Подовжувач USB через виту пару - цікаве, але марне пристрій. Як зробити довгий USB подовжувач з мережевого кабелю

У практиці автоматизатора із завидною регулярністю виникають ситуації, коли обладнання доводиться розміщувати на деякому віддаленні від керуючого ПК, тому різного роду перехідники та подовжувачі завжди викликають професійний інтерес. Тим більше подовжувачі інтерфейсу USB, як найбільш складного і примхливого в цьому плані. Коли нам на очі потрапив подовжувач, який обіцяє роботу USB  пристроїв на відстані до 30 м по кручений парі ми не змогли пройти повз.

Спочатку пара слів про те, навіщо потрібно подовжувати USB. Звичайному користувачеві або адміністраторові важко уявити яке USB-пристрій і для чого може знадобитися виносити від комп'ютера на пару десятків метрів, хіба що принтер. З торгівельним і технологічним устаткуванням все йде по-іншому. Найчастіші кандидати на винос - це чекові принтери і сканери штрих-коду в закладах громадського харчування, які можуть розташовуватися на значній відстані від керуючого ПК.

Зазвичай для цих цілей використовуються пристрої з інтерфейсом RS-232, але останнім часом з'являється все більше моделей тільки з інтерфейсом USB, а для підтримки RS-232 пропонується купувати відповідні кабелі або плати розширення окремо. Все б нічого, але вартість таких "опцій" часто здатна значно збільшити бюджет впровадження, тому цілком закономірний інтерес до подібних подовжувачі, вартість яких значно нижче.

В наші руки потрапив подовжувач під маркою VCOM і вартістю трохи більше 500 руб. на кінець вересня 2015.

  Однак ми маємо справу, швидше за все, з якимсь OEM виробником, так як повністю аналогічні зовні пристрої ми знайшли також в асортименті фірми Espada:


  Під незрозумілим брендом на Юлмарт:


  І, нарешті, на Алі:


  Вартість і обіцянки при цьому варіюються в широких межах: від 500 до 1250 руб, обіцяють при цьому роботу на відстанях 30-45 метрів, при тому що продається скрізь явно одне і теж пристрій.

Перед тим, як підключати його до комп'ютера ми проявили розумну обережність і подивилися, що там всередині. З верхньої сторони немає нічого, крім роз'ємів і самотнього конденсатора.


  З нижнього боку знаходиться невідома мікросхема і мінімум деталей обвяза.

  Обидві частини подовжувача повністю ідентичні.

Перейдемо безпосередньо до випробувань. При приєднанні до ПК пристрій ніяк не визначається. Ми відміряли 45 метрів кручений пари категорії 5e і підключили через подовжувач звичайну флешку. Результат нас не порадував.


Досвідченим шляхом було встановлено, що більш-менш стійка робота пристроїв забезпечується при довжині кабелю не більше 15-20 метрів. При цьому вимогливі до харчування пристрою через даний перехідник не працюють, нам не вдалося змусити працювати жоден з наших контейнерів Zalman, також не працюють лазерні сканери штрих-коду. У підсумку нам вдалося підключити тільки зовнішній контейнер Kingston c SSD всередині.


  Результат тестування змусив нас глибоко задуматися:


Отримані показники ніяк не відповідають стандарту USB 2.0, навіть з поправками на подовжувач, а дуже сильно нагадують показники USB 1.x - 12 Мбіт / с - 1,5 МБ / с. Якщо взяти до уваги накладні витрати, то виходить дуже схоже. Щоб остаточно переконатися в своїх висновках ми підключили через подовжувач Wi-Fi адаптер TP-LINK TL-WN722N, результат тільки підтвердив наші здогадки:


  З огляду на, що 1 МБ / с = 8 Мбіт / с, можемо однозначно зробити висновок, що даний подовжувач підтримує роботу тільки за стандартом USB 1.x, при цьому швидкість роботи не залежить від довжини кабелю, ми спеціально обжав 10 см кручений пари і отримали аналогічні результати.

Стає зрозуміло, що використовувати даний перехідник для підключення накопичувачів або бездротових адаптерів позбавлене всякого сенсу, виняток становлять хіба що 3G-модеми, якщо тарифний план  укладається в обмеження інтерфейсу.

