De USB-standaard (Universal Serial Bus) is officieel geïntroduceerd in 1996. Het werd ontwikkeld door een groep computerbedrijven, waaronder Intel, om de wirwar van seriële en parallelle poorten op computers te vervangen en het aansluiten van randapparatuur te standaardiseren. USB bestaat dus 30 jaar en het is hoog tijd voor verandering.
Het doel van USB dus om een standaard kabel te maken waarmee je apparaten makkelijk kunt verbinden en die zonder gedoe werken. Dat betekent wel dat als je een apparaat aansluit met een USB-kabel, het apparaat meteen moet werken zonder dat je extra software hoeft te installeren. Dat laatste was helaas niet het geval voor alle apparaten. Printers, scanners, webcams en andere randapparatuur hadden voor lange tijd nog drivers en software nodig om ermee te kunnen werken.
USB-A is waarschijnlijk de meest bekende en meest gebruikte connector. Dit type connector vind je aan het einde van de meeste USB-kabels en is de plug die je in je computer of oplader steekt. Het ontwerp van USB-A: een rechthoekige connector die slechts op één manier kan worden aangesloten. De plastic strip aan de binnenzijde kan zwart of blauw zijn. De vorm van beiden is gelijk, maar blauwe USB connectoren kunnen hogere snelheden aan.
USB-B-connectoren zijn een vorm van USB-connectoren die je vaak terug vind in randapparatuur, zoals oudere externe harde schijven en printers. USB-B kent twee soorten: versie 2.0 en 3.0. De laatste ken ik nog van mijn eigen externe harde schijven. Deze connector lijkt op een bredere versie van een micro USB connector. Deze connector is verdeeld in twee delen. Een smaller deel voor de spanning van de externe harddisk en de andere set pinnen zijn voor data transport. Bij grotere harddisk wordt echter door gebrek aan wattage een extra voeding gebruikt.
Naast USB-B zijn er voor de kleinere externe apparaten ook nog Mini en Micro USB connectoren in verschillende smaken ontwikkeld. Camera merken hebben bovendien zelf daar een extra scheutje smaken aan toegevoegd. En precies dat maakte mij op het eind niet echt vrolijk, ik had een hele grote set USB kabels aan de zijkant van een kast hangen waar ik telkens opnieuw de juiste kabel tussenuit moest halen om een apparaat aan te sluiten. Om over het vreemde gedrag van Apple nog maar niet de spreken: die hadden voor hun iPod, iPad en iPhone’s een geheel eigen lijn aan connectoren bedacht. Het werd echt hoog tijd voor een universele standaard.
USB-C is door het USB implementors forum ontwikkeld en gelanceerd in 2014. De USB-C connector is een universele stekker, met een omkeerbare standaard aansluiting voor data en snelle stroomlevering. Dankzij bijdragen van o.a. Apple, Intel en Microsoft, verving het snel oudere poorten (zoals Micro-USB) en werd het de standaard voor moderne laptops, smartphones en randapparatuur.
Belangrijke Mijlpalen in de Geschiedenis van USB-C:
* 2012-2013: Ontwikkeling van het ontwerp door het USB-IF, met belangrijke bijdragen van onder meer Intel, HP en Apple.
* 2014: Officiële publicatie van de Type-C Specificatie 1.0 en lancering.
* 2015: Eerste grote apparaten met USB-C verschijnen, waaronder de 12-inch MacBook.
* 2017: Introductie van USB versie 3.2 waarmee snelheden tot 20 Gbit/sec mogelijk werden
* USB4: De connector is nu de basis voor snellere protocollen; er zijn snelheden van 40 tot 80 en zelfs 120 Gbit/sec mogelijk worden.
Kernkenmerken van USB-C:
* De stekker is omkeerbaar: Het ontwerp (altijd passend) was een directe reactie op frustraties met eerdere USB-standaarden.
* Multifunctioneel: Eén kabel voor audio, video, data en stroom voorziening.
* Universaliteit: Ontworpen om de wildgroei aan verschillende laadkabels te beëindigen.
Nog even terug naar het begin…..
We kennen dus USB-A en USB-B en USB-C connectoren, die allemaal van vorm verschillen. Daarnaast kennen we de verschillende standaarden in snelheid USB 1.0 tot en met 4.0, die met verschillende aanduidingen de snelheden aangeven die we met een kabel kunnen transporteren:
Zjn wij met de komst van USB-C eindelijk af van al die verschillende soorten kabels om alles aan te kunnen sluiten? We krijgen steeds meer apparaten die voorzien zijn van Type-C connectoren en daarmee lijkt het probleem eindelijk opgelost. Maar.....
USB-C, ook bekend als Type-C, is de meest gebruikte connector geworden nu eindelijk de meeste apparaten met een USB-C-poort worden uitgerust. De eenvoudigste manier om USB-C te herkennen is de ovale platte vorm van de connector. De innovatieve vormgeving maakt de verbinding van verschillende technologieën mogelijk en ondersteunt snel opladen en hoge overdrachtssnelheden.
