Jeder nutzt sie, aber nur die Wenigsten wissen, was es genau mit USB-Verbindungen auf sich hat und um die Fülle ihrer Vorteile. Wir zeigen Ihnen, wieso USB zu der wohl wichtigsten Schnittstelle in der digitalen Welt geworden ist und verraten Ihnen alles, was Sie über die aktuellen Standards, Steckertypen & Co. wissen müssen.
Grundlagenwissen zum Thema USB
Bevor wir im Folgenden auf die verschiedenen USB-Varianten eingehen, möchten wir Ihnen zunächst etwas Hintergrundwissen mit auf den Weg geben: Der „Universal Serial Bus“, kurz: USB, ist ein serielles Bus-System zur Verbindung eines Computers mit externen Geräten. „Bitte was?“, werden Sie sich jetzt vielleicht fragen, und mir ging es anfangs, ehrlich gesagt, genauso, bevor ich mich einmal intensiver mit dem Thema auseinandergesetzt hatte. Wie die Meisten, nutze auch ich USB jeden Tag, wusste allerdings lange Zeit eigentlich nichts darüber.
Jedenfalls war in Bezug auf Schnittstellen früher nicht alles besser – ganz im Gegenteil: Vor der USB-Revolution im Jahre 1996 gab es diverse Schnittstellentypen mit verschiedensten Steckern, um Zubehör und digitale Peripheriegeräte mit Computern oder ähnlichem zu verbinden. Dank der universellen USB-Schnittstelle hat sich unser digitales Leben also erheblich vereinfacht.
Mit USB ausgestattete Geräte oder Speichermedien, wie beispielsweise Festplatten, können zudem problemlos im laufenden Betrieb mit Geräten wie Computern oder Smartphones verbunden werden, wobei diese deren Eigenschaften sofort erkennen und nutzbar machen. Mittlerweile sind wir übrigens schon bei der vierten Version der Schnittstelle angelangt, wobei hier erwähnt werden muss, dass schon Version 1 eine Stromversorgung für externe Geräte bereitstellte. Somit wurde übrigens auch ein interessanter Markt an Zubehör wie Powerbanks, Tischventilatoren oder Tastaturstaubsauger geboren.
Aktuelle USB-Varianten
Die verschiedenen USB-Varianten unterscheiden sich vor allem durch die mögliche Datenübertragungsrate sowie die Leistung der zur Verfügung gestellten Stromversorgung. Wie bereits erwähnt, war eine Spannungsversorgung angeschlossener Geräte bereits ab USB 1 möglich. Damals reichte die maximale Leistung aber gerade einmal dazu, um Tastatur und Maus mit Strom zu versorgen. Für Festplatten war dies damals noch nicht ausreichend. Mit höheren USB-Versionen wurden gleichzeitig erweiterte Möglichkeiten der Spannungsversorgung geschaffen. In unserem Überblick verzichten wir übrigens gewollt auf USB 1, da dieser Standard mittlerweile kaum mehr genutzt wird, und starten mit der zweiten Generation.
USB 2.0
Die zweite Version von USB erschien im Jahr 2000. Dank einer möglichen Übertragungsrate von 480 Mbit/s konnten sowohl Festplatten als auch Videogeräte effizienter genutzt werden. Zum Vergleich: USB 1.0 erreichte bei voller Auslastung gerade einmal 12 Mbit/s. Die Spannungsversorgung beläuft sich auf 5 Volt bei einer maximalen Stromstärke von 0,5 Ampere und einer maximalen Leistung von 2,5 Watt.
USB 3.0
Im Jahr 2008 wurde mit USB 3.0 Superspeed eine Spezifikation verabschiedetet, die es erlaubte, bis zu 5 Gbit/s zu übertragen. Mit einer maximalen Stromstärke von 0,9 Ampere und einer maximalen Leistung von 4,5 Watt ist USB 3.0 leistungsfähiger als sein Vorgänger, die Spannung verbleibt indes bei 5 Volt.
USB 3.1 und 3.2
Im Juli 2013 wurde mit USB 3.1 ein Update veröffentlicht, das die Datenrate auf bis zu 10 Gbit/s verdoppelte. Auch USB 3.1 erreicht eine maximale Spannung von 5 Volt bei 3 Ampere Stromstärke und 15 Watt maximaler Leistung. Eine weitere Verdopplung der Datenrate ging mit USB 3.2 einher. Ganze 20 Gbit/s waren nun möglich.
