Ik wil een zeer lange USB-kabel gebruiken om een webcam in een andere kamer te plaatsen. De maximale lengte die ik vond was vijf meter.
Wat is de maximale lengte van een USB kabel?
5 meter is de maximale USB-kabel. U kunt verder komen door USB-hubs serieel aan te sluiten (maximaal 5 hubs geketend op deze manier). U kunt niet zomaar USB-verlengkabels gebruiken vanwege problemen met de timing.
Vanaf de USB FAQ :
Q1: Hoe lang kan ik een kabel gebruiken om mijn apparaat aan te sluiten? A1: In de praktijk beperkt de USB-specificatie de lengte van een kabel tussen apparaten op volle snelheid tot 5 meter (iets minder dan 16 voet 5 inches). Voor een lage snelheid apparaat is de limiet 3 meter (9 voet 10 inch).
Q2: Waarom kan ik geen kabel gebruiken die langer is dan 3 of 5 meter? A2: Het elektrische ontwerp van USB staat dit niet toe. Toen USB werd ontworpen, werd er besloten om de verspreiding van elektromagnetische velden op USB-datalijnen te behandelen op een manier die de maximale lengte van een USB-kabel beperkt tot iets in het bereik van 4m. Deze methode heeft een aantal voordelen en aangezien USB bedoeld is voor een desktopomgeving, werden de beperkingen van het bereik aanvaardbaar geacht. Als u bekend bent met de transmissielijntheorie en meer details wilt over dit onderwerp, kijk dan eens naar de USB-signalen sectie van de ontwikkelaars FAQ .
Q3: Hoe ver weg van een PC kan ik een USB-apparaat plaatsen? A3: Met het maximum van 5 hubs verbonden met 5m kabels en een 5m kabel die naar uw apparaat op volle snelheid gaat, geeft dit u 30m kabel (zie sectie 7.1.19 voor meer informatie). Met een lage snelheid apparaat, zult u in staat zijn om een bereik te krijgen tot 27m, afhankelijk van hoe lang de kabel van het apparaat is. Met een eenvoudige kabel route, zult u waarschijnlijk in staat zijn om ongeveer 25m te bereiken vanaf de PC.
Q4: Ik moet een USB-apparaat X afstand van mijn PC. Wat moet ik doen? A4: Als X minder dan 25m of zo is (zie vorige vraag), koop dan een aantal hubs en sluit deze serieel aan met 5m kabels. Als u verder moet gaan dan dat, zet dan een andere PC, of misschien een laptop, uit waar u het apparaat moet hebben en netwerk het met de eerste PC met behulp van iets dat bedoeld is om een lange-afstandsverbinding te zijn, zoals Ethernet of RS-485. Als u niets anders dan USB moet gebruiken, overweeg dan het gebruik van USB-gebaseerde Ethernet-adapters om de PC’s aan elkaar te koppelen.
Alle antwoorden zijn onjuist als OP betekent dat de link werkt met een hoge snelheid USB2.0 communicatiesnelheid (480 Mbit/s).
De lengte van een USB-communicatieverbinding is beperkt door de USB-architectuur van het hebben van vijf hubs in de verbinding. Het USB-protocol vereist dat USB-apparaten handshakepakketten terugsturen zoals ACK, NAK, NRDY, enz. Deze reacties moeten binnen een bepaalde time-out, die is ingesteld op 1,7 µs, terugkomen naar de host. De hardware van de hostcontroller zou een flag/interrupt instellen als het antwoord niet op tijd wordt ontvangen na 1-2-3 pogingen, wat zou betekenen dat de link uitvalt.
Nu, wat was de basis voor deze 1.7 µs beperking? Het is gebaseerd op een worst-case rondreis van handshake pakketten. Alles wordt uitgelegd in USB 2.0 specificaties, Sectie 7.1.19.2. Er zijn drie factoren:
Een USB-apparaat mag reageren in 192 bit-tijden, wat 400 ns.
is, dus de totale reactietijd is 1500 ns. De specificatie laat enige speling toe, en verlengt de time-out tot 1700 ns.
Daarom is de limiet voor de voortplantingstijd van media 1700 ns - 400 ns = 1300 ns, of 650 ns one way. Als u een kabel kunt maken met zo'n laag verlies van meer dan 650 ns golfpropagatie dat het een open signaaloog kan leveren dat voldoet aan het USB far-end sjabloon, kan een host met een enkel USB-apparaat ermee werken. Het nemen van 26 ns per 5 m, komt het neer op 125 m van kabel. Dit is de maximale theoretische limiet.
Ik zou graag zien of dit soort kabel kan worden gemaakt. Persoonlijk had ik een goede no-error link met 40 ft (12 m) kabel gemaakt van Cat 5e. Maar het hangt af van de kwaliteit/gevoeligheid van de ontvangers aan beide uiteinden van een link.
ADDITION: Het bovenstaande antwoord geldt alleen voor het algemene USB HS-communicatieprotocol. Er is echter nog een andere functionele beperking op de maximale kabellengte in USB: het is gerelateerd aan de snelle ontkoppelingsfunctie. De HS disconnect in USB is gebaseerd op het idee dat een losgekoppelde kabel het signaal terugkaatst, zodat de reflectie de aangedreven spanning optelt, wat leidt tot een verdubbeling van de signaalamplitude bij de zender. Zoals ontworpen, stuurt de HS host micro-frame markers (SOF genoemd) elke 125 ons. Ten behoeve van de kabel ontkoppelingsdetectie heeft het SOF-pakket een langwerpig end-of-packet, ~83 ns lang (normaal EOP is 16.6ns lang).
Als de USB-kabel wordt ontkoppeld bij de host-poort, is er geen probleem. Maar als een apparaat (met zijn beëindiging) wordt losgekoppeld aan het uiteinde van een lange kabel, moet de reflectie binnen 83 ns terugkomen, de amplitude zal verdubbelen en een speciale comparator in de PHY-ontvanger zal de “HS disconnect”-toestand registreren. Dit stelt de kabellimiet van 41,5 ns eenzijdige voortplantingsvertraging in. Uitgaande van 6" propagatiesnelheid per 1 ns, moet de kabel minder dan 250" lang zijn, of ongeveer 6,5m lang.
Deze beperking vindt alleen plaats als je een schone en snelle disconnect wilt voelen. Bij een langere kabel zal de hostpoort uiteindelijk worden uitgeschakeld als gevolg van een protocolfout, dus niet veel problemen aan het eind.
Volgens de USB-specificaties ](http://en.wikipedia.org/wiki/USB#Cabling) zouden kabels langer dan 5 meter een te grote signaalverspreidingsvertraging veroorzaken om te werken.
Maar ik ben erin geslaagd om een 10 m/30 ft passieve USB-verlengkabel te bouwen die prima werkte. Het enige wat ik deed was een FTP Cat 5e AWG24 100 ohm kabel met een getwist paar voor data (D+ en D-; ik gebruikte het groene paar), en de andere drie getwiste paren voor stroom (V+ en V-; in parallel solid tot solid en stripe tot stripe).
Ik heb geen probleem gehad met het gebruik van een USB-apparaat over deze kabel.