Νέα

Το καλώδιο ηχείων , όπως κάθε άλλο γραμμικό ηλεκτρικό εξάρτημα, έχει τρεις παραμέτρους που καθορίζουν την απόδοσή του: αντίσταση, χωρητικότητα και επαγωγή. Εάν ήταν δυνατό ένα τέλειο καλώδιο, δεν θα είχε καμία αντίσταση, καμία χωρητικότητα και καμία επαγωγή. Όσο πιο κοντό είναι ένα σύρμα, τόσο πιο κοντά στο να είναι τέλειο, καθώς η αντίσταση μειώνεται όσο μειώνεται το μήκος σε όλους τους αγωγούς (εκτός από τους υπεραγωγούς). Η αντίσταση είναι η ιδιότητα που έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στην απόδοση του καλωδίου ηχείου, ενώ τα χωρητικά και επαγωγικά χαρακτηριστικά του καλωδίου ηχείων είναι ασήμαντα μικρά σε σχέση με το ίδιο το μεγάφωνο. Οι μεγαλύτεροι αγωγοί (μικρότερο μετρητή καλωδίων) έχουν μικρότερη αντίσταση. Εφόσον η αντίσταση του καλωδίου των ηχείων διατηρείται σε λιγότερο από το 5% της σύνθετης αντίστασης του ηχείου, ο αγωγός θα είναι επαρκής για οικιακή χρήση. Τα καλώδια ηχείων επιλέγονται με βάση την ποιότητα κατασκευής, την τιμή, τον αισθητικό σκοπό και την ευκολία. Το συρμάτινο σύρμα είναι πιο εύκαμπτο από το συμπαγές σύρμα και είναι κατάλληλο για κινητό εξοπλισμό. Για ένα σύρμα που θα είναι εκτεθειμένο αντί να τρέχει μέσα σε τοίχους, κάτω από επενδύσεις δαπέδου ή πίσω από καλούπια (όπως σε ένα σπίτι), η εμφάνιση μπορεί να είναι ένα υποκειμενικό όφελος, αλλά είναι άσχετο με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά. Ο καλύτερος καθαρισμός οξειδωτικών υλικών όπως ο χαλκός λέγεται ότι έχει ως αποτέλεσμα πιο σταθερές αγώγιμες ιδιότητες σε όλο το μήκος του σύρματος, αλλά αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα όσον αφορά τις επιπτώσεις του στην ποιότητα του ήχου. Το καλύτερο περίβλημα μπορεί να είναι παχύτερο ή πιο σκληρό, λιγότερο χημικά αντιδραστικό με τον αγωγό, λιγότερο πιθανό να μπερδευτεί και ευκολότερο να τραβήξει μέσα από μια ομάδα άλλων συρμάτων ή μπορεί να ενσωματώσει μια σειρά από τεχνικές θωράκισης για μη οικιακές χρήσεις. Ακόμη και με καλώδιο κακής ποιότητας, μπορεί να μην υπάρχει ηχητική υποβάθμιση του ήχου. Πολλές υποτιθέμενες ηχητικές διαφορές στο καλώδιο των ηχείων μπορούν να αποδοθούν στην προκατάληψη του ακροατή ή στο φαινόμενο εικονικού φαρμάκου. Η μεροληψία των ακροατών ενισχύεται σε μεγάλο βαθμό από την πρακτική των δημοφιλών κατασκευαστών να κάνουν ισχυρισμούς για τα προϊόντα τους είτε χωρίς έγκυρη μηχανική ή επιστημονική βάση είτε χωρίς πραγματική σημασία. Πολλοί κατασκευαστές που τροφοδοτούν τους ηχοφίλους (καθώς και εκείνοι που προμηθεύουν λιγότερο ακριβές αγορές λιανικής) διατυπώνουν επίσης αμέτρητους, αν και ποιητικούς, ισχυρισμούς ότι τα καλώδιά τους ακούγονται ανοιχτά, δυναμικά ή ομαλά. Για να δικαιολογήσουν αυτούς τους ισχυρισμούς, πολλοί αναφέρουν ηλεκτρικές ιδιότητες όπως το φαινόμενο του δέρματος, τη χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση του καλωδίου ή τον συντονισμό, που γενικά είναι ελάχιστα κατανοητές από τους καταναλωτές. Κανένα από αυτά δεν έχει μετρήσιμο αποτέλεσμα στις ακουστικές συχνότητες, αν και το καθένα έχει σημασία στις ραδιοσυχνότητες.

Το καλώδιο ηχείων χρησιμοποιείται για την ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ ηχείων και ενισχυτών ήχου. Το σύγχρονο καλώδιο ηχείων αποτελείται από δύο ηλεκτρικούς αγωγούς ξεχωριστά μονωμένους από πλαστικό. Τα δύο καλώδια είναι ηλεκτρικά πανομοιότυπα, αλλά επισημαίνονται (π.χ. από μια κορυφογραμμή στη μόνωση ενός σύρματος, το χρώμα ενός σύρματος, ένα νήμα σε ένα καλώδιο, κ.λπ.) για να βοηθήσουν στον εύκολο εντοπισμό της σωστής πολικότητας. Ορισμένα ιστορικά σχέδια περιείχαν επίσης ένα άλλο ζεύγος καλωδίων για ηλεκτρική ενέργεια για ηλεκτρομαγνήτη στο μεγάφωνο. Τουλάχιστον ένα τέτοιο σχέδιο ηχείων εξακολουθεί να παράγεται (στη Γαλλία), αλλά ουσιαστικά όλα τα ηχεία που κατασκευάζονται τώρα χρησιμοποιούν μόνιμους μαγνήτες, οι οποίοι εκτόπισαν τα ηχεία ηλεκτρομαγνητών πεδίου πριν από μισό αιώνα. Η επίδραση του καλωδίου ηχείου στο σήμα που μεταφέρει ήταν ένα θέμα που συζητήθηκε πολύ στον κόσμο των ηχόφιλων και της υψηλής πιστότητας. Η ακρίβεια πολλών διαφημιστικών ισχυρισμών σε αυτά τα σημεία αποτέλεσε επίσης θέμα πολλής συζήτησης.