Перейдемо до того, що власне цікавить нас найбільше - торгового обладнання. Сканери штрих-коду на відстанях, що представляють практичний інтерес, працювати відмовилися. З пристроями, що мають власне харчування справи йдуть краще. Фіскальний реєстратор FPrint-5200 заробив на довжині кабелю в 30 м без будь-яких питань, як і чековий принтер Posiflex Aura 6900.


  Це добре, але саме цей тип обладнання традиційно підключається через RS-232 і даний інтерфейс має штатно.

Ми також спробували підключати звичайні принтери і МФУ, результат також позитивний, хіба що швидкість роботи зі сканером навряд чи вас обрадує.

висновки

Висновки сьогодні будуть невтішні. Пристрій безсумнівно цікаве, але реалізація, як це зазвичай і буває з дешевими китайськими пристроями, підкачала. USB 1.x сьогодні не витримує ніякої критики і по суті робить пристрій марним. Другий істотний недолік - пристрій не здатний забезпечити передбачений стандартом ток на заявленої довжині кабелю. Як можна бачити зі схеми харчування просто передається по кручений парі: одна пара на +5 В і дві пари на землю. І це з урахуванням того, що давно існує технологія PoE, та й перехідники для аналогових камер, також китайського виробництва, цілком здатні були забезпечувати харчуванням 12 В камери з струмом споживання до 0,5 А на відстані до 80 м (перевіряли особисто).

Для чого реально може стати в нагоді даний пристрій нам припустити важко. Хіба що винести чековий принтер, якщо ви раптом, через недогляд, купили модель без інтерфейсу RS-232 або винести в зону кращого прийому 3G-модем.

USB подовжувач з кручений пари

Доводиться дуже часто мотатися по відрядженнях, інтернет намагаюся взяти з собою. Звичайно добре коли в готелі є wi-fi або нормальний 3g сигнал для USB модему, а в приміщення він є не завжди, тоді і прийде на допомогу 5-10 метровий USB подовжувач з.



Підготовчий етап:  Подивившись в купі домашнього мотлоху, виявив згорілу материнську плату з якої акуратно демонтував USB гніздо паяльним феном і відрізок кабелю з USB виделкою на кінці, що залишився від попередніх експериментів.

Невдалий досвід: Спочатку, я спробував поєднати USB роз'єми п'яти метровим відрізком аудіо-відео кабелю, але коли я вставив модем, вікно «сказало», що пристрій не працює належним чином. Найцікавіше, що принтер при цьому працював цілком нормально.

Спроба номер 2. вирішив застосувати виту пару, Тим більше що у мене було дофіга Ethernet кабелю, що залишився з часів монтажу локальних мереж. Мережеві кабелю на жаль виявилися без захисних екранів і мали по чотири кручені пари в пластиковій ізоляції. Для передачі сигналу і харчування стандарту USB2.0, на відстань до п'яти метрів, можна використовувати лише дві кручені пари. Однак в разі 10-метрового подовжувача краще пустити харчування за двома або трьома крученим парам.


Для харчування можна взяти одну або всі з решти кручених пар, включені паралельно.



Кріпимо розетку USB на жорсткому Ethernet кабелі. Спочатку ізолюємо контакти від задньої і нижньої стінки корпусу. Потім за допомогою швейних ниток кріпимо до кабелю відрізок поліхлорвінілової трубки або кембрика. Кінець нитки фіксуємо розплавленої каніфоллю або клеєм. На кембриком і ізоляції робимо по 2 поздовжніх розрізу. Утворилися «пелюстки» повинні бути схожі на хрест. Припаюємо кінці кручених пар до потрібних висновків. Кріпимо «пелюстки» до корпусу розетки нитками. Кінець нитки фіксуємо. На завершення операції можна облагородити USB розетку, надівши термоусадочну трубку.

Для надання більшої жорсткості можна намотати на край кабелю мідний дріт. Потім припаяти його кінці до бічних стінок гнізда і покрити місце з'єднання низькотемпературних термоклеем, а вже тільки потім термоусадка.



З'єднуємо два кабелі. Кінці кабелю і відрізка з виделкою обрізаємо до різної довжини, щоб уникнути замикання проводів. Для зниження навантаження в місці з'єднання, ізоляцію мережевого кабелю  надягаю на відрізок з вилкою. Остаточне з'єднання і надання належного вигляду, виробляю за допомогою термоусадки відповідного розміру.

Результат роботи можна подивитися на самому верхньому фото.