В практике автоматизатора с завидной регулярностью возникают ситуации, когда оборудование приходится размещать на некотором удалении от управляющего ПК, поэтому разного рода переходники и удлинители всегда вызывают профессиональный интерес. Тем более удлинители интерфейса USB, как наиболее сложного и капризного в этом плане. Когда нам на глаза попался удлинитель, обещающий работу USB устройств на расстоянии до 30 м по витой паре мы не смогли пройти мимо.
Сначала пара слов о том, зачем нужно удлинять USB. Обычному пользователю или администратору трудно представить какое USB-устройство и для чего может потребоваться выносить от компьютера на пару десятков метров, разве что принтер. С торговым оборудованием все обстоит по-другому. Самые частые кандидаты на вынос - это чековые принтеры и сканеры штрих-кода в общепите, которые могут располагаться на значительном удалении от управляющего ПК.
Обычно для этих целей используются устройства с интерфейсом RS-232, но в последнее время появляется все больше моделей только с интерфейсом USB, а для поддержки RS-232 предлагается приобретать соответствующие кабели или платы расширения отдельно. Все бы ничего, но стоимость таких "опций" зачастую способна значительно увеличить бюджет внедрения, поэтому вполне закономерен интерес к подобным удлинителям, стоимость которых значительно ниже.
В наши руки попал удлинитель под маркой VCOM и стоимостью чуть более 500 руб. на конец сентября 2015.
Однако мы имеем дело, скорее всего, с неким OEM производителем, так как полностью аналогичные внешне устройства мы нашли также в ассортименте фирмы Espada:
Под непонятным брендом на Юлмарте:
И, наконец, на Али:
Стоимость и обещания при этом варьируются в широких пределах: от 500 до 1250 руб, обещают при этом работу на расстояниях 30-45 метров, при том что продается везде явно одно и тоже устройство.
Перед тем, как подключать его к компьютеру мы проявили разумную осторожность и посмотрели, что там внутри. С верхней стороны нет ничего, кроме разъемов и одинокого конденсатора.
С нижней стороны находится неизвестная микросхема и минимум деталей обвяза.
Обе части удлинителя полностью идентичны.
Перейдем непосредственно к испытаниям. При подсоединении к ПК устройство никак не определяется. Мы отмерили 45 метров витой пары категории 5e и подключили через удлинитель обычную флешку. Результат нас не обрадовал.
Опытным путем было установлено, что более-менее устойчивая работа устройств обеспечивается при длине кабеля не более 15-20 метров. При этом требовательные к питанию устройства через данный переходник не работают, нам не удалось заставить работать ни один из наших контейнеров Zalman, также не работают лазерные сканеры штрих-кода. В итоге нам удалось подключить только внешний контейнер Kingston c SSD внутри.
Результат тестирования заставил нас глубоко задуматься:
Полученные показатели никак не соответствуют стандарту USB 2.0, даже с поправками на удлинитель, а очень сильно напоминают показатели USB 1.x - 12 Мбит/с - 1,5 МБ/с. Если принять во внимание накладные расходы, то получается очень похоже. Чтобы окончательно убедиться в своих выводах мы подключили через удлинитель Wi-Fi адаптер TP-LINK TL-WN722N, результат только подтвердил наши догадки:
Учитывая, что 1 МБ/с = 8 Мбит/с, можем однозначно заключить, что данный удлинитель поддерживает работу только по стандарту USB 1.x, при этом скорость работы не зависит от длины кабеля, мы специально обжали 10 см витой пары и получили аналогичные результаты.
Становится понятно, что использовать данный переходник для подключения накопителей или беспроводных адаптеров лишено всякого смысла, исключение составляют разве что 3G-модемы, если тарифный план укладывается в ограничения интерфейса.
Перейдем к тому, что собственно интересует нас больше всего - торговому оборудованию. Сканеры штрих-кода на расстояниях, представляющих практический интерес, работать отказались. С устройствами, имеющими собственное питание дела обстоят лучше. Фискальный регистратор FPrint-5200 заработал на длине кабеля в 30 м без каких-либо вопросов, как и чековый принтер Posiflex Aura 6900.
Это хорошо, но именно этот тип оборудования традиционно подключается через RS-232 и данный интерфейс имеет штатно.
Мы также попробовали подключать обычные принтеры и МФУ, результат также положительный, разве что скорость работы со сканером вряд ли вас обрадует.
