USB, USB C, microUSB – die USB Anschlüsse im Überblick

USB, USB C, microUSB – die USB Anschlüsse im Überblick – Der USB-Anschluss findet an allen möglichen Stellen Verwendung und ist kaum noch wegzudenken. Handys und andere Geräte laden, Geräte an den Computer anschließen, Daten zwischen diesen Geräten austauschen. Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten für USB-Schnittstellen. Der USB-Standard wurde schon 1996 eingeführt und hat sich seit dem um einiges weiter entwickelt. Welche Varianten es gibt und die dennoch einheitliche Funktionsweise werden nun im folgenden Artikel erklärt.

So funktionieren USB-Schnittstellen

USB steht für „Universal Serial Bus“ und ist eine Schnittstelle, die Input und Output übertragen kann. Der Name weißt auf die serielle Architektur hin, die verschiedene Vorteile mit sich bringt wie geringere Kosten und sichere sowie schnellere Datenübertragung. Die ist möglich, da die Bits nacheinander übertragen werden. Die USB-Schnittstelle ermöglicht jedoch nicht nur die Datenübertragung, sondern auch die Energieübertragung. So können Computermäuse oder USB-Sticks ihren Strombedarf über die USB-Schnittstelle beziehen und brauchen kein zusätzliches Kabel.

USB-Schnittstellen haben einige Vorteile, die dafür gesorgt haben, dass sie sich so gut in unserem technischen Alltag durchgesetzt haben. Zum einen sind sie sehr kompatibel. Zwar gibt es verschiedene Varianten von USB-Schnittstellen, dennoch sind viele abwärts, also mit älteren Standards, kompatibel. Auch dadurch, dass viele Hersteller gerade USB nutzen, ist diese Kompatibilität noch größer. Auch die eigene Energieversorgung wurde eben schon angesprochen. Darüber hinaus  ist die Verwendung so einfach, da man Geräte mit USB, wie zum Beispiel USB-Sticks, einfach nur an einen USB-Port anschließen muss und schon funktioniert es. Hier müssen nicht noch Programme installiert werden, die das ganze hinauszögern. Muss dann doch einmal etwas installiert werden, wie zum Beispiel ein Treiber, dann geschieht dies automatisch im Hintergrund und der Nutzer muss dafür nichts tun.

Wie zu beginn schon erwähnt hat sich bei den USB-Schnittstellen einiges verändert seit 1996. Zum einen gibt es mittlerweile verschiedene Übertragungsstandards und verschiedene Steckertypen. Die vollständige Bezeichnung einer USB-Schnittstelle benötigt daher auch diese beiden Informationen. Eine Bezeichnung könnte dann zum Beispiel lauten „USB 3.0 Typ A“. Durch was sich die einzelnen Typen und Übertragungsstandards auszeichnen, wird nun erklärt.

Unterschiede in den Übertragungsstandards

Der Übertragungsstandard, der in 1996 entwickelt wurde, heißt USB 1.0 und später USB 1.1. Dieser wird heute jedoch gar nicht mehr verwendet und findet deswegen auch keine weitere Beachtung in diesem Artikel. Wie man es sich schon logisch denken kann, folgt nach USB 1 dann USB 2.0. Dieser Standard wurde 2001 entwickelt und sorgte dafür, dass USB den Durchbruch schaffte. Die Daten- und Stromübertragung war hier deutlich höher als beim Vorgängermodell, denn die Datenübertragungsgeschwindigkeit liegt bei 36 bis 44 MB pro Sekunde. Damit man sich die Verbesserung etwas besser vorstellen kann: Bei USB 1.0 lag die Geschwindigkeit bei maximal 1 MB/S. Auch die maximale Stromstärke liegt bei USB 2.0 nun bei 0,5 A und die maximale Leistung schafft es auf 2,5 W. USB 2.0 findet bei vielen Geräten Verwendung und ist wahrscheinlich der häufigste Übertragungsstandard bei PC-Anschlüssen.

Doch natürlich hat das noch nicht ausgereicht.  2008 kam dann der neue Standard USB 3.0/ 3.1 Gen1 auf den Markt. Hier gab es nochmals eine 10-fache Steigerung der Datenübertragung auf 480 MB/s. Auch die  Leistungen in Bezug auf den Strom wurden natürlich überarbeitet. Jedoch wurden auch die Steckertypen, die nun mit diesem Standard ausgestattet wurden, teilweise physisch überarbeitet. Heißt hier herrscht nun eine etwas eingeschränkte Kompatibilität, da zum Beispiel USB 3.0 Typ B nicht mehr mit USB 2.0 Typ B kompatible ist. Dazu kommen wir später bei den Steckertypen jedoch noch ausführlicher.