Η τοπολογία δικτύου καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο οι υπολογιστές, οι εκτυπωτές και άλλες συσκευές συνδέονται, φυσικά και λογικά. Μια τοπολογία δικτύου περιγράφει τη διάταξη του καλωδίου και των συσκευών καθώς και τις διαδρομές που χρησιμοποιούνται από τις μεταδόσεις δεδομένων. Η τοπολογία δικτύου έχει δύο τύπους: Φυσικός λογικός Οι τοπολογίες που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν: Λεωφορείο Αστέρι Δέντρο (ιεραρχικό) Γραμμικός Δαχτυλίδι Πλέγμα μερικώς συνδεδεμένο πλήρως συνδεδεμένο (μερικές φορές γνωστό ως πλήρως περιττό ) Οι τοπολογίες δικτύου που αναφέρονται παραπάνω είναι μόνο μια γενική αναπαράσταση των ειδών τοπολογιών που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα υπολογιστών και θεωρούνται βασικές τοπολογίες.

Ένα ασύρματο δίκτυο είναι βασικά το ίδιο με ένα LAN ή ένα WAN, αλλά δεν υπάρχουν καλώδια μεταξύ των κεντρικών υπολογιστών και των διακομιστών. Τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω σετ ραδιοπομπών. Αυτοί οι τύποι δικτύων είναι ωφέλιμοι όταν είναι πολύ δαπανηρό ή άβολο να τρέξετε τα απαραίτητα καλώδια. Για περισσότερες πληροφορίες, δείτε Ασύρματο LAN και Ασύρματο δίκτυο ευρείας περιοχής. Τα πρωτόκολλα πρόσβασης πολυμέσων για LAN προέρχονται από το IEEE. Τα πιο συνηθισμένα IEEE 802.11 WLAN καλύπτουν, ανάλογα με τις κεραίες, κυμαίνεται από εκατοντάδες μέτρα έως μερικά χιλιόμετρα. Για μεγαλύτερες περιοχές, είτε δορυφόροι επικοινωνιών διαφόρων τύπων, κυψελοειδές ραδιόφωνο ή ασύρματος τοπικός βρόχος (IEEE 802.16) έχουν όλα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ανάλογα με τον τύπο της κινητικότητας που απαιτείται, τα σχετικά πρότυπα μπορεί να προέρχονται από το IETF ή το ITU.

Ένα μητροπολιτικό δίκτυο είναι ένα δίκτυο που είναι πολύ μεγάλο ακόμη και για το μεγαλύτερο από τα LAN, αλλά δεν είναι στην κλίμακα ενός WAN. Επίσης, ενσωματώνει δύο ή περισσότερα δίκτυα LAN σε μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή (συνήθως μια πόλη) έτσι ώστε να αυξηθεί το δίκτυο και η ροή των επικοινωνιών. Τα εν λόγω LAN θα συνδέονται συνήθως μέσω γραμμών "ραχοκοκαλιάς". Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα WAN, ανατρέξτε στην ενότητα Frame Relay, ATM και Sonet.

Ένα δίκτυο ευρείας περιοχής είναι ένα δίκτυο όπου μια μεγάλη ποικιλία πόρων αναπτύσσεται σε μια μεγάλη εγχώρια περιοχή ή διεθνώς. Ένα παράδειγμα αυτού είναι μια πολυεθνική επιχείρηση που χρησιμοποιεί ένα WAN για τη διασύνδεση των γραφείων της σε διάφορες χώρες. Το μεγαλύτερο και καλύτερο παράδειγμα ενός WAN είναι το Διαδίκτυο, το οποίο είναι ένα δίκτυο που αποτελείται από πολλά μικρότερα δίκτυα. Το Διαδίκτυο θεωρείται το μεγαλύτερο δίκτυο στον κόσμο. Το PSTN (Public Switched Telephone Network) είναι επίσης ένα εξαιρετικά μεγάλο δίκτυο που συγκλίνει για να χρησιμοποιήσει τεχνολογίες Διαδικτύου, αν και όχι απαραίτητα μέσω του δημόσιου Διαδικτύου. Ένα δίκτυο ευρείας περιοχής περιλαμβάνει επικοινωνία μέσω της χρήσης ενός ευρέος φάσματος διαφορετικών τεχνολογιών. Αυτές οι τεχνολογίες περιλαμβάνουν WAN από σημείο σε σημείο όπως Πρωτόκολλο από σημείο σε σημείο (PPP) και Έλεγχος σύνδεσης δεδομένων υψηλού επιπέδου (HDLC), αναμετάδοση πλαισίου, ATM (Λειτουργία ασύγχρονης μεταφοράς) και Sonet (Σύγχρονο οπτικό δίκτυο). Η διαφορά μεταξύ των τεχνολογιών WAN βασίζεται στις δυνατότητες μεταγωγής που εκτελούν και στην ταχύτητα με την οποία πραγματοποιείται η αποστολή και η λήψη bits πληροφοριών (δεδομένων).