Выводы
Выводы сегодня будут неутешительные. Устройство несомненно интересное, но реализация, как это обычно и бывает с дешевыми китайским устройствами, подкачала. USB 1.x сегодня не выдерживает никакой критики и по сути делает устройство бесполезным. Второй существенный недостаток - устройство не способно обеспечить предусмотренный стандартом ток на заявленной длине кабеля. Как можно видеть из схемы питание просто передается по витой паре: одна пара на +5 В и две пары на землю. И это с учетом того, что давно существует технология PoE, да и переходники для аналоговых камер, также китайского производства, вполне способны были обеспечивать питанием 12 В камеры с током потребления до 0,5 А на расстоянии до 80 м (проверяли лично).
Для чего реально может пригодиться данное устройство нам предположить трудно. Разве что вынести чековый принтер, если вы вдруг, по недосмотру, купили модель без интерфейса RS-232 или вынести в зону лучшего приема 3G-модем.
Не все старые планшеты поддерживают функцию подключения флешки или модема, а я Вам расскажу как их перехитрить и подключить к ним флешку, модем и даже жесткий диск.
Сегодня хочу представить вашему вниманию OTG – переходник.
Для начала хочу рассказать Вам что такое OTG? Это способ подключения к вашему планшету или телефону который поддерживает функцию OTG, принтер, флешку и даже жесткий диск. Еще это подключение называют - USB-host.
Также можно подключить клавиатуру или мышь к Вашему гаджету, если гаджет такую функцию поддерживает.
И так, для создания этого чудо кабеля, нам понадобится:
Старый удлинитель USB
Micro USB разъем (достать можно из обычного USB кабеля для вашего девайса)
Паяльник и паяльные принадлежности
И так, поехали, чтобы нам сделать такой кабель, нам будет необходимо соединить 4й контакт с 5м контактом разъема micro USB
Мы должны добраться до четвёртого контакта и соединить его перемычкой с проводом GND так как показано на картинке
После того как мы соединим перемычкой 4й и 5й контакты, наш гаджет будет выполнять функцию активного устройства и будет понимать, что к нему собираются подключить другое пассивное устройство. Пока мы не поставим перемычку то гаджет и дальше будет выполнять роль пассивного устройства и не будет видеть ваши флешки.
Но это еще не всё, чтобы подключить к телефону или планшету жесткий диск, этого переходника нам будет недостаточно. Для подключения устройств у которых потребление больше чем 100мА, а именно 100мА может выдать порт вашего устройства, нам потребуется подключить к нашему OTG-кабелю дополнительное питания которого должно быть достаточно чтобы ваш жесткий диск заработал.
Вот схема такого переходника
Теперь пора приступить к сбору
Берем старый удлинитель USB и разрезаем его не сильно далеко от разъема 2.0, так как ток всего лишь 100мА, чтобы избежать больших потерь. Отрезаем приблизительно в том месте как показано на фото
После зачищаем наш провод
Я соединил каплей припоя 4 и 5 контакты.
Ну и вот весь наш кабель в сборе
Осталось только проверить работоспособность, берем планшет, вставляем «переходник» и вставляем в него флешку, все работает о чем нам говорит мигающий светодиод на флешке и планшет определяющий флешку.
Как сделать USB удлинитель своими руками?
Вывод прост. Если у вас нет инженерного таланта, опыта пайки, расходных материалов или схемы распиновки USB кабеля, то намного проще купить активный удлинитель, которые легко можно использовать как USB удлинитель на 5 метров, USB удлинитель на 10 метров, USB удлинитель на 15 метров и так далее, вплоть до 50 метров! Он будет гарантированно работать с любыми устройствами. Если у вас есть перечисленные таланты, но категорически мало денег, то можете сделать USB удлинитель своими руками. Это совсем несложно.
Конечно можно! Абсолютно никаких сложностей в этом нет. Вам потребуются всего лишь:
Стандартный короткий USB кабель, желательно с ферритовым сердечником. Сердечник служит для гашения высокочастотных помех и является косвенным свидетельством хорошего качества кабеля. Можно купить, а лучше выпросить у любого Айтишника на работе, у них этих кабелей как правило куча.
- компьютерный UTP кабель необходимой длины (как можно меньшей по месту). При этом чем выше категория кабеля (5е, 6, 6е), тем быстрее будет скорость работы устройства на дальнем конце, либо можно взять кабель большей длины. Рекомендация та же, у Айтишников этого добра километры.
Нехитрый набор инструментов для работы. Кусачки, хотя можно и обычными ножницами. Инструмент для зачистки кабеля, но как правило все пользуются ножом. Паяльник, припой, канифоль. Без этого никуда - скрученные провода обладают гораздо большим сопротивлением. И последнее - термоусадка для придания конструкции профессионального вида. Если вам на красоту наплевать, смело замените её обычной изолентой (скотч - это как правило тонкий слой полиэтилена с клеем. Не подойдет.)