USB 4
Der noch nicht weit verbreitete USB-4-Standard wurde erstmals im Jahr 2019 präsentiert. Erste Produkte sollen übrigens erst Ende 2020 in den Handel kommen. USB 4 gilt als Nachfolger von USB 3.2 und Thunderbolt 3. Übrigens wurde die Thunderbolt-Spezifikation hierfür an das USB-IF übergeben (Das sogenannte USB Implementers Forum widmet sich der Förderung, Verbreitung und Weiterentwicklung der USB-Technologie). Die mögliche Übertragungsrate liegt bei ganzen 40 Gbit/s.
USB-BC
Das BC steht bei dieser Spezifikation für „Battery Charging“. Hier wird bei einer Spannung von 5 Volt eine Stromstärke von bis zu 1,5 Ampere erreicht, wobei die maximale Leistung bei 7,5 Watt liegt. So ist es auch möglich, Tablets und Smartphones über USB zu laden.
USB-PD
USB-PD (Power Delivery) ist ebenfalls eine Weiterentwicklung. Bei bis zu 100 Watt Leistung, einer maximalen Stromstärke von bis zu 5 Ampere und einer Spannung von bis zu 20 Volt, lassen sich problemlos Monitore betreiben sowie Notebooks laden. Übrigens: Bei einem USB-C-Kabel mit USB-PD-Funktionalität befindet sich im Stecker ein Chip, der mit geeigneten Ladeprofilen markiert ist. Achten Sie unbedingt darauf ein geeignetes USB-C-Kabel zu verwenden, da eine Nutzung aufgrund geringerer Leistungsfähigkeit sonst nicht möglich ist!
USB OTG
USB OTG (On The Go) ist ein USB-Standard für unterwegs. Die Idee hinter diesem Verbindungstyp ist, dass Gerätschaften wie Smartphones, Festplatten und Drucker direkt miteinander verbunden werden können. So können Bilder beispielsweise direkt von einer Kamera auf das Smartphone übertragen werden. Um diesen Verbindungstyp nutzen zu können, müssen beide Geräte USB OTG unterstützen.
CW USB
Certified Wireless USB ist eine Nahfunk-Technik für den USB-Standard. Dank des Kurzstreckenfunks UWB können Daten von Geräten, die wenige Meter voneinander entfernt sind, problemlos ausgetauscht werden. Bei drei Metern ist eine Übertragungsqualität von bis zu 480 Mbit/s möglich. Per Adapter kann nahezu jedes USB-Gerät mit diesem Standard ausgestattet werden. Eine separate Stromversorgung ist jedoch vonnöten. Durchgesetzt hat sich dieses Verfahren bislang allerdings nicht, da die meisten Hersteller stattdessen auf Bluetooth setzen.
Die wichtigsten USB-Steckertypen
Im Laufe der Jahre wurden auch verschiedene Steckertypen für das USB-System entwickelt. Ich habe selbst eine eigene Schublade voller unterschiedlichster USB-Kabel, da nahezu jedes USB-fähige Produkt auf dem Markt mit einem passenden Kabel ausgeliefert wird.
USB Typ A
Der wohl bekannteste USB-Stecker USB A kommt beispielsweise bei USB-Sticks, Powerbanks und Computermäusen zum Einsatz.
USB Typ B
Diesen Steckertyp gibt es in zwei unterschiedlichen Varianten: USB 2.0 Typ B (geringere Übertragungsrate; Einsatz bei Scannern und Druckern) und USB 3.0 Typ B (höhere mögliche Übertragungsrate; Einsatz bei externen Festplatten).
USB Mini-B
Meist zu finden in alten Handys und Digitalkameras.
USB Micro-B
Kleine externe Festplatten sowie viele Smartphones setzen auf diesen Steckertyp.
USB Typ C
Wer kennt es nicht: Beim Einstecken eines USB-Kabels der älteren Versionen kommt es häufig vor, dass man versehentlich versucht dieses falsch herum einzustecken. Das ist bei einem USB-C-Kabel nicht mehr möglich, da der Stecker beidseitig gleich geformt ist und somit nur richtig eingesteckt werden kann – egal wie herum. Auch das schmale Design erlaubt eine Verwendung in kleineren Gerätschaften. Außerdem werden von diesem Standard sämtliche Datenübertragungsraten unterstützt, was beispielsweise der Hi-Res-Audio-Übertragung bei Digital Audio Playern zugute kommt.
Fazit
Der USB-Standard ist aus unserer heutigen Welt längst nicht mehr wegzudenken. Egal ob externe Festplatten, Drucker, Bluetooth-Kopfhörer oder Digital Audio Player – ohne diese Schnittstelle wäre unsere Welt um einiges komplizierter. Wir sind jedenfalls gespannt, welche Weiterentwicklungen die USB-Schnittstelle nach den zahlreichen über die Jahre erschienenen Generationen und Typen künftig noch erfahren wird.
