Реклама на портале

Как сделать длинный USB удлинитель из сетевого кабеля? Удлинитель USB через витую пару - интересное, но бесполезное устройство Самодельный юсб кабель

Фото: USB удлинитель (click для увеличения)

Недавно у меня в руках оказалось довольно интересное устройство: активный USB удлинитель, или же RJ45 Extension adapter. При этом продавец обещал, что с помощью этого устройства, у меня появится возможность удлинить USB кабель , подключаемый к компьютеру, до 45 метров. Весь возможный потенциал данного девайса я сразу не оценил, да и мне в голову не приходило, что такого толкового я могу подключить к компьютеру на расстоянии 45и метров. :)) Однако, я очень заинтересовался возможностями устройства. И занялся подключением и последующими тестами. Но обо всем по порядку….

Фото: Активный USB удлинитель в упаковке (click для увеличения).

На упаковке видим надпись: RJ45 Extension adapter up to 150ft length. Что обозначает RJ45 удлинитель до 150 футов или 45 метров.

Обратная сторона упаковки выглядит так:

Фото: Упаковка активного USB удлинителя (click для увеличения).

Надписи говорят о следующем:
Этот позволяет подключить к твоему компьютеру USB устройства на расстоянии до 150 футов (45 метров) с помощью Cat5/ Cat5 e/ Cat6 кабеля, который не идет в комплекте. Этот адаптер позволяет удлинить ваши USB камеры, принтеры, веб камеры, клавиатуры и мыши на нужное расстояние, при этом, не передвигая компьютер.

Так же ниже можем прочесть, что данное устройство не требует какого-либо внешнего источника питания.

В комплект входит:

  • базовый разъем «папа»
  • удаленный разъем «мама»
  • упаковка

      • Достаем из упаковки сам удлинитель , рассмотрим более близко:

      Фото: Активный USB удлинитель (click для увеличения).

      Как пользоваться активным юсб удлинителем?

      Итак, пришло время воспользоваться этим устройством и провести несколько простых тестов.

      Для этого нам понадобится:

      • компьютер с выходом USB 2.0
      • активный USB удлинитель по витой паре
      • сетевой кабель 10м (под рукой оказался только такой длины)
      • usb флешка
      • веб камера.

      Фото: Набор для проверки активного USB удлинителя (click для увеличения).

      В процессе теста, мы соберем устройство, подключим с его помощью к компьютеру вебкамеру. Если все пройдет нормально, тогда подключим к компьютеру флешку и проверим ее скорость чтения/записи с и без удлинителя, чтобы понять, вносит ли какие-то изменения в работу usb устройств.

      Собираем USB удлинитель.

      В сборке USB удлинителя нет ничего особенного. Весь процесс становится понятным при первом же осмотре устройства. Так, нам понадобится сам ЮСБ удлинитель , который состоит из 2х частей и сетевой кабель (витая пара). Соединяем обе части активного USB удлинителя с помощью сетевого кабеля.

      Фото: Активный USB удлинитель в сборе (click для увеличения).

      Подключаем веб-камеру через активный ЮСБ удлинитель

      Для начала с помощью удлинителя попробуем подключить к компьютеру web-камеру. Для этого камеру подключаем к удлинителю , а сам удлинитель подключаем к компьютеру.

      Фото: Подключаем веб-камеру через активный ЮСБ удлинитель (click для увеличения).

      Компьютер определяет камеру, и практически сразу камерой можно пользоваться. Отдельно хочу заметить, что компьютер уже «знаком» с этой камерой. При работе с камерой, я не замечаю какого-либо присутствия удлинителя в соединении между камерой и компьютером. Дальше, делаю фото самой вебкамерой, подключенной через удлинитель , всего соединения.

      Фото: Работа веб-камеры через активный USB удлинитель (click для увеличения).

      С вебкамерой удлинитель работает нормально, никаких замечаний пока нет.

      Тестируем USB удлинитель.

      Теперь попробуем подключить к компьютеру флешку.

      Фото: Подключаем флешку через активный ЮСБ удлинитель (click для увеличения).

      Компьютер без каких-либо проблем определяет съемный диск, навигация по диску, чтение файлов происходит без каких-нибудь подвисаний и задержек. Вроде как, все нормально. Для полноты картины, решаю провести тест флешки с и без удлинителя с помощью, уже описанной на этом сайте .

      Фото: Результат теста флеш-карты через активный USB удлинитель (click для увеличения).

      Фото: Результат теста флеш-карты без USB удлинителя (click для увеличения).

      Как видно по результатам теста, скорость чтения/записи на флеш-память, при использовании USB удлинителя , падает в разы, но при этом хочется заметить, что связь остается стабильной и никаких обрывов или прерываний в работе удлинителя обнаружены не были.

      Выводы

      Проведенный мной обзор и небольшие тесты устройства, подтверждают работоспособность и пригодность активного ЮСБ удлинителя , для использования в определенных системах. Лично я планирую использовать подобный удлинитель , для разработки простенькой системы видеонаблюдения на лестничной площадке. В комментариях, буду рад прочесть ваши варианты использования активного USB удлинителя .

