных устройств, например, флешек, мыши или клавиатуры. Если же нужно использовать жесткий диск или обеспечить одновременную работу сразу нескольких устройств, следует подключить хаб к сети. Поддерживаются все популярные операционные системы: Windows, Linux, MacOS, Android.

ORICO H7013-U3-AD

Цена: от 2 160 рублей

Активный USB-концентратор в компактном корпусе черного, белого, синего, красного или желтого цветов. Оснащен 7 USB-портами стандарта USB 3.0, обратно совместимыми с USB 1.0, 1.1, 2.0. Скорость передачи данных – до 5 Гбит/с. Блок питания, идущий в комплекте, имеет параметры: 5В/2А. Его длина – 1 метр, аналогичная у USB-кабеля для подключения к ПК.

Корпус разветвителя выполнен из огнеупорного ABS-пластика. По отзывам покупателей, хаб хорошо работает и без подсоединения к розетке, но, если требуется подключить внешний жесткий диск или одновременно работать с четырьмя или более устройствами, следует использовать блок питания.

ORICO H1613-U2

Цена: от 2 170 рублей

Если вам необходимо подключить к компьютеру или ноутбуку большое количество устройств, обратите внимание на этот активный USB-концентратор. Его особенность в том, что он оснащен сразу 16 USB-портами стандарта 2.0 с обратной совместимостью с USB 1.1 и 1.0. Высокоскоростной контроллер внутри хаба распределяет равномерно нагрузку, тем самым обеспечивая стабильную работу при использовании сразу нескольких устройств или одновременном копировании большого объема данных на USB-накопители.

Корпус разветвителя выполнен из ABS-пластика. Он матовый, цвет – черный, что придает устройству строгий вид и позволяет вписать его в любой интерьер. При том, что у него целых 16 портов, размер хаба небольшой, поэтому его легко взять с собой в дорогу. Модель совместима со всеми популярными ОС – Windows XP и новее, Linux и MacOS. Есть поддержка Plug and Play, при подключении техники не требуется установка драйверов.

D-Link DUB-1370/B1A

Цена: от 2 180 рублей

Активный USB-концентратор с семью USB-портами стандарта 3.0, поддерживающими передачу данных со скоростью до 5Гбит/с. Один из портов предлагает опцию Fast Charge, сокращающую время на зарядку мобильной или носимой техники. Устройство хорошо работает и без подключения к электросети, но, если вы планируете использовать одновременно большое количество техники или мощные гаджеты, подсоедините блок питания. Возможна зарядка устройств и без использования компьютера.

Разветвитель взаимодействует со всеми популярными операционными системами – Windows XP и младше, Linux, Mac OS. Установка драйверов не требуется, все подключаемые устройства начинают работать моментально. Есть обратная совместимость портов со стандартами 2.0 и 1.1.

TP-LINK UH720

Цена: от 2 990 рублей

Стильный концентратор в компактном корпусе черного цвета с 7 портами стандарта 3.0. Они обеспечивают передачу данных со скоростью до 5 Гбит/с, при этом максимальная скорость ограничивается настройками подключенной техники. Предусмотрена обратная совместимость с USB 2.0/1.1. Два порта 5В/2,4А на правом боку корпуса самостоятельно определяют и выполняют оптимальную зарядку мобильных гаджетов на базе iOS и Android.

USB хаб имеет защиту от коротких замыканий, перенапряжения, токовой нагрузки и перегрева. Для совместной работы с устройствами на базе Windows XP и новее, Linux и MacOS установка драйверов не требуется. Светодиод на кнопке включения/выключения оповещает о подаче питания на разветвитель, а 7 индикаторов, размещенных над разъемами USB, сообщают, правильно ли подключены USB-устройства.

Что такое USB-хаб

Итак, давайте для начала разберемся, что такое USB-хаб и как он работает. USB-концентратор, по сути, является разветвителем USB-разъема. Принцип тут тот же, что и у электрического «тройника», только тут мы увеличиваем количество портов USB, а не электророзеток. И после того, как USB-концентратор подключается к выбранному порту на ноутбуке или компьютере, пользователю становится доступным большее количество USB-портов.

То, сколько USB-портов добавляет такой хаб, будет зависеть от выбранной модели концентратора — это может быть от 1 дополнительного порта (USB-хабы на 2 разъема) до 11 дополнительных гнезд (USB-хабы на 12 разъемов).

Рекомендуем модель: Хаб USB PowerPlant USB Type-C — HDMI 4K USB 3.0 (CA911684) на 7 портов, поддерживающий стандарты USB Type-C, USB 3.0, HDMI и SD. Модель совместима с MacBook Pro 13’’ и MacBook Pro 15’’, подключение к ноутбуку через интерфейс USB Type-C.