Το τοπικό δίκτυο είναι ένα δίκτυο που εκτείνεται σε έναν σχετικά μικρό χώρο και παρέχει υπηρεσίες σε μικρό αριθμό ατόμων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μέθοδος δικτύωσης peer-to-peer ή πελάτη-διακομιστή. Ένα δίκτυο peer-to-peer είναι όπου κάθε πελάτης μοιράζεται τους πόρους του με άλλους σταθμούς εργασίας του δικτύου. Παραδείγματα δικτύων peer-to-peer είναι: Μικρά δίκτυα γραφείου όπου η χρήση πόρων είναι ελάχιστη και ένα οικιακό δίκτυο. Ένα δίκτυο πελάτη-διακομιστή είναι όπου κάθε πελάτης συνδέεται με τον διακομιστή και ο ένας με τον άλλον. Τα δίκτυα πελάτη-διακομιστή χρησιμοποιούν διακομιστές σε διαφορετικές χωρητικότητες. Αυτά μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο τύπους: 1. Διακομιστές μίας υπηρεσίας 2. διακομιστής εκτύπωσης, όπου ο διακομιστής εκτελεί μία εργασία, όπως διακομιστή αρχείων, ; ενώ άλλοι διακομιστές μπορούν όχι μόνο να λειτουργούν ως διακομιστές αρχείων και διακομιστών εκτύπωσης, αλλά επίσης πραγματοποιούν υπολογισμούς και τους χρησιμοποιούν για να παρέχουν πληροφορίες στους πελάτες (Διακομιστής Ιστού/Intranet). Οι υπολογιστές συνδέονται μέσω καλωδίου Ethernet, μπορούν να συνδεθούν είτε απευθείας (ο ένας υπολογιστής στον άλλο) είτε μέσω ενός διανομέα δικτύου που επιτρέπει πολλαπλές συνδέσεις.

Η δικτύωση είναι ένα πολύπλοκο μέρος της πληροφορικής που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της βιομηχανίας πληροφορικής. Χωρίς δίκτυα, σχεδόν κάθε επικοινωνία στον κόσμο θα έπαυε να συμβαίνει. Είναι λόγω της δικτύωσης που λειτουργούν τα τηλέφωνα, οι τηλεοράσεις, το διαδίκτυο κ.λπ. Ένας τρόπος κατηγοριοποίησης των δικτύων υπολογιστών είναι με βάση το γεωγραφικό τους εύρος, αν και πολλά δίκτυα πραγματικού κόσμου διασυνδέουν τα τοπικά δίκτυα (LAN) μέσω δικτύων ευρείας περιοχής (WAN) και ασύρματων δικτύων [WWAN].

Πριν από την εμφάνιση των δικτύων υπολογιστών που βασίζονταν σε κάποιο είδος τηλεπικοινωνιακού συστήματος, η επικοινωνία μεταξύ των υπολογιστικών μηχανών και των πρώιμων υπολογιστών γινόταν από ανθρώπινους χρήστες μεταφέροντας οδηγίες μεταξύ τους. Πολλές από τις κοινωνικές συμπεριφορές που παρατηρούνται στο σημερινό Διαδίκτυο ήταν εμφανώς παρούσες στα τηλεγραφικά δίκτυα του δέκατου ένατου αιώνα, και αναμφισβήτητα σε ακόμη προηγούμενα δίκτυα που χρησιμοποιούν οπτικά σήματα. Τον Σεπτέμβριο του 1940 ο George Stibitz χρησιμοποίησε μια μηχανή τηλετύπου για να στείλει οδηγίες για ένα σύνολο προβλημάτων από το Model K του στο Dartmouth College στο Νιου Χάμσαϊρ στον υπολογιστή του Complex Number Calculator στη Νέα Υόρκη και έλαβε τα αποτελέσματα με τον ίδιο τρόπο. Η σύνδεση συστημάτων εξόδου όπως οι τηλετύποι με υπολογιστές ήταν ενδιαφέρον της Υπηρεσίας Προηγμένων Ερευνητικών Έργων (ARPA), όταν, το 1962, προσλήφθηκε ο JCR Licklider και ανέπτυξε μια ομάδα εργασίας που ονόμασε «Διαγαλαξιακό Δίκτυο», πρόδρομο του ARPANet. Το 1964, ερευνητές στο Dartmouth ανέπτυξαν το Dartmouth Time Sharing System για κατανεμημένους χρήστες μεγάλων συστημάτων υπολογιστών. Την ίδια χρονιά, στο MIT, μια ερευνητική ομάδα με την υποστήριξη της General Electric και της Bell Labs χρησιμοποίησε έναν υπολογιστή (DEC's PDP-8) για τη δρομολόγηση και τη διαχείριση τηλεφωνικών συνδέσεων. Καθ' όλη τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960, ο Leonard Kleinrock, ο Paul Baran και ο Donald Davies αντιλήφθηκαν και ανέπτυξαν ανεξάρτητα συστήματα δικτύου που χρησιμοποιούσαν datagrams ή πακέτα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτων μεταξύ συστημάτων υπολογιστών. 1965 Οι Thomas Merrill και Lawrence G. Roberts δημιούργησαν το πρώτο δίκτυο ευρείας περιοχής (WAN). Ο πρώτος ευρέως χρησιμοποιούμενος διακόπτης PSTN που χρησιμοποίησε πραγματικό έλεγχο υπολογιστή ήταν ο διακόπτης Western Electric 1ESS, που παρουσιάστηκε το 1965. Το 1969 το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες, το SRI (στο Στάνφορντ), το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα και το Πανεπιστήμιο της Γιούτα συνδέθηκαν ως η αρχή του δικτύου ARPANet χρησιμοποιώντας κυκλώματα 50 kbit/s. Οι εμπορικές υπηρεσίες που χρησιμοποιούν X.25, μια εναλλακτική αρχιτεκτονική στη σουίτα TCP/IP, αναπτύχθηκαν το 1972. Τα δίκτυα υπολογιστών και οι τεχνολογίες που απαιτούνται για τη σύνδεση και την επικοινωνία μέσω και μεταξύ τους, συνεχίζουν να οδηγούν τις βιομηχανίες υλικού, λογισμικού και περιφερειακών υπολογιστών. Αυτή η επέκταση αντικατοπτρίζεται από την αύξηση του αριθμού και των τύπων των χρηστών των δικτύων από τον ερευνητή έως τον οικιακό χρήστη. Σήμερα, τα δίκτυα υπολογιστών αποτελούν τον πυρήνα της σύγχρονης επικοινωνίας. Για παράδειγμα, όλες οι σύγχρονες πτυχές του Δημόσιου Τηλεφωνικού Δικτύου μεταγωγής (PSTN) ελέγχονται από υπολογιστή και η τηλεφωνία εκτελείται όλο και περισσότερο μέσω του Πρωτοκόλλου Διαδικτύου, αν και όχι απαραίτητα του δημόσιου Διαδικτύου. Το εύρος της επικοινωνίας έχει αυξηθεί σημαντικά την τελευταία δεκαετία και αυτή η έκρηξη στις επικοινωνίες δεν θα ήταν δυνατή χωρίς το σταδιακά εξελισσόμενο δίκτυο υπολογιστών.