Содержание:

В работе с компьютерной техникой довольно часто требуются какие-либо нестандартные дополнительные приспособления. Например, при устройстве локальной сети может понадобиться кабель различной длины, оборудованный разъемами USB. Однако стандартные изделия заводского изготовления не всегда отвечают предъявляемым требованиям. В подобных случаях приходится изготавливать USB удлинитель своими руками.

Принцип работы и область применения USB удлинителей

Для изготовления нормального рабочего удлинителя нужно хорошо знать его свойства и принцип действия. От этого в первую очередь зависит его длина. Всем известно, что с помощью обычного кабеля возможно подключение удаленных устройств на расстояние 3-5 метров. Такие кабели считаются пассивными удлинителями, и во многих случаях такого расстояния оказывается недостаточно для обеспечения нормальной работы в доме или офисе. Не всегда имеется возможность расположения принтера, сканера и других периферийных устройств неподалеку от компьютера.

Данную проблему успешно решает активный USB удлинитель, коренным образом отличающийся от обычного кабеля. Его полезные качества проявляются за счет активных усилителей, встроенных на каждом конце и получающих питание с разъемов USB в пределах 5 вольт. За счет этого полезный сигнал усиливается многократно, что дает возможность подключения устройств, удаленных от компьютера на расстояние 50 метров и более.

В процессе передачи сигнала наступает его неизбежное ослабление. В связи с этим для больших расстояний (свыше 5 метров) используется подключение лишь по протоколу USB 1.1. На расстоянии до 30 метров необходимо применение более скоростного протокола USB 2.0. Большое значение имеет кабель, соединяющий устройства между собой. Он должен быть высокого качества, гарантирующего такую же высокую скорость подключения.

Работа удлинителя осуществляется самостоятельно без каких-либо драйверов и никак не влияет на состояние компьютера. Достаточно всего лишь вставить USB вилки, расположенные на концах провода, в соответствующие разъемы соединяемой аппаратуры.

Процесс изготовления удлинителя

Следует сразу же отметить, что самостоятельное изготовление USB удлинителя требует специальных знаний , практических навыков работы с паяльником и другим электроинструментом. В противном случае рекомендуется приобрести готовое изделие нужной длины, хотя оно и будет дороже самодельного. Тем не менее, многие все-таки пытаются сделать USB удлинитель самостоятельно.

Прежде всего нужно запастись стандартным USB кабелем небольшой длины. По возможности, в нем должен быть ферритовый сердечник, способный гасить высокочастотные помехи и указывающий на высокое качество кабеля. Такой отрезок можно попросить или недорого купить у людей, занимающихся кабельными линиями. У них же можно попросить и необходимое количество компьютерного кабеля UTP, желательно одной из высоких категорий, например, 5е, 6 или 6е. От этого будет зависеть скорость работы аппаратуры на противоположном конце.

Из инструмента понадобятся кусачки или ножницы для разрезания кабеля. выполняется специальным инструментом, но при его отсутствии можно обойтись простым ножом. Для соединений будут нужны паяльник, припой и канифоль, поскольку скрутки проводов не допускаются из-за их высокого сопротивления. Места соединений изолируются термоусадочными трубками. Вместо них можно использовать изоленту.

Работы начинаются с разрезания кабелей на отрезки необходимой длины и зачистки концов. Изоляция со всех проводников снимается примерно на 3-5 мм. USB кабель содержит 4 проводника, UTP кабель - 8. В состав одной пары UTP кабеля, входит два проводка - цветной и пестрый. Вместо пестрого может быть белый провод. Каждая такая пара припаивается к отдельному проводку USB кабеля с соблюдением соответствующих цветов. По такой же схеме изготавливается USB удлинитель с дополнительным питанием своими руками, известный как активный удлинитель.

По завершении пайки нужно проверить, чтобы не осталось разорванных мест. После этого термоусадочные трубки сдвигаются к местам пайки и нагреваются строительным феном до их полного прилегания к соединенным проводникам. После того как все термоусадки на проводниках остынут, они собираются все вместе в единый пучок, поверх которого таким же образом устанавливается общая термоусадочная трубка. Перед первым подключением аппаратуры, желательно проверить контакты с помощью тестера. Если проверка показала норму, то самодельный удлинитель можно использовать для работы.

USB удлинитель из витой пары

Удлинители из витой пары применяются в основном для подключения интернета через 3G модем. Данные устройства используются на дачах и в загородных домах, при отсутствии возможности проведения обычного кабельного интернета. Нередко возникают ситуации, когда уверенный прием сигнала 3G возможен лишь из определенного места, к которому требуется подвести отдельный кабель. Нередко юсб удлинитель нужного размера отсутствует в продаже, поэтому единственным выходом остается его изготовление своими руками.

Для этой цели потребуется нужное количество витой пары, экранированной фольгой, два разъема USB АМ и AF, то есть «папа» и «мама», термоусадочная трубка 16 мм, а также изолента. Из инструментов понадобится нож, бокорезы, паяльник, припой и флюс.

