USB چیست و چه کاربردهایی دارد؟
کامپیوترهای جدید دارای یک و یا بیش از یک کانکتور(Universal Serial Bus (USB هستند. کانکتورهای فوق امکان اتصال تجهیزات جانبی متفاوتی نظیر: چاپگر، اسکنر، دوربین های وب و... را فراهم می نمایند.
سیستم های عامل پورت های USB را حمایت کرده و بدین ترتیب نصب درایور مربوطه ، به سرعت و به سادگی انجام خواهد یافت. USB چیست؟ همواره اتصال یک دستگاه به کامپیوتر و پیکربندی مناسب آن برای استفاده ، یکی از چالشهای اصلی در رابطه با به خدمت گرفتن تجهیزات جانبی در کامپیوتر بوده است: - چاپگرها به پورت موازی متصل شده و اغلب کامپیوترها دارای یک پورت هستند - مودمها از پورتهای سریال استفاده می نمایند. اغلب کامپیوترها دارای دو پورت سریال بوده و در اکثر موارد سرعت مناسبی را دارا نمی باشند. دستگاه هایی که به سرعت بالایی نیاز دارند به همراه کارتهای خود عرضه می گردند. این نوع کارتها می بایست در یکی از اسلات های برد اصلی نصب گردند. متاسفانه تعداد اسلات های موجود محدود بوده و در برخی حالات نصب نرم افزار مربوط به کارت دردسرآفرین نیز است.
هدف USB خاتمه بخشیدن به تمام موارد و مشکلات موجود در زمینه به خدمت گرفتن تجهیزات جانبی در کامپیوتر است.
USB یک روش آسان و استاندارد را برای اتصال 127 دستگاه به کامپیوتر، فراهم می کند. هر دستگاه می تواند 6 مگابیت در ثانیه پهنای باند داشته باشد. پهنای باند فوق برای اکثر دستگاه هایی که می خواهیم به کامپیوتر متصل نمائیم ، مناسب خواهد بود. اکثر تجهیزات جانبی که جدیدا تولید می گردند، دارای یک پورت USB می باشند. چاپگر، اسکنر، موس ، دوربین های دیجیتال ، دوربین های وب ، مودم ، بلندگو، تلفن ، رسانه های ذخیره سازی ، اتصالات شبکه و... نمونه هایی از این نوع دستگاه ها هستند. اتصال یک دستگاه USB به کامپیوتر ساده است.
کانکتورهای USB را می توان در پشت سیستم مشاهده و در ادامه کانکتور USB را به آنها متصل کرد. در صورتی که دستگاهی برای اولین مرتبه (بار اول) نصب گردد، سیستم عامل مربوطه آن را تشخیص و با نصب درایور، عملا زمینه استفاده از دستگاه فراهم خواهد شد. دستگاه های USB را می توان به دفعات به سیستم متصل و یا آنها را از سیستم جدا کرد.اغلب دستگاه های USB به همراه کابل اختصاصی خود ارائه می گردند. کابلهای فوق دارای اتصالی از نوع Aهستند. در صورتی که دستگاه USB دارای کانکتور A نباشد به همراه آن سوکتی ارائه شده که می تواند یک کانکتور از نوع B را قبول نماید. از کانکتور نوع A برای اتصال به کامپیوتر و از کانکتور نوع Bبرای اتصال دستگاه های خاص استفاده می گردد. اغلب کامپیوترهای جدید به همراه یک و یا بیش از یک سوکت USB ارائه می گردند. با توجه به وجود دستگاه های متعدد که دارای پورت USB هستند ، می توان بسادگی دستگاه مورد نظر را ازطریق پورت USBبه یکی از سوکتهای USB کامپیوتر متصل نمود. مثلا می توان به کامپیوتر یک چاپگر USB ، یک اسکنر USB ، یک دوربین وب USB و یک کارت شبکه USB را متصل نمود. در صورتی که کامپیوتر دارای صرفا یک کانکتور USB باشد و بخواهیم تجهیزات USB گفته شده را به آن متصل نمائیم چه کار باید کرد؟ برای حل مشکل فوق می بایست یک USB hub را تهیه کرد.