Der letzte Übertragungsstandard kam dann 2013 hinzu. Dabei handelt es sich um USB 3.1 Gen2, welcher nur noch eine Verbesserung im Bezug auf die Datenübertragung brachte. Hier gab es diesmal  fast eine Verdopplung auf 900 MB pro Sekunde. An der Stromübertragung hat sich nichts geändert.

Varianten in den Steckertypen.

Insgesamt gibt es fünf verschiedene Steckertypen, die bei unterschiedlichen Geräten Anwendung finden.

Zum einen gibt es Typ A, welcher vor allem bei externen Geräten wie USB-Sticks, Computer-Mäusen und Festplatten verwendet wird. Dieser USB Typ ist wahrscheinlich der Typ, an den die meisten als erstes denken werden, wenn sie den Begriff „USB“ hören. Zur Zeit haben die meisten USB-Schnittstellen mit Typ zwei wahrscheinlich noch Standard 2.0, doch der schnellere Standard wird sich nach und nach mehr durchsetzen. Physisch hat sich an den Steckern jedoch nichts geändert.

Als zweites kommt logischerweise Typ B, welcher häufig für Drucker, Scanner oder externe Festplatten eingesetzt wird. Bei Druckern und Scannern sind die Anschlüsse häufig noch 2.0 Typ B, da hier keine allzu großen Datenmengen übertragen werden müssen. Festplatten hingegen sind auf eine schnelle Übertragung der Daten angewiesen, sodass hier oft 3.0 Typ B angewandt wird. Bei diesem Steckertyp gibt es jedoch einen physischen Unterschied zwischen Steckern mit 2.0 oder 3.0 als Übertragungsstandard.

Von Typ B gibt es außerdem noch zwei Abwandlungen. Zum einen existiert Typ Mini-B, welcher am meisten bei alten Handys zu finden ist. heute wird er eigentlich nur noch für Digitalkamera und Navigationsgeräte verwendet. Da dieser USB Typ nicht mehr so verbreitet ist, wurde er bei der Aufrüstung auf Übertragungsstandard 3.0 gleich ganz weggelassen.

Eine zweite Abwandlung ist Typ Micro-B. Dieser wird als 2.0-Version am meisten bei Smartphones zu finden sein. Im Bereich der Smartphones wird dieser Steckertyp jedoch immer mehr n Wichtigkeit verlieren. Dennoch gibt es den Micro-B auch mit USB 3.0. Hier gab es jedoch auch eine phyische Veränderung, sodass er nur ganz selten verwendet wird.

Typ C ist der Steckertyp, der nach und nach Micro-B bei den Smartphones ersetzt. Vorgestellt wurde der neue Steckertyp 2014 und hat seitdem mit verschiedenen Vorteilen überzeugt. Zum einen ist er flacher und kann daher auch in flacheren Geräten genutzt werden. Außerdem kann dieser Typ beidseitig eingesteckt werden, da er keine erkennbare Unter- und Oberseite hat.

Video: Der USB Anschluss

USB-Typ C – Das sind die Vorteile und Nachteile

Micro-USB-Stecker bekommt Nachfolger den USB-Typ C – Egal, wie oft man das Ladekabel schon in den entsprechenden Anschluss am Smartphone gesteckt hat, beim ersten Mal ist es immer falsch herum. Das Problem dürfte vielleicht dem ein oder anderem peinlich bekannt sein, schuld ist der microUSB als Standard-Anschluss. Doch der bekommt nun einen Nachfolger und zwar den USB Typ-C und da der Stecker punktsymmetrisch konstruiert ist, trifft man sogar gleich beim ersten Mal. Problem gelöst! Das ist natürlich längst nicht der einzige Vorteil.

