USB Tiers

USB-Ebenen und Systemdesign

USB ist ein einfacher Standard für den Endbenutzer. Für den Systemintegrator ist es jedoch oft schwierig, damit zu arbeiten. Wie viele Support-Fälle hatten Sie, in denen ein Kunde wegen eines Geräts anruft, das auf einem PC nicht funktioniert, auf einem anderen jedoch einwandfrei funktioniert? 

USB-Stufen

Eines der Dinge, die Sie über USB wissen müssen, ist, dass es mehrere Einschränkungen gibt. Eine davon ist die Anzahl der Ebenen, die in einem Setup verwendet werden können. Ebenen werden manchmal auch als Ebenen oder Hubs bezeichnet. Der USB-Standard definiert maximal 7 Ebenen. Was sind diese Ebenen? Ebenen sind die Anzahl der USB-Hub-Chips, die miteinander verbunden werden können, um eine Verbindung zum Host-Controller herzustellen. 

Normalerweise verfügt ein PC nur über einen einzigen USB-Host-Controller. Dies ist Tier 1 und enthält normalerweise nur Anschlüsse für 2 USB-Verbindungen. Ihr durchschnittlicher PC hat heutzutage viel mehr Ports als nur zwei. Um dies zu erreichen, enthalten sie einen oder mehrere Hub-Chips. Diese Hub-Chips machen Tier Nummer 2 aus. Mit diesem Setup kann Ihr PC über ungefähr 6 USB-Anschlüsse verfügen, was heutzutage nicht ungewöhnlich ist. Denken Sie daran, dass wir immer noch über interne Hubs sprechen und den PC noch nicht verlassen haben.

USB-Hubs

Sobald Ihnen die verfügbaren USB-Anschlüsse Ihres PCs ausgehen, wenden Sie sich an USB-Hubs oder Port-Replikatoren. Diese funktionieren normalerweise genauso wie auf Ihrem PC. Sie verfügen über einen USB-Empfangs-Hub, der sich in zwei weitere Hubs aufteilt, wodurch Sie zusätzliche 4-6 USB-Anschlüsse erhalten. Dies sind Tier 3 & 4.

USB-Extender

Extender berücksichtigen normalerweise keine zusätzliche Stufe, da sie lediglich ein USB-Kabel imitieren, Ihnen jedoch Funktionen mit viel längerer Kabellänge bieten. Einige Extender enthalten jedoch tatsächlich USB-Hub-Chips. Sie können dies normalerweise einfach anhand der Anzahl der USB-Anschlüsse am anderen Ende des Extenders erkennen. Dies könnte Tier 5 sein.

USB-Endpunkte

Wie Sie sehen können, nähern wir uns rasch unserer 7. Stufe. Und wir haben hier nichts Verrücktes getan. Wir haben einfach einen PC, der an ein Dock mit mehreren USB-Anschlüssen angeschlossen ist und einen USB-Extender verwendet. Dies ist für viele eine alltägliche Lebenserfahrung. Bisher sind wir nicht in Schwierigkeiten geraten, da wir uns noch auf Stufe 5 befinden. Beachten Sie jedoch, dass ein USB-Gerät wie jede Maus oder Tastatur eine Stufe für sich darstellt! Selbst mit dieser einfachen Einrichtung stoßen wir an die Grenzen der USB-Funktionen. Wir haben Tier 6 erreicht. 

Es gab sogar Berichte über USB-Geräte, die intern einen zusätzlichen USB-Hub enthalten, um ein Signal innerhalb des Geräts selbst zu verteilen. Dies würde eine zusätzliche Stufe hinzufügen. In diesem Fall hätten wir unsere Ebenen inzwischen voll ausgeschöpft. Es gibt wirklich keine einfache Möglichkeit, festzustellen, ob dies der Fall ist, außer die Leiterplatte selbst zu untersuchen und nach USB-Hub-Chips zu suchen. 

USB Tiers Piramid

BYOD

Hier wird es interessant. In den vorherigen Beispielen haben wir über Ihren persönlichen Arbeitsbereich oder Ihr Heimbüro gesprochen. Aber jetzt bringen wir es in die Besprechungsräume in Ihren Büros, wo jeder mit seinen eigenen Laptops arbeiten und die im Raum installierten Geräte verwenden muss. Sie können sie wahrscheinlich selbst benennen, aber zu den gängigen Geräten gehören der große Touchscreen, die Videokonferenzkamera und die Freisprecheinrichtung auf dem Tisch, die alle den USB-Standard verwenden, um eine Verbindung zu Ihrem PC herzustellen. In diesem Beispiel befindet sich normalerweise ein dediziertes Gerät im Raum, das mit all diesen Geräten verbunden ist. Sie müssen also nur ein einziges USB-Kabel an Ihren Laptop anschließen. Dieses typische Setup kann je nach gewählter BYOD-Lösung problemlos zwei oder drei zusätzliche Ebenen enthalten. 

Beim Entwerfen dieser Installationen müssen Sie unbedingt berücksichtigen, wie viele USB-Ebenen Sie erstellen und ob dies für einige Benutzer ein Problem darstellen könnte. Insbesondere in BYOD-Umgebungen verfügen nicht alle Benutzer über dieselbe Hardware. Möglicherweise werden zusätzliche Docks mitgebracht, da ihr tragbarer High-End-Laptop nur über einen einzigen USB-Anschluss verfügt, der auch zum Aufladen verwendet wird. Da Sie nicht die Kontrolle darüber haben, was der Endbenutzer in den Raum bringt, ist die Sicherstellung eines ausreichenden Spielraums der Schlüssel für eine erfolgreiche Installation.

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