USB استاندارد قادر به حمایت از 127 دستگاه است.هاب USBبخشی از استاندارد فوق محسوب می گردد.
یک هاب ممکن است 4 و یا بیش از 4 پورت داشته باشد.هاب به کامپیوتر متصل شده و هر یک از دستگاه ها به یکی از پورتهای هاب متصل خواهند شد. هابها می توانند با برق و یا بدون برق باشند. استاندارد USB این امکان را فراهم می سازد که دستگاه ها برق مورد نیاز خود را از طریق اتصال USB مربوطه تامین نمایند. یک دستگاه با مصرف برق بالا نظیر اسکنر دارای منبع تغذیه اختصاصی خود است ولی دستگاه های با مصرف برق پایین نظیر موس و دوربین های دیجیتال ، برق مورد نیاز خود را می توانند از گذرگاه مربوطه تامین نمایند. در صورتی که از دستگاه هایی نظیر چاپگر و یا اسکنر استفاده می گردد که خود دارای منبع تغذیه اختصاصی هستند، نیازی به هاب با برق نخواهد بود. در صورتی که از دستگاه های فاقد منبع تغذیه نظیر موس و دوربین استفاده می گردد، به هاب برق دار نیاز خواهد بود.هاب دارای ترانسفورماتور اختصاصی خود بوده و برق مورد نیاز گذرگاه را تامین خواهد کرد.
سخت افزار روز USBDrive MelodiStik™ Lite
حتما تا به حال دیسک های قابل حمل و بسیار کوچک USP را که دراندازه ها و ظرفیت های مختلف برای ذخیره سازی و نقل و انتقال فایل میان کامپیوترها مورد استفاده قرار می گیرند،دیده اید. USBDrive شرکتی است که فعالیت های خود را بر روی طراحی و ساخت این گونه دیسک ها متمرکز کرده است. نو آوری ها و ابداعات این شرکت در طراحی و ساخت دیسک های قابل حمل USB مثال زدنی است. یکی از کامل ترین محصولات USBDrive محصول دو کاره ای است به نام USBDrive MelodiStik که در عین حال که می توان از آن برای ذخیره و حمل و نقل فایل میان کامپیوترها استفاده کرد،قابلیت پخش و اجرای فایل های صوتی MP3 را نیز داراست. کابل ارتباطی USB،هدفون و نرم افزارهای مربوطه همراه USBDrive MelodiStik Lite ارائه می شوند. این دستگاه به صورت یک تکه ساخته شده و اجزای آن از یکدیگر جدا نمی شوند. یک باطری AAA همراه با شارژر داخلی انرژی لازم برای عملکرد این دستگاه را فراهم می کند برای استفاده از آن نیاز نرم افزار خاصی نبوده و به صورت Plug'n' Play به محض اتصال به پورت USB کامپیوتر می توان آن را مورد استفاده قرار داد. USBDrive MelodiStik Lite بر روی سیستم هایی با سیستم عامل Win 98SE,Me,2K,XP,Mac OS 9.2+,Linux 2.4.17+ قابل نصب و استفاده است.
در USP های پیشرفته یک واحد به نام حذف ضربات موجود است که وظیفه از بین بردن افزایش ولتاژ به صورت ناگهانی را به عهده دارد.
سیستم های رادیان ضربات ناگهانی تا دامنه ولتاژ 6000 ولت را بلافاصله آشکار نموده و قبل از اعمال به مصرف کننده آنها را حدف می کند. شروع حذف دامنه Spike ها از ولتاژ 425 ولت می باشد.
2- Surge
افزایش ناگهانی ولتاژ از میزان نرمال با عرض زمنی بیش از یک سیکل (20 میلی ثانیه) را Surge گویند.
