Protocolos (III): Bus Universal en Serie – USB

Continuamos nuestra serie de artículos referentes a los protocolos con un viejo conocido de todos los lectores. Se trata del Bus Universal en Serie, o como sus siglas en inglés lo definen, USB. Todos usamos a diario este tipo de cables, y existen una gran variedad de modalidades, versiones, conectores y estándares. En este artículo veremos las diferencias para intentar arrojar algo de luz a este tema.

Desde finales de los 90 es la conexión para dispositivos más ampliamente utilizada, alcanzando un volumen de casi 2 mil millones de dispositivos USB vendidos al año. A día de hoy se puede encontrar casi cualquier dispositivo con conexión USB, incluyendo cosas tan inverosímiles como calienta-tazas, ventiladores, luces, y demás…

Una de las novedades más interesantes que incluyó fue el “Plug & Play”, traducido al español “Conectar y listo”. Con esto, se elimina la necesidad de reiniciar el ordenador cada vez que un nuevo dispositivo se conectara.

Versiones
La versión actual del estándar USB es la 3.1, liberada a mediados de 2014. Sin embargo, desde su aparición a mediados de los 90, el estándar ha sufrido numerosas revisiones para adaptarse a los tiempos más modernos. Estos cambios normalmente incluyen incremento de velocidad y mejora de la tasa de errores. Los más importantes son los siguientes:

• Versión 1.0. Primera versión del estándar con una velocidad muy limitada, de algo menos de 200 kbytes/s (1.5 Mbps), principalmente dirigido a dispositivos de control: teclados, ratones…
  Versión 1.1. Con esta versión se popularizó el USB debido a un incremento de la velocidad de hasta 1.5 Mbytes/s (12 Mbps). Esto permitió su uso en unidades de almacenamiento como discos duros, o unidades flash.
• Versión 2.0. Se vuelve a incrementar la velocidad hasta un límite teórico de 60 Mbytes/s (480 Mbps) y se mejora el rendimiento de las unidades de almacenamiento.
• Versión 3.0. Hasta ahora, el estándar solo incorpora 2 líneas diferenciales de datos, por lo que no se puede transmitir y recibir al mismo tiempo. En la versión 3.0 esto cambia y se incorporan dos pares de líneas diferenciales, por lo que se puede transmitir y recibir al mismo tiempo. Esto hace que la velocidad se multiplique por 10, y llegamos a los 600 Mbytes/s (4.8 Gbps).
• Versión 3.1. La velocidad pasa a ser de 1.25 GBytes/s (10 Gbps), pero en mayor cambio que incorpora esta versión se trata en el tipo de conector utilizado, que se verá en el siguiente apartado.

Conectores
Tan importante como la versión del estándar USB son los tipos de conectores que éste ofrece. Debido a la universalidad del mismo, debe adaptarse a numerosos tipos de dispositivos: desde grandes aparatos como impresoras a pequeños como unidades de almacenamiento portable. Los más importantes son:

• Tipo A. Este es el clásico, el USB por excelencia. Con forma rectangular, es aquel que tenemos que conectar un mínimo de 3 veces porque siempre lo intentamos enchufar mal. Casi todos los ordenadores del mundo poseen este tipo de conectores (excepto los últimos MacBook…). Normalmente está disponible en varios colores, que indican la versión que está implementando:
• Blanco/Negro: USB 1.0, USB 1.1 y USB 2.0
• Azul: USB 3.0
• Rojo/Naranja/Turquesa: USB 3.1, aunque algunos fabricantes usan también otros colores, no es realmente un estándar que se siga a rajatabla.
• Tipo B. Similar al tipo A, pero con la forma más rectangular y usado principalmente para impresoras y unidades de almacenamiento externo. Este tipo de conector varía de forma según el estándar que implemente, y para la versión USB 3.0 incluye una muesca en la parte superior. De esta manera, se limita la interconectividad de los dispositivos.
• Mini. Primera reducción en tamaño para su uso en dispositivos portables. Muy usado en conectores para cámaras y diversos cargadores de dispositivos. En ligero desuso debido a la implementación de la versión micro del conector.
• Micro. Segunda revisión de tamaño y se convirtió en el estándar durante muchos años para la conexión y carga de teléfonos móviles. De estos seguramente tendremos cientos de cables en nuestra casa. Al igual que el tipo B, para la versión 3.0 de USB cambia la forma, aunque la combinación de esta versión y este conector está prácticamente limitada a la conexión de discos duros externos.
• Tipo C. Incorporado en el estándar 3.1 de USB, incorpora una novedad que muchos estaban pidiendo a gritos: el conector es reversible, por lo que no importa como lo conectemos. Está poco a poco reemplazando a los conectores tipo micro en telefonía móvil. Hay que tener en cuenta que, aunque está relacionado con el estándar USB 3.1, no todos los cables con este tipo de conector implementan dicho estándar necesariamente.