Итак, когда всё готово, смело режьте халявный кабель пополам ножницами, одолженными на 5 минут в бухгалтерии. Затем ножиком, взятым с общественной кухни аккуратно (не чтобы был хороший контакт, а чтобы не порезаться) снимайте изоляцию на 3-5 мм. со всех проводников. 
В USB кабеле у нас 4 проводника, а в UTP кабеле их 8. Давайте угадаем сколько проводов от UTP кабеля нужно припаять к одному проводу в USB кабеле? Для тех, кто не ходил в школу сообщаем - вам лучше бросить эту затею совсем. А остальные аккуратно спаивают между собой проводнички, не путая цвета. Каждую пару, состоящую из цветного и пёстрого (цветно-белого) провода припаивайте к одному проводнику USB кабеля на обоих концах UTP провода. Если вам удалось найти термоусадки двух диаметров - толстую и тонкую, то не забудьте надеть их на весь кабель и на каждый проводник USB кабеля в отдельности ДО пайки. Потом сделать это будет несколько неудобно. Если вы не знаете что такое термоусадка и где ее брать, ограничьтесь изолентой.
Когда пайка успешно завершена, нет разрывов и неприпаяных концов, сдвигайте термоусадки на место припоя и грейте их промышленным феном, по-очереди до полного их скукоживания и прилегания к месту пайки. Кто не знает как выглядит промышленный фен, всегда пользуется обычной зажигалкой. Дайте каждой термоусадке остыть, потом соберите всё в аккуратный пучок и проделайте ту же процедуру с большой термоусадкой, поверх всего места пайки.
Сложного ничего нет. Однако, перед первым подключением какого-нибудь дорогого устройства, неплохо бы прозвонить контакты тестером, опять-таки попрошенным у добрых Айтишников. У них вообще всегда много всего, что можно попросить. Золотые люди!
Внимание! Все работы вы выполняете на свой страх и риск. Мы не несем никакой ответственности за потраченное вами время, ваши испорченные нервы, порезанные или обожженые конечности, выведенное из строя оборудование офиса и т.д. Лучше доверьтесь профессионалам и купите готовое изделие, которое наверняка будет красивее, функциональнее, надежнее и быстрее.
Допустим, вы хотите мощный компьютер для игр или работы, но при этом не хотите терпеть ни малейшего шума.
Или вы хотите пользоваться одним стационарным компьютером как в комнате, так и на кухне.
Или ваш знакомый гендир, опасаясь представления "маски-шоу", желает держать компьютер бухгалтера не под столом бухгалтера, а этажом выше, у стороннего физлица.
Что делать? Взять длинные провода и, в зависимости от ситуации:
Перенести компьютер в прихожую, кладовку или на балкон, где он будет шуметь в своё удовольствие, не мешая вам;
- или этажом выше к соседу, где он будет в относительной безопасности от захватчиков;
- или поставить компьютер в комнате, а дополнительные провода провести на кухню (или наоборот).
Вопрос, где взять длинные провода? А их и нужно всего два: HDMI и USB. Десятиметровый HDMI не проблема, в Юлмарте можно купить за 370 р. Нетрудно найти в продаже и более длинные. Дальше пойдёт речь, как самому сделать десятиметровый USB 2.0 удлинитель (если этого мало и всё равно не хватает пяти метров, используйте беспроводные мышь и клавиатуру). Теоретически можно купить кабель с усилителем сигнала TU2-EX12, но он в каких-то незнакомых магазинах продаётся, мне было проще сделать самому.
1. Удлинитель USB будет одним концом воткнут в компьютер, а на другом конце будет USB концентратор, куда мы будем втыкать флешки, мышки, коробочки с HDD, принтер и прочие USB устройства. Я рекомендую хорошо зарекомендовавший себя D-Link DUB-H7 на 7 портов. Жаль, что он неожиданно подрос в цене, ещё недавно стоил 640 р.
2. В зависимости от того, какой вход у концентратора, берём принтерный шнур (AM-BM) или простой USB удлинитель (AM-AF). Нужный шнур обычно идёт в комплекте с концентратором. Отрезаем концы, остальное выбрасываем.
3. Берём у знакомого сисадмина или покупаем 10 метров витой пары типа FTP (в фольге) и зачищаем концы для пайки.