Οι χρήστες και οι διαχειριστές δικτύου έχουν συχνά διαφορετικές απόψεις για τα δίκτυά τους. Συχνά, οι χρήστες μοιράζονται εκτυπωτές και ορισμένοι διακομιστές σχηματίζουν μια ομάδα εργασίας, που συνήθως σημαίνει ότι βρίσκονται στην ίδια γεωγραφική τοποθεσία και στο ίδιο LAN. Μια κοινότητα ενδιαφέροντος έχει λιγότερο την έννοια της ύπαρξης σε μια τοπική περιοχή και θα πρέπει να θεωρείται ως ένα σύνολο χρηστών που βρίσκονται αυθαίρετα που μοιράζονται ένα σύνολο διακομιστών και πιθανώς επίσης επικοινωνούν μέσω τεχνολογιών peer-to-peer. Οι διαχειριστές δικτύου βλέπουν τα δίκτυα τόσο από φυσική όσο και από λογική άποψη. Η φυσική προοπτική περιλαμβάνει γεωγραφικές τοποθεσίες, φυσική καλωδίωση και στοιχεία δικτύου (π.χ. δρομολογητές, γέφυρες και πύλες επιπέδου εφαρμογών που διασυνδέουν τα φυσικά μέσα. Λογικά δίκτυα, που ονομάζονται, στην αρχιτεκτονική TCP/IP, υποδίκτυα, χαρτογραφούνται σε ένα ή περισσότερα φυσικά μέσα. Για παράδειγμα, μια κοινή πρακτική σε μια πανεπιστημιούπολη κτιρίων είναι να εμφανίζεται ένα σύνολο σε κάθε κτήριο LAN, με κοινό LAN, με χρήση LAN, ως εικονικό c) τεχνολογία. Τόσο οι χρήστες όσο και οι διαχειριστές θα γνωρίζουν, σε διαφορετικό βαθμό, τα χαρακτηριστικά εμπιστοσύνης και εμβέλειας ενός δικτύου. Χρησιμοποιώντας και πάλι την αρχιτεκτονική ορολογία TCP/IP, ένα intranet είναι μια κοινότητα ενδιαφέροντος υπό ιδιωτική διαχείριση συνήθως από μια επιχείρηση και είναι προσβάσιμη μόνο από εξουσιοδοτημένους χρήστες (π.χ. εργαζόμενους). Τα ενδοδίκτυα δεν χρειάζεται να είναι συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο, αλλά γενικά έχουν περιορισμένη σύνδεση. Ένα extranet είναι μια επέκταση ενός intranet που επιτρέπει ασφαλείς επικοινωνίες σε χρήστες εκτός του intranet (π.χ. επιχειρηματικοί εταίροι, πελάτες). Ανεπίσημα, το Διαδίκτυο είναι το σύνολο των χρηστών, των επιχειρήσεων και των παρόχων περιεχομένου που διασυνδέονται από παρόχους υπηρεσιών Διαδικτύου (ISP). Από μηχανικής άποψης, το Διαδίκτυο είναι το σύνολο των υποδικτύων και των συγκεντρωτικών υποδικτύων, τα οποία μοιράζονται τον καταχωρημένο χώρο διευθύνσεων IP και ανταλλάσσουν πληροφορίες σχετικά με την προσβασιμότητα αυτών των διευθύνσεων IP χρησιμοποιώντας το Πρωτόκολλο Border Gateway. Συνήθως, τα αναγνώσιμα από τον άνθρωπο ονόματα των διακομιστών μεταφράζονται σε διευθύνσεις IP, με διαφάνεια στους χρήστες, μέσω της λειτουργίας καταλόγου του Συστήματος Ονομάτων Τομέα (DNS). Μέσω του Διαδικτύου, μπορεί να υπάρχουν επικοινωνίες μεταξύ επιχείρησης (B2B), επιχείρησης με καταναλωτή (B2C) και καταναλωτή με καταναλωτή (C2C). Ειδικά όταν ανταλλάσσονται χρήματα ή ευαίσθητες πληροφορίες, οι επικοινωνίες είναι κατάλληλες να ασφαλίζονται με κάποια μορφή μηχανισμού ασφάλειας επικοινωνιών. Τα ενδοδίκτυα και τα εξωδίκτυα μπορούν να τοποθετηθούν με ασφάλεια στο Διαδίκτυο, χωρίς πρόσβαση από γενικούς χρήστες του Διαδικτύου, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία ασφαλούς εικονικού ιδιωτικού δικτύου (VPN). Όταν χρησιμοποιείται για παιχνίδια, ένας υπολογιστής θα πρέπει να είναι ο διακομιστής ενώ οι άλλοι παίζουν μέσω αυτού.