بر خلاف Surge Spike چون از یک سیکل بزرگتر است . مقدار ولتاژ متوسط را روی شبکه تغییر نمی دهد اما چون دارای زمان بیشتری است خطرات بیشتری برای سیستم به همراه دارد. علاوه بر رعد و برق قطع بارهای بزرگ از شبکه مانند کارخانجات از مهمترین عوام ایجاد Surge می باشد. بطور عمومی غالب UPS ها این ضربات را حس کرده ویا بجای برق شهر به سیستم مدار USP متصل می گردد.
سیستم های رادیان عالوه بر تغییر حالت از برق شهر به USP ضربات اولیه توسط واحد حذف Spike روی شکل موج ورودی برق شبکه حذف شده و مصرف کننده هیچگونه ضربه ای را حس نخواهد کرد
باید توجه داشت که بر خلاف Surge Spike ها در دامنه RAM245 ولت قابل آشکارسازی بوده و موجبات قطع ولتاژ بار از شبکه و اتصال آن به USP را فراهم می آورد.
ب) کاهش دامنه ولتاژ
شناخته شده ترین اشکالات شبکه که بیشترین صدمات را به واحدهای سخت افزاری و نیز اطلاعات می زند کاهش دامنه ولتاژ می باشد که عموما نسبت به طول زمان وقوع به دو قسمت تقسیم می گردد:
1-SAG:
کاهش ولتاژ به صورت ضربه ای را Sag می گویند.
طول وقوع کسری از ثانیه بوده و عواملی همچون وارد شدن بارهای بزرگ مانند واحدهای تولیدی و موتورهای بزرگ و سیستم های تهویه مطبوع به شبکه موجب ایجاد می گردد.
Sag موجب Hang شدن سیستم های کامپیوتری شده وبه صورتی که کامپیوتر قادر به انجام هیچگونه عملی نخواهد بود و برای کار مجدد بایستی Reset گردد
خطای Read/Write در دیسک سخت افزار از دیگر اشکالات ایجاد شده توسط Sag می باشد باید توجه داشت که 70 درصد اشکالات شبکه از این نوع می باشد و لذا پاسخ مناسب USP در جایگزینی واحد مولد درونی خود بجای برق شهر برای داشتن یک ولتاژ مناسب و بدون وقفه بسیار مهم است.
1- Brown Out:
همچون Sag بوده اما از نظر زمان بسیار طولانی می باشد بطوری که حتی ساعاتی از روز را در بر می گیرد. مصرف کننده های بزرگ در ساختمان و منطقه مانند سیستم های تهویه مطبوع ویا گرمازا که باعث کاهش ولتاژ شبکه می گردند از مهمترین مولدهای حالت اخیر می باشند.
همانند Brown Out Sag موجب Hang شدن سیستم شده ویا ایجاد خطا در زمان خواندن ویا نوشتن دیسک سخت سرعت کلی کار سیستم را کاهش می دهد.
در سیستم های رادیان برای حذف حالت های Brauwn Out و Sag از یک روش استفاده گردیده و طی آن بلافاصله پس از آشکار شدن یکی از حالات فوق UPS جایگزینی برق شهر می گردد.
ج) قطع برق شهر (Black Out)
از معروفترین عوامل خرید USP توسط مصرف کنندگان قطع برق شبکه می باشد بهرحال صرفنظر اشکالات تولید و انتقال مسایلی همچون مصائب طبیعی رعد و برق و حوادث دیگر باعث قطع برق از چند ثانیه تا چند ساعت می گردد اگر چه از دست دادن اطلاعات مهمترین ضایعه ناشی از این اشکالات است اما باید امکان خرابی دیسک ها بر اثر قطع ناگهانی برق نیز توجه داشت.
جایگزینی سریع UPS بطوری که سیستم این تغییر حالت را احساس نکند تنها راه مطمئن برای رفع این اشکال می باشد.
د) نویز
موتورهای جاروبکدار دستگاههای جوشکاری و سیستم هایی همچون رادار و فرستنده های رادیویی مولد امواجی هستند که گاهی بر روی موج تغذیه سیستم سوار می گردند. این امواج که بنام نویز شناخته می شوند غالبا از چند میلی ولت تا چند ولت دامنه داشته و موجب رسیدن اطلاعات نادرست به ترمینال ها ویا چاپگرها می گردد.