Gegenwärtig sind aber noch so genannte Micro-B-Stecker als Standard für Android-Smartphones und viele andere kleine Elektrogeräte weit verbreitet. Doch die Technik schreitet ständig voran und zusammen mit dem Sprung von USB 3.0 auf 3.1 erhält auch der USB-Standard ein neues Verbindungskabel: Den Steckertyp C. Bei diesen sind die Anschlüsse nun an beiden Kabelenden identisch, das sorgt für mehr Komfort, da das Kabel beidseitig verwendbar ist. Außerdem ermöglicht der neue USB-Typ auch eine höhere Übertragungsgeschwindigkeit. Denn der USB-Standard ist schnell. Die maximale Geschwindigkeit beträgt bei USB 3.1 theoretisch 10 Gbit/s und reicht damit locker für ein 4K-Video mit 60 Bildern pro Sekunde und Ton. So werden Visionen von einem Smartphone als PC-Ersatz greifbarer.

Viele erfreuliche Spezifikationen – Enorme Bandbreite und stärkerer Strom

Doch noch andere Spezifikation des neuen USB-Anschlusses sorgen für erfreuliche Vorteile. Unter anderem kann das Smartphone mit bis zu 3 Ampere bei fünf Volt aufgeladen werden. Ein Galaxy S6 mit 2.500 mAh wäre dann in 50 Minuten voll geladen. Vorausgesetzt der Akku ist dafür ausgelegt. Nicht nur das, denn zusätzlich werden vom Stecker bis zu 20 Volt unterstützt, die ebenfalls mit fünf Ampere fließen und damit hundert Watt ergeben. Genau das ist ein üblicher Ladestrom, wie man ihn auch bei Laptops kennt. Für solche Geräte mit diesem Leistungsspektrum wäre also ein weiteres Ladekabel überflüssig.

Zudem ist der Typ-C-Stecker auf 10.000 Steckvorgänge spezifiziert, d.h. lädt man das Smartphone nur einmal am Tag, dann könnte man theoretisch 10.000 Tage laden, also rund 27 Jahre lang. Bis dahin dürfte jedoch auch der Typ-C-Stecker längst überholt sein.

Typ-C-Anschluss von USB 3.0. bereits in diesem Jahr

Die enorme Bandbreite und der stärkere Energie-Anschluss machen den Typ-C-Stecker zum Alleskönner. Noch ist aber unklar, ob der Steckertyp C mit dem USB-Standard 3.1 tatsächlich auch als Standardladekabel in der EU Einsatz finden wird, da im März 2014 vom Europäischen Parlament ein Gesetzesentwurf verabschiedet wurde, der für Mobilgeräte ab 2017 ein Standardladekabel vorsieht. Doch sollen bereits erste Geräte noch in diesem Jahr mit dem neuen Stecker-Typ erscheinen. So gibt bspw. das Nokia N1 den Start frei für den Typ-C-Anschluss von USB 3.0.

OnePlus 2 und der USB Typ C Anschluss – das sagen die Profis

Im Adaptare-Blog gibt es einen schönen Artikel zum Thema USB 3.1 und da wird wirklich alles zu dem Thema beleuchtet. Wer also mehr zu dem Thema wissen will ist bei den Artikel sehr gut aufgehoben, aber Vorsicht, es gibt dort wirklich VIEL zu dem Thema.

Interessant für uns waren vor allem die Ausführungen zum USB C-Anschluss des OnePlus 2. Das Smartphone hatte damit geworben, aber mittlerweile ist klar, dass es bei diesem Anschluss einige Einschränkungen gibt. Bei Adaptare wird das wie folgt zusammengefasst:

“ … Immerhin gibt es jetzt ein Smartphone mit USB-Anschluss in der Form eines Typ C … “
Im Details gibt es folgende Punkte, die man beim OnePlus 2 beachten sollte:
  • trotz USB Typ C Anschluss gibt es leider keinen Schnellademodus bei diesem Anschluss
  • der Anschluss liefert nicht die maximale Leistung unter anderem auch deswegen weil das Kabel, das mitgeliefert wird, von einem normalen USB Anschluss (am Ladegerät) und USB Typ C leitet. Sinnvoller wäre ein Kabel mit Typ C an beiden enden

Prinzipiell dürfte das aber den meisten Nutzern wahrscheinlich nicht auffallen denn die Vorteile und Leistungen, die mit so einem Anschluss möglich wären, sind derzeit nur den wenigsten bekannt. In der Praxis dürften auch beim OnePlus 2 die meisten Kunden damit zufrieden sein, wenn das Handy relativ schnell lädt und auch die Datenübertragung zum PC bzw. umgekehrt klappt.