Η δικτύωση υπολογιστών είναι ο κλάδος της μηχανικής που ασχολείται με την επικοινωνία μεταξύ συστημάτων ή συσκευών υπολογιστών. Η δικτύωση, οι δρομολογητές, τα πρωτόκολλα δρομολόγησης και η δικτύωση μέσω του δημόσιου Διαδικτύου έχουν τις προδιαγραφές τους που ορίζονται σε έγγραφα που ονομάζονται RFC. Η δικτύωση υπολογιστών θεωρείται μερικές φορές επιμέρους κλάδος των τηλεπικοινωνιών, της επιστήμης των υπολογιστών, της τεχνολογίας των πληροφοριών ή/και της μηχανικής υπολογιστών. Τα δίκτυα υπολογιστών βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στη θεωρητική και πρακτική εφαρμογή αυτών των επιστημονικών και μηχανικών κλάδων. Δίκτυο υπολογιστών είναι οποιοδήποτε σύνολο υπολογιστών ή συσκευών που συνδέονται μεταξύ τους με δυνατότητα ανταλλαγής δεδομένων. Παραδείγματα διαφορετικών δικτύων είναι: Τοπικό δίκτυο (LAN), το οποίο είναι συνήθως ένα μικρό δίκτυο που περιορίζεται σε μια μικρή γεωγραφική περιοχή. Δίκτυο ευρείας περιοχής (WAN) που είναι συνήθως ένα μεγαλύτερο δίκτυο που καλύπτει μια μεγάλη γεωγραφική περιοχή. Τα ασύρματα LAN και WAN (WLAN & WWAN) είναι το ασύρματο ισοδύναμο του LAN και του WAN. Όλα τα δίκτυα είναι διασυνδεδεμένα για να επιτρέπουν την επικοινωνία με μια ποικιλία διαφορετικών ειδών μέσων, συμπεριλαμβανομένων καλωδίων χάλκινου σύρματος συνεστραμμένου ζεύγους, ομοαξονικού καλωδίου, οπτικών ινών και διαφόρων ασύρματων τεχνολογιών. Οι συσκευές μπορούν να χωριστούν με λίγα μέτρα (π.χ. μέσω Bluetooth) ή σχεδόν απεριόριστες αποστάσεις (π.χ. μέσω των διασυνδέσεων του Διαδικτύου).