4. Cхема соединения проводов понятна из рисунка (рисунки увеличиваются по клику). В моём USB кабеле цвета проводов были такие - чёрный, зелёный, белый и красный. На рисунке обозначены Ч, З, Б, К. То есть, FTP кабель спаивался с USB по такой раскладке:
На рисунке бело-оранжевый проводок лежит ошибочно, смотрите таблицу! (благодарю e_mission
за поправку)
5. Хорошо, если у вас есть тоненькая термоусадочная трубка на каждую жилу USB-коннекторов, чтобы не возиться с изолентой. Спаяные провода и готовый удлинитель:
Испытания:
Копирование файлов на USB винчестер. Скорость копирования держится до 100 мегабайт в секунду, но в конце файла процесс копирования может замереть на 2-3 секунды, отчего скорость копирования снижается, но потом опять возрастает:
Проверка показала, что ошибок копирования нет:
Без концентратора, который обеспечивает питанием подключенные устройства, сказывается падение напряжения в кабеле. Старый лазерный принтер работал без проблем, а сканер, не имеющий своего блока питания, определялся через раз и совсем не мог сканировать.
upd: более корректные тесты и выводы
Всем привет! Сегодня я хочу рассказать, как сделать USB удлинитель из провода «витая пара». Длина такого удлинителя может достигать 50-ти метров, в моём случае она равна 15 метрам. Подключать к нему можно любое USB-устройство.
Необходимые инструменты и материалы
Для работы нам понадобится:- штекер и гнездо USB-разъёма, можно использовать штекер от старого провода, а гнездо снять с неиспользуемой аппаратуры;
- кабель «витая пара» требуемой длины, я использовал 4-х парный кабель;
- принадлежности для пайки, желательно с феном;
- острый нож (скальпель).
Описание процесса изготовления
Вначале займёмся штекером. С обеих сторон острым ножом делаем прорезы в резиновой заливке. Прорезать резину следует до металла.
Прогреваем резиновую оболочку феном для пайки до её размягчения и извлекаем из неё штекер.
Разрезы делаем как можно аккуратней, так как после припаивания проводов «витой пары» к контактам штекера, оболочку можно будет снова посадить на клей.
Далее разжимаем лепестки металлического замка, удерживающего кабель, и счищаем слой компаунда, покрывающего контактные дорожки. Здесь нужно проявить осторожность, лично я немного повредил одну из площадок для пайки.
Приступаем к разделке кабеля. Сняв изоляцию, зачищаем кончики проводов с одной стороны кабеля. При пайке кабеля нужно быть особенно внимательным, чтобы не перепутать порядок проводов, иначе удлинитель просто не будет работать.
Итак, поворачиваем штекер лицевой стороной к себе так, чтобы пластиковая основа, на которой закреплены контакты, оказалась вверху. Мы видим четыре токоведущие дорожки, служащие для соединения с контактами гнезда. Отсчёт начинаем слева направо:
- первый контакт - питание +5В, к нему припаиваем 3 провода - синий, оранжевый и бело-оранжевый;
- второй контакт - это –Data, сюда припаиваем бело-зелёный провод;
- третий - +Data, припаиваем зелёный;
- четвёртый - питание -5В, припаиваем коричневый, бело-коричневый и бело-синий.
Скручиваем строенные провода цепей питания, облуживаем все 4 получившихся кончика и припаиваем их к штекеру. Место паяного соединения заливаем термоклеем или герметиком и зажимаем кабель металлическим замком.
Приступаем к зачистке второго конца «витой пары». Внимательно изучаем распиновку USB гнезда:
- первый - провода синего, оранжевого и бело-оранжевого цветов;
- второй - провод бело-зелёного цвета;
- третий - зелёный провод;
- четвёртый - провода коричневого, бело-коричневого и бело-синего цветов.
Дополнительно к цепям питания (+5В, -5В) необходимо припаять конденсатор, ёмкостью не менее 1500 микрофарад, чтобы избежать просадки напряжения питания. Подключение производим в соответствии с полярностью конденсатора - «+» на 1-й контакт, «-» на 4-й.
Осталось залить пайку гнезда термоклеем или герметиком. Можно приступать к испытаниям. Если при выполнении соединений вы не допустили ошибки, удлинитель должен работать.
Данный удлинитель был изготовлен подключения внешней антенны с адаптером.
Антенна находится на расстоянии нескольких метров, адаптер светится зеленым огоньком.
Заключение
Выбранный мной кабель имеет 4 пары, то есть 8 жил. Можно использовать кабель с другим количеством жил. При выборе важно помнить следующее:- жил может быть не менее 4, по количеству контактов USB разъёма;
- сечение проводов цепей питания желательно увеличить, объединив несколько жил, как это сделал я.