Папка «Фото», фото Хаб USB PowerPlant

Обратите внимание: Учитывайте, что USB-хаб подключается к компьютеру через интерфейс USB, то есть такое устройство занимает один из портов на корпусе вашего ПК. Поэтому, если вам нужно купить USB-хаб для добавления какого-либо конкретного количества разъемов, всегда добавляйте к нужной цифре +1. То есть выбирать надо модель, в которой на одно гнездо больше, чем вам требуется.

Информация о USB концентраторах

Что это такое?

USB концентратор – это устройство, которое расширяет возможности компьютера, посредством увеличения разъемов. Его также называют USB разветвитель и USB HUB (USB-хаб, ЮСБ ХАБ).

Какие виды концентраторов бывают

Концентраторы можно разделить на четыре вида:

1. Карта USB PCI.
   Карта устанавливается на материнскую плату, в свободный слот PCI. Предварительно необходимо открытие кейса. Для того, чтобы установить данный тип хаба своими руками, необходимы определенные знания и умения. А при их отсутствии лучше обратиться к специалисту, дабы не навредить компьютеру.
2. Пассивный концентратор.
   Компактный и недорогой внешний хаб прекрасно подойдет и для ноутбука, и для стационарного компьютера. Обычно девайс имеет от двух до шести разъемов. Минусом пассивного концентратора является его неспособность к обеспечению стабильной и корректной работы всех одновременно подключенных устройств. Данная проблема возникает из-за недостаточной силы тока.
   HUB очень прост в эксплуатации, его легко можно подключить в домашних условиях, пошаговая инструкция не требуется. Для использования достаточно подсоединить девайс к свободному разъему на компьютере.
3. Активный концентратор.
   Активный внешний разветвитель, благодаря подключению к сети, снабжен достаточной мощностью для стабильной работы нескольких, одновременно подключенных, устройств. Подключить активный хаб можно самостоятельно: для этого необходимо подсоединить его к свободному компьютерному слоту и розетке. При невозможном использовании розетки хаб можно использовать в качестве пассивного хаба.
   Обычно активный хаб поставляется с длинным шнуром. Достаточная длина обеспечивает комфортное использование устройства и расширяет возможности его размещения. Некоторые модели имеют отдельный сокет для быстрой зарядки.
4. Компьютерная карта USB. Это альтернативный хаб, который подойдет для ноутбуков. Небольшая компьютерная карта представляет собой два сокета. Для начала работы необходимо вставить карту в разъем на компьютере.

Интерфейс

Определившись с типом разветвителя, следует обратить внимание на такие важные критерии при выборе, как интерфейс. Для эффективной работы желательно, чтобы хаб поддерживал следующие интерфейсы:

• Сокет Type-C HDMI, так как HDMI А постепенно вытесняется;
• USB-C, micro USB и встроенное зарядное устройство;
• Ethernet (RJ-45). Сейчас не во всех ноутбуках устанавливают данный разъем, так как предполагается использование беспроводного соединения Wi-Fi. Но бывают моменты, когда все же приходится воспользоваться проводным интернетом;
• USB 2.0 и 3.0. Скорость передачи данных USB 2.0 составляет до 480 мегабит в секунду, стандарт полудуплекс позволяет передавать данные лишь в одном направлении. Интерфейс USB 3.0 впечатляет скоростью передачи данных, которая составляет до 5 гигабит в секунду, и силой тока – 900 мА. А стандарт полного дуплекса позволяет передавать данные в двух направлениях.

USB удлинитель

USB HUB кабель-удлинитель необходим при проблеме неудобного расположения компьютерных слотов либо при желании размещения хаба на отдаленном расстоянии от компьютера. Обозначаются удлинители, как USB 2.0 (3.0), AMAF (AMAF). Максимальная длина кабеля составляет 5 метров.

Обратите внимание! Чем длиннее кабель, тем больше потеря силы тока и скорости передачи данных. По возможности необходимо выбирать наиболее короткий шнур.

На что еще стоит обратить внимание при выборе удлинителя, так это на поддержку разъемов USB 2.0 и 3.0. Если разветвитель поддерживает интерфейс USB 2.0, то приобрести удлинитель можно, как с обозначением USB 2.0, так и с 3.0. Но если концентратор поддерживает USB 3.0, то для максимальной производительности устройства необходимо выбрать кабель только с этим обозначением.

Дизайн

Если для потребителя важен внешний вид устройства, то современные концентраторы его не огорчат. Производители уделили большое внимание дизайну устройства, поэтому на рынке представлены как классические, так и необычные хабы, разной формы и цветов.