Η επικοινωνία USB έχει τη μορφή πακέτων. Αρχικά, όλα τα πακέτα αποστέλλονται από τον κεντρικό υπολογιστή, μέσω του κεντρικού διανομέα και πιθανώς περισσότερων διανομέων, σε συσκευές. Μερικά από αυτά τα πακέτα κατευθύνουν μια συσκευή για να στείλει κάποια πακέτα ως απάντηση. Μετά το πεδίο συγχρονισμού που περιγράφεται παραπάνω, όλα τα πακέτα αποτελούνται από byte 8 bit, τα οποία μεταδίδονται πρώτα με το λιγότερο σημαντικό bit. Το πρώτο byte είναι ένα byte αναγνωριστικού πακέτου (PID). Το PID είναι στην πραγματικότητα 4 bit. το byte αποτελείται από το PID των 4 bit που ακολουθείται από το συμπλήρωμα bitwise του. Αυτός ο πλεονασμός βοηθά στον εντοπισμό σφαλμάτων. (Σημειώστε επίσης ότι ένα byte PID περιέχει το πολύ τέσσερα διαδοχικά 1 bit και, επομένως, δεν θα χρειαστεί ποτέ γέμισμα bit, ακόμη και όταν συνδυάζεται με το τελευταίο 1 bit στο byte συγχρονισμού. Ωστόσο, το byte OUT PID τελειώνει με τρία διαδοχικά 1 bit, οπότε αν η ακόλουθη διεύθυνση συσκευής USB ξεκινά με τρία bit 1, θα απαιτούνται bit-tut). Τα πακέτα διατίθενται σε τρεις βασικούς τύπους, το καθένα με διαφορετική μορφή και CRC (κυκλικός έλεγχος πλεονασμού): Τα πακέτα χειραψίας αποτελούνται από ένα byte PID και γενικά αποστέλλονται ως απόκριση σε πακέτα δεδομένων. Οι τρεις βασικοί τύποι είναι ACK, που υποδεικνύει ότι τα δεδομένα λήφθηκαν με επιτυχία, NAK, που υποδεικνύει ότι τα δεδομένα δεν μπορούν να ληφθούν αυτήν τη στιγμή και πρέπει να επαναληφθούν, και STALL, που υποδεικνύει ότι η συσκευή έχει σφάλμα και δεν θα μπορέσει ποτέ να μεταφέρει δεδομένα με επιτυχία μέχρι να πραγματοποιηθεί κάποια διορθωτική ενέργεια (όπως η προετοιμασία της συσκευής). Το USB 2.0 πρόσθεσε δύο επιπλέον πακέτα χειραψίας, το NYET που υποδεικνύει ότι μια συναλλαγή διαχωρισμού δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί και μια χειραψία ERR για να υποδείξει ότι μια συναλλαγή διαχωρισμού απέτυχε. Το μόνο πακέτο χειραψίας που μπορεί να δημιουργήσει ο κεντρικός υπολογιστής USB είναι το ACK. Εάν δεν είναι έτοιμο να λάβει δεδομένα, δεν θα πρέπει να δώσει εντολή σε μια συσκευή να στείλει δεδομένα. Τα πακέτα διακριτικών αποτελούνται από ένα byte PID ακολουθούμενο από 11 bit διεύθυνσης και ένα CRC 5 bit. Τα διακριτικά αποστέλλονται μόνο από τον κεντρικό υπολογιστή, ποτέ από μια συσκευή.-- Τα διακριτικά IN και OUT περιέχουν έναν αριθμό συσκευής 7 bit και έναν αριθμό λειτουργίας 4 bit (για συσκευές πολλαπλών λειτουργιών) και δίνουν εντολή στη συσκευή να μεταδώσει πακέτα DATAx ή να λάβει τα ακόλουθα πακέτα DATAx, αντίστοιχα. Ένα διακριτικό IN αναμένει απόκριση από μια συσκευή. Η απόκριση μπορεί να είναι απόκριση NAK ή STALL ή πλαίσιο DATAx. Στην τελευταία περίπτωση, ο οικοδεσπότης εκδίδει μια χειραψία ACK εάν χρειάζεται. Ένα διακριτικό OUT ακολουθείται αμέσως από ένα πλαίσιο DATAx. Η συσκευή αποκρίνεται με ACK, NAK ή STALL, ανάλογα με την περίπτωση. Το SETUP λειτουργεί σαν ένα διακριτικό OUT, αλλά χρησιμοποιείται για την αρχική ρύθμιση της συσκευής. Κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου (12000 φορές bit πλήρους ταχύτητας), ο κεντρικός υπολογιστής USB μεταδίδει ένα ειδικό διακριτικό SOF (έναρξη πλαισίου), που περιέχει έναν αριθμό πλαισίου αύξησης 11 bit στη θέση μιας διεύθυνσης συσκευής. Χρησιμοποιείται για τον συγχρονισμό ισόχρονων ροών δεδομένων. Οι συσκευές USB 2.0 υψηλής ταχύτητας λαμβάνουν 7 επιπλέον διπλότυπα διακριτικά SOF ανά καρέ, καθένα από τα οποία εισάγει ένα "μικροπλαίσιο" 125 μs. Το USB 2.0 πρόσθεσε ένα διακριτικό PING, το οποίο ρωτά μια συσκευή εάν είναι έτοιμη να λάβει ένα ζεύγος πακέτων OUT/DATA. Η συσκευή αποκρίνεται με ACK, NAK ή STALL, ανάλογα με την περίπτωση. Αυτό αποφεύγει την ανάγκη αποστολής του πακέτου DATA εάν η συσκευή γνωρίζει ότι απλώς θα απαντήσει με NAK. Το USB 2.0 πρόσθεσε επίσης ένα μεγαλύτερο διακριτικό SPLIT με αριθμό διανομέα 7 bit, σημαίες ελέγχου 12 bit και CRC 5 bit. Αυτό χρησιμοποιείται για την εκτέλεση συναλλαγών διαχωρισμού. Αντί να συνδέσει το δίαυλο USB υψηλής ταχύτητας που στέλνει δεδομένα σε μια πιο αργή συσκευή USB, ο πλησιέστερος διανομέας υψηλής ταχύτητας λαμβάνει ένα διακριτικό SPLIT ακολουθούμενο από ένα ή δύο πακέτα USB σε υψηλή ταχύτητα, εκτελεί τη μεταφορά δεδομένων σε πλήρη ή χαμηλή ταχύτητα και παρέχει την απόκριση σε υψηλή ταχύτητα όταν ζητηθεί από ένα δεύτερο διακριτικό SPLIT. Οι λεπτομέρειες είναι πολύπλοκες. δείτε τις προδιαγραφές USB. Πακέτα δεδομένων Υπάρχουν δύο βασικά πακέτα δεδομένων, το DATA0 και το DATA1. Και τα δύο αποτελούνται από ένα πεδίο DATAx PID, 0-1023 byte ωφέλιμου φορτίου δεδομένων (έως 1024 σε υψηλή ταχύτητα, το πολύ 8 σε χαμηλή ταχύτητα) και ένα CRC 16 bit. Πρέπει πάντα να προηγείται ένα διακριτικό διεύθυνσης και συνήθως ακολουθούνται από ένα διακριτικό χειραψίας από τον δέκτη πίσω στον πομπό που απαιτείται. Διακοπή και αναμονή ARQ Εάν ένας κεντρικός υπολογιστής USB δεν λάβει απάντηση (όπως ACK) για δεδομένα που έχει μεταδώσει, δεν γνωρίζει εάν τα δεδομένα έχουν χαθεί κατά τη μεταφορά ή μπορεί να έχουν ληφθεί, αλλά η απόκριση χειραψίας έχει χαθεί. Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, η συσκευή παρακολουθεί τον τύπο του πακέτου DATAx που δέχτηκε τελευταία. Εάν λάβει άλλο πακέτο DATAx του ίδιου τύπου, αναγνωρίζεται αλλά αγνοείται ως διπλότυπο. Μόνο ένα πακέτο DATAx του αντίθετου τύπου λαμβάνεται στην πραγματικότητα. Όταν μια συσκευή επαναφέρεται με ένα πακέτο SETUP, αναμένει ένα πακέτο DATA0 στη συνέχεια. Το USB 2.0 πρόσθεσε επίσης τύπους πακέτων DATA2 και MDATA. Χρησιμοποιούνται μόνο από συσκευές υψηλής ταχύτητας που πραγματοποιούν ισόχρονες μεταφορές υψηλού εύρους ζώνης, οι οποίες πρέπει να μεταφέρουν περισσότερα από 1024 byte ανά "μικροπλαίσιο" 125 Âμs (8192 kB/s). PRE "πακέτο" Οι συσκευές χαμηλής ταχύτητας υποστηρίζονται με ειδική τιμή PID, PRE. Αυτό σηματοδοτεί την αρχή ενός πακέτου χαμηλής ταχύτητας και χρησιμοποιείται από διανομείς που συνήθως δεν στέλνουν πακέτα πλήρους ταχύτητας σε συσκευές χαμηλής ταχύτητας. Δεδομένου ότι όλα τα byte PID περιλαμβάνουν τέσσερα 0 bit, αφήνουν το δίαυλο στην κατάσταση K πλήρους ταχύτητας, η οποία είναι ίδια με την κατάσταση J χαμηλής ταχύτητας. Ακολουθεί μια σύντομη παύση κατά την οποία οι διανομείς ενεργοποιούν τις εξόδους χαμηλής ταχύτητας τους, που βρίσκονται ήδη σε αδράνεια στην κατάσταση J, μετά ακολουθεί ένα πακέτο χαμηλής ταχύτητας, που αρχίζει με μια ακολουθία συγχρονισμού και ένα byte PID και τελειώνει με μια σύντομη περίοδο SE0. Οι συσκευές πλήρους ταχύτητας εκτός από τους διανομείς μπορούν απλώς να αγνοήσουν το πακέτο PRE και τα περιεχόμενά του σε χαμηλή ταχύτητα, έως ότου το τελικό SE0 υποδείξει ότι ακολουθεί ένα νέο πακέτο.