Maar zoals ik al schreef: het probleem is nog niet helemaal opgelost, sterker nog: het tegendeel is waar. De grootste uitdaging is nu de juiste kabel vinden. Alle USB-C kabels hebben min of meer dezelfde connectoren en vorm, maar voor de rest zijn er enorme verschillen hoe deze van binnen zijn gebouwd en aangesloten. Met dat gegeven zijn er ook enorme verschillen in de functies van de kabels.
Laten we eerst maar eens kijken naar de laadkabels, die al je apparatuur kunnen voorzien van stroom of de interne accu opladen.
Voeding over USB-C werkt via een slimme standaard genaamd USB Power Delivery (USB-PD). In tegenstelling tot oude USB-kabels die slechts een kleine hoeveelheid stroom leverden, kan USB-C met PD tot wel 100W (of zelfs 240W in nieuwere standaarden) leveren, wat genoeg is voor smartphones, tablets, en laptops.
De werking van de kabels verschilt door de interne opbouw:
Onderhandeling (Handshake): Zodra je een USB-C kabel aansluit tussen een lader en een apparaat (bijv. een laptop), 'onderhandelen' ze over de benodigde stroom. Het apparaat vertelt de lader hoeveel stroom het nodig heeft, en de lader levert alleen dat specifieke vermogen (bijvoorbeeld een spanning van 5, 9, 15 of 20 Volt). Dit voorkomt schade aan de elektronica van het apparaat.
Dit is het cruciale protocol: Alleen laders en kabels die PD ondersteunen, kunnen de hogere vermogens leveren die nodig zijn voor snelladen en laptops. Een snelle manier om te controleren of je een PD-oplader hebt, is door de oplader op je apparaat aan te sluiten. In tegenstelling tot een conventionele oplader, zal een snellader een bliksemschicht in het oplaad pictogram van je apparaat weergeven, om aan te geven dat het apparaat momenteel in de snellaad modus staat.
Hoge capaciteit: USB-C kabels kunnen tot 5A aan stroomsterkte verwerken, wat in combinatie met het PD-protocol snel opladen mogelijk maakt. 20 Volt x 5 Ampère is 100 Watt.
Universeel gebruik: Met één USB-C kabel kun je data overdragen, een beeldscherm aansluiten en het apparaat opladen.
Automatische rol bepaling: Als je twee apparaten met USB-C verbindt (zoals twee laptops), bepaalt de verbinding automatisch welk apparaat de lader is en welk apparaat de ontvanger.
Bij Apple laptops worden nog steeds voedingen meegeleverd. De modellen verschillen met het model laptop. Zo hebben de MacBook Air modellen een kleinere voeding en de Pro modellen een grotere. De verschillende modellen kunnen elk 30, 60, 100 of 120 Watt in vermogen leveren. Kleinere apparaten worden tegenwoordig zonder voeding geleverd en dat geld ook voor camera’s en andere apparaten. Je moet dan zelf voor een universele voeding zorgen met een bijpassende kabel.
Let bij aanschaf van een lader en kabel goed wat er in de handleiding wordt geadviseerd. Als je een Universele adapter zoekt: merken als Anker en IKEA leveren verschillende USB-C laders die je uitstekend kunt gebruiken voor je apparatuur op te laden. De Sjöss laders van Ikea kunnen 30, 45 of zelfs 70 watt leveren en zijn zeer betaalbaar. De Anker laders en pokerbanken kun je kopen met een tot zelfs zes USB-C poorten voor meer apparaten en met een maximum te leveren vermogen van 250 watt. Dat betekend niet dat er teveel stroom naar je apparaat gaat. Want dankzij het USB Power Delivery (PD) protocol krijgt je apparaat precies wat het nodig is..
Wil je weten of je laadkabel voldoende stroom kan leveren aan je laptop? Kijk dan op de verpakking of de USB-C connectoren van de kabel zelf. Daarop staat als het goed is het vermogen aangegeven wat de kabel aankan.
Dat er grote verschillen tussen de kabels zitten is heel mooi terug te zien in de onderstaande video van Adam Savage. Hij begint zijn verhaal als volgt: De nieuwe Thunderbolt 4 USB-C-kabel van Apple kost maar liefst tien keer zoveel als een standaard USB-C-kabel. Maar dan vraag hij zich af: wat is nu precies het verschil tussen Thunderbolt en een goedkope standaard USB-C kabel? Adam krijgt in deze video gezelschap van elektrotechnisch ingenieur Zach Radding om de CT-scans van Lumafield van de Apple-kabel en drie niet-Thunderbolt USB-C-kabels te onderzoeken, om zo de techniek en de componenten waaruit deze kabels bestaan te begrijpen.
En met deze video zie je ook gelijk wat het verschil is tussen een goedkopere laadkabel en een goede datakabel waarin alle signalen getransporteerd worden. Vooral bij de hogere snelheden van 10, 20 en 40 Gigabit of hoger: 80 en 120 Gigabit is in de kabels elektronica nodig en voor bijna alle aders een hele goede afscherming van de verschillende signalen. Zelfs over korte afstanden van een halve meter vind degradatie van het signaal plaats en zal de elektronica in de USB-C connectoren het signaal van de stroom met enorme hoeveelheden bitjes weer moeten herstellen en dat rechtvaardigt de prijs van een goede datakabel.