حذف این نویزها از دیگر وظایف USP ها می باشد.
استفاده از فیلترهای EMI/RF یک راه حل مناسب برای رفع این اشکال می باشد.
استفاده از عناصر کم مقاومت در برابر فرکانس بالا موجب حذف نویز RF در سیستم رادیان گردیده است.
بررسی انواع مدلهای USP در بازار ایران
براساس پیش پا افتاده ترین تصور و برداشت اکثر مردم بر این باور هستند که از یوپی اس USP صرفا برای مواقعی استفاده کنند که برق می رود و می تواند از آن به عنوان یک باتری استفاده کنند ولی این یک باور غلط است.
USP اصولا مواقعی بکار می آید که در برق شهر نوساناتی ایجاد شود که ممکن است به قسمت های حساس کامپیوتر مانند هارد دیسک یا مادربورد آسیب های جدی وارد سازد. در این مواقع USP برق متناوب شهر را به وضعیت ثابت تبدیل نموده و پس از آن برق وارد کامپیوتر می شود تا مشکلی برای سیستم پیش نیاید. در حال حاضر و با مقایسه قیمت سایر تجهیزات کامپیوتری اکثر شرکتهای سازنده USP مانند پیشرانه فاراتل پرسو، ال جی و... به دلایل هزینه های تولید و ضمنا میزان تولید پایین در مقایسه با بسیاری دیگر از ادوات کامپیوتری که این خود افزایش هزینه ها را به دنبال دارد USP های خود را با قیمتهای به نسبت بالا به بازار عرضه می کنند که این موضوع باعث می شود کاربران تصور نمایند که USP یک جنبه تشریفاتی داشته و برای کامپیوتر نقش اساسی ایفا نمی کند وبه همین دلیل درصدد تهیه آن بر نمی آیند.
افرادی هم که آن را خریداری می کنند متاسفانه عمدتا به شکل ظاهری و مقدار شارژ آن بها داده و به این نکته بیشتر از توان و استحکام آن توجه می کنند . این افراد USP را معمولا برای آن خریداری می کنند تا بتوانند در مواقع قطع برق نیز از کامپیوتر خود استفاده کنند. به همین علت به میزان شارژ بلند مدت آن توجه و تاکید زیادی دارند بر همین اساس به عنوان نمونه برخی از شرکتها و موسسات که در مورد USP اطلاعات چندانی ندارند برای چند سیستم کامپیوتری مستقر در شرکت یک USP با توان 700 W انتخاب می کنند که این نه تنها برای سیستم های آنها مفید نیست بلکه ممکن است بسیار خطرناک هم باشد چون در صورت قطع برق شهری USP با توان یاد شده می تواند فقط برای یک سیستم برق کافی تهیه کند واحتمالا همین مسئله باعث آسیب دیدن سایر کامپیوترها می شود.
به همین دلیل به اینگونه مراکز و شرکتها توصیه می شود که اگر مایلند تا برای چند کامپیوتر خود یک USP کنند حتما باید به سراغی دستگاهی بروند که حداقل توان آن برابر با 2000W باشد تا جوابگوی چند سیستم کامپیوتری باشد.
البته برای کامپیوترهای خانگی که معمولا بطور متعارف از آنها استفاده می شود (فرضا 24 ساعته روش نبوده و سرویس نمی دهند) یک USP با توان 700 W
می تواند به خوبی جوابگوی سیستم آنها باشد. ولی باید به این موضوع نیز توجه داشت که در برخی از منازل به علت وجود کنتورهای برق قدیمی (5 آمپر) اگر مایل به تهیه USP باشند باید توان آن حتما بالا 1000 W باشد . چون این کنتورها به علت آمپر پایین خود ممکن است در اثر استفاده همزمان کامپیوتر کامپیوتر و چند وسیله برقی دیگر دچار نوسانات شدید از جمله فیوز پراندنهای مکرر شده و با قطع و وصل برق شهری باعث ایجاد مشکلات عمده در کامپیوتر شوند.