Το μοντέλο προδιαγραφών USB 1.0 εισήχθη το 1996. Το USB δημιουργήθηκε από τον βασικό όμιλο εταιρειών που αποτελούνταν από τις Intel, Compaq, Microsoft, Digital, IBM και Northern Telecom. Η Intel παρήγαγε τον ελεγκτή κεντρικού υπολογιστή UHCI και την ανοιχτή στοίβα λογισμικού. Η Microsoft δημιούργησε μια στοίβα λογισμικού USB για Windows και συνέγραψε την προδιαγραφή του ελεγκτή κεντρικού υπολογιστή OHCI με τα National Semiconductor και Compaq. Η Philips παρήγαγε πρώιμο ήχο USB. και η TI παρήγαγαν τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα τσιπ hub. Αρχικά το USB προοριζόταν να αντικαταστήσει το πλήθος των υποδοχών στο πίσω μέρος των υπολογιστών, καθώς και να απλοποιήσει τη διαμόρφωση λογισμικού των συσκευών επικοινωνίας. Το αρχικό Apple "Bondi blue" iMac G3, που παρουσιάστηκε στις 6 Μαΐου 1998, ήταν ο πρώτος υπολογιστής που πρόσφερε θύρες USB χωρίς να προσφέρει θύρες "παλαιού τύπου".[1] [2] Το USB 1.1 κυκλοφόρησε τον Σεπτέμβριο του 1998 για να βοηθήσει στη διόρθωση των προβλημάτων υιοθέτησης που παρουσιάστηκαν με προηγούμενες επαναλήψεις USB, κυρίως εκείνων που σχετίζονται με διανομείς.[3] Η προδιαγραφή USB 2.0 κυκλοφόρησε τον Απρίλιο του 2000 και τυποποιήθηκε από το USB-IF στα τέλη του 2001. Η Hewlett-Packard, η Intel, η Lucent (τώρα LSI Corporation από τη συγχώνευσή της με τη Lucent spinoff Agere Systems), η Microsoft, η NEC και η Philips οδήγησαν από κοινού την πρωτοβουλία για την ανάπτυξη ενός υψηλότερου ρυθμού μεταφοράς δεδομένων από 8,10 Mbit. 12 Mbit/s. Η προδιαγραφή USB 3.0 κυκλοφόρησε στις 17 Νοεμβρίου 2008 από το USB 3.0 Promoter Group. Έχει ρυθμό μεταφοράς έως και 10 φορές ταχύτερο από την έκδοση USB 2.0 και έχει ονομαστεί SuperSpeed ​​USB. Ο εξοπλισμός που συμμορφώνεται με οποιαδήποτε έκδοση του προτύπου θα λειτουργεί επίσης με συσκευές σχεδιασμένες με οποιαδήποτε προηγούμενη προδιαγραφή (γνωστή ως συμβατότητα προς τα πίσω).

Το USB υλοποιεί συνδέσεις σε συσκευές αποθήκευσης χρησιμοποιώντας ένα σύνολο προτύπων που ονομάζεται κατηγορία συσκευών μαζικής αποθήκευσης USB (αναφέρεται ως MSC ή UMS). Αυτό προοριζόταν αρχικά για παραδοσιακές μαγνητικές και οπτικές μονάδες δίσκου, αλλά έχει επεκταθεί για να υποστηρίζει μια μεγάλη ποικιλία συσκευών, ιδιαίτερα μονάδες flash. Αυτή η γενικότητα οφείλεται στο γεγονός ότι πολλά συστήματα μπορούν να ελεγχθούν με το γνωστό ιδίωμα του χειρισμού αρχείων μέσα σε καταλόγους (Η διαδικασία δημιουργίας μιας νέας συσκευής να μοιάζει με μια γνωστή συσκευή είναι επίσης γνωστή ως επέκταση). Αν και οι περισσότεροι νεότεροι υπολογιστές έχουν τη δυνατότητα εκκίνησης συσκευών μαζικής αποθήκευσης USB, το USB δεν προορίζεται να είναι ο κύριος δίαυλος για την εσωτερική αποθήκευση ενός υπολογιστή: λεωφορεία όπως ATA (IDE), Serial ATA (SATA) και SCSI εκπληρώνουν αυτόν τον ρόλο. Ωστόσο, το USB έχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα, καθώς είναι δυνατή η εγκατάσταση και η αφαίρεση συσκευών χωρίς να ανοίξετε τη θήκη του υπολογιστή, καθιστώντας το χρήσιμο για εξωτερικές μονάδες δίσκου. Αρχικά σχεδιάστηκε και χρησιμοποιείται σήμερα για συσκευές οπτικής αποθήκευσης (μονάδες CD-RW, μονάδες DVD, κ.λπ.), ορισμένοι κατασκευαστές προσφέρουν εξωτερικούς φορητούς σκληρούς δίσκους USB ή κενά περιβλήματα για μονάδες δίσκου, που προσφέρουν απόδοση συγκρίσιμη με εσωτερικές μονάδες δίσκου. Αυτές οι εξωτερικές μονάδες συνήθως περιέχουν μια συσκευή μετάφρασης που συνδέει μια μονάδα συμβατικής τεχνολογίας (IDE, ATA, SATA, ATAPI ή ακόμα και SCSI) σε μια θύρα USB. Λειτουργικά, η μονάδα εμφανίζεται στο χρήστη ακριβώς όπως μια εσωτερική μονάδα δίσκου. Άλλα ανταγωνιστικά πρότυπα που επιτρέπουν εξωτερική συνδεσιμότητα είναι το eSATA και το FireWire. Μια άλλη χρήση των συσκευών μαζικής αποθήκευσης USB είναι η φορητή εκτέλεση εφαρμογών λογισμικού χωρίς την ανάγκη εγκατάστασης στον κεντρικό υπολογιστή, π.χ. Πρόγραμμα περιήγησης Ιστού, VoIP κ.λπ.