Процесс изготовления начинается со спаривания и выравнивания бокорезами концов витой пары. После этого с помощью ножа нужно снять с каждого конца верхнюю оболочку кабеля вместе с фольгой на расстояние 1 см. Эту операцию нужно производить очень аккуратно, чтобы не надрезать провода, расположенные под оболочкой. Провода коричнево-белого и коричневого цвета отрезаются вровень с оболочкой, поскольку в дальнейшем они не будут использоваться. С оставшихся проводников нужно удалить по 3 мм изоляционного слоя. Провода соединяются следующим образом: зеленый с оранжевым и зелено-белый с оранжево-белым. Места соединений тщательно пропаиваются.

Термоусадочная трубка заранее разрезается на части по 4 см каждая и надевается на витую пару. Это позволит в дальнейшем не делать отпаивание разъема. Правильность выполнения распайки следует проверять очень тщательно, поскольку случайная путаница может привести к выходу из строя USB устройства.

После проверки необходимо включить модем в тестовом режиме. Если компьютер не опознает устройство или показывает неправильную работу, необходимо опробовать другой разъем. Отсутствие положительного результата указывает на слишком большое потребление тока. Поскольку провода очень тонкие, модему просто не хватает напряжения. Возможно придется укорачивать провод до тех пор, пока устройство не начнет работать или увеличивать сечение проводов. Если же вся система работает нормально, остается надеть на разъемы термоусадочные трубки и после разогрева проверить качество изоляции.

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

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.

Приходится очень часто мотаться по командировкам, интернет стараюсь взять с собой. Конечно хорошо когда в гостинице есть wi-fi или нормальный 3g сигнал для USB модема, а в помещение он есть не всегда, тогда и придет на помощь 5-6 метровый USB удлинитель из .


Подготовительный этап: Посмотрев в куче домашнего хлама, обнаружил сгоревшую материнскую плату из которой аккуратно демонтировал USB гнездо паяльным феном и отрезок кабеля с УСБ вилкой на конце, оставшийся от предыдущих экспериментов.

Неудачный опыт сборки удлинителя : Вначале, я попытался соединить USB разъемы пяти метровым отрезком аудио-видео кабеля, но когда я вставил модем, окно «сказало», что устройство работает неправильно. Самое интересное, что принтер при этом работал вполне нормально.

Попытка номер 2 . Для сборки своими руками удлинителя решил применить витую пару, тем более что у меня имелось дофига Ethernet кабеля, оставшегося со времен монтажа локальных сетей. Сетевые кабеля к сожалению оказались без защитных экранов и имели по четыре витые пары в пластиковой изоляции. Для передачи сигнала и питания стандарта USB 2.0, на расстояние до пяти метров, можно использовать всего две витые пары. Однако в случае 10-метрового удлинителя лучше пустить питание по двум или трем витым парам.

Для питания можно взять одну или все из оставшихся витых пар, включённые параллельно.

Крепим розетку USB на жестком Ethernet кабеле . Сначала изолируем контакты от задней и нижней стенки корпуса. Затем с помощью швейных ниток крепим к кабелю отрезок полихлорвиниловой трубки или кембрика. Конец нити фиксируем расплавленной канифолью или клеем. На кембрике и изоляции делаем по 2 продольных разреза. Образовавшиеся «лепестки» должны быть похожи на крест. Припаиваем концы витых пар к нужным выводам. Крепим «лепестки» к корпусу розетки нитками. Конец нитки фиксируем. В завершении операции можно облагородить УСБ розетку, надев термоусадочную трубку.

Для придания большей жесткости можно намотать на край кабеля медный провод. Потом припаять его концы к боковым стенкам гнезда и покрыть место соединения низкотемпературным термоклеем, а уж только потом термоусадка.


Соединяем два кабеля . Концы кабеля и отрезка с вилкой обрезаем до разной длины, чтобы избежать замыкания проводов. Для снижения нагрузки в месте соединения, изоляцию сетевого кабеля надеваю на отрезок с вилкой. Окончательное соединение и придание подобающего вида, произвожу с помощью термоусадки подходящего размера.

Результат работы можно посмотреть на самом верхнем фото.

Если собирать своими руками USB удлинитель длиной более 10-15 метром без дополнительного питания, то устройство подключенное через него будет работать нестабильно. Поэтому необходимо использовать вариант схемы удлинителя с внешним питанием. Т.е к красному проводу (+5В) нужно подать +5В от внешнего источника питания, на черный провод, подключаем «-».


Данный вариант схемы полностью работоспособен на расстояниях до 15 метров.

В этом видео показан процесс сборки своими руками очень длинного УСБ удлинителя из витой пары. Устройство подключенное к нему способно работать на удалении от ПК или ноутбука до 50 метров!

5 вольт = синий, оранжевый, бело-оранжевый
-DATA (информационный) = бело-зелёный
+DATA = зелёный
GND (земля) = коричневый, бело-коричневый, бело-синий