Ένα σύστημα USB έχει ασύμμετρη σχεδίαση, που αποτελείται από έναν κεντρικό υπολογιστή, ένα πλήθος από κατάντη θύρες USB και πολλαπλές περιφερειακές συσκευές συνδεδεμένες σε μια τοπολογία κλιμακωτών αστέρων. Μπορούν να συμπεριληφθούν πρόσθετοι διανομείς USB στις βαθμίδες, επιτρέποντας τη διακλάδωση σε δομή δέντρου με έως και πέντε επίπεδα. Ένας κεντρικός υπολογιστής USB μπορεί να έχει πολλούς ελεγκτές κεντρικού υπολογιστή και κάθε ελεγκτής κεντρικού υπολογιστή μπορεί να παρέχει μία ή περισσότερες θύρες USB. Έως και 127 συσκευές, συμπεριλαμβανομένων των συσκευών διανομέα, μπορούν να συνδεθούν σε έναν μόνο κεντρικό ελεγκτή. Οι συσκευές USB συνδέονται σε σειρά μέσω διανομέων. Υπάρχει πάντα ένας διανομέας γνωστός ως κεντρικός κόμβος, ο οποίος είναι ενσωματωμένος στον ελεγκτή κεντρικού υπολογιστή. Οι λεγόμενοι "κοινοποιητές κοινής χρήσης", οι οποίοι επιτρέπουν σε πολλούς υπολογιστές να έχουν πρόσβαση στις ίδιες περιφερειακές συσκευές, υπάρχουν επίσης και λειτουργούν με εναλλαγή πρόσβασης μεταξύ υπολογιστών, είτε αυτόματα είτε χειροκίνητα. Είναι δημοφιλείς σε περιβάλλοντα μικρών γραφείων. Σε όρους δικτύου, συγκλίνουν αντί να αποκλίνουν κλάδους. Μια φυσική συσκευή USB μπορεί να αποτελείται από πολλές λογικές υποσυσκευές που αναφέρονται ως λειτουργίες συσκευής. Μια μεμονωμένη συσκευή μπορεί να παρέχει πολλές λειτουργίες, για παράδειγμα, μια κάμερα web (λειτουργία συσκευής βίντεο) με ενσωματωμένο μικρόφωνο (λειτουργία συσκευής ήχου). Η επικοινωνία της συσκευής USB βασίζεται σε σωλήνες (λογικά κανάλια). Οι σωλήνες είναι συνδέσεις από τον ελεγκτή κεντρικού υπολογιστή σε μια λογική οντότητα στη συσκευή που ονομάζεται τελικό σημείο. Ο όρος τελικό σημείο χρησιμοποιείται περιστασιακά για να αναφέρεται εσφαλμένα στον σωλήνα. Μια συσκευή USB μπορεί να έχει έως και 32 ενεργούς σωλήνες, 16 στον κεντρικό ελεγκτή και 16 έξω από τον ελεγκτή. Κάθε τελικό σημείο μπορεί να μεταφέρει δεδομένα προς μία μόνο κατεύθυνση, είτε μέσα είτε έξω από τη συσκευή, επομένως κάθε σωλήνας είναι μονής κατεύθυνσης. Τα τελικά σημεία ομαδοποιούνται σε διεπαφές και κάθε διεπαφή σχετίζεται με μία λειτουργία συσκευής. Εξαίρεση σε αυτό είναι το τελικό σημείο μηδέν, το οποίο χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση της συσκευής και το οποίο δεν σχετίζεται με καμία διεπαφή. Όταν μια συσκευή USB συνδέεται για πρώτη φορά σε έναν κεντρικό υπολογιστή USB, ξεκινά η διαδικασία απαρίθμησης συσκευών USB. Η απαρίθμηση ξεκινά με την αποστολή ενός σήματος επαναφοράς στη συσκευή USB. Η ταχύτητα της συσκευής USB προσδιορίζεται κατά την επαναφορά σήματος. Μετά την επαναφορά, οι πληροφορίες της συσκευής USB διαβάζονται από τον κεντρικό υπολογιστή και, στη συνέχεια, εκχωρείται στη συσκευή μια μοναδική διεύθυνση 7-bit. Εάν η συσκευή υποστηρίζεται από τον κεντρικό υπολογιστή, φορτώνονται τα προγράμματα οδήγησης συσκευών που απαιτούνται για την επικοινωνία με τη συσκευή και η συσκευή έχει ρυθμιστεί σε κατάσταση διαμόρφωσης. Εάν γίνει επανεκκίνηση του κεντρικού υπολογιστή USB, η διαδικασία απαρίθμησης επαναλαμβάνεται για όλες τις συνδεδεμένες συσκευές. Ο κεντρικός ελεγκτής κατευθύνει τη ροή κυκλοφορίας στις συσκευές, επομένως καμία συσκευή USB δεν μπορεί να μεταφέρει δεδομένα στο δίαυλο χωρίς ρητή αίτηση από τον ελεγκτή κεντρικού υπολογιστή. Στο USB 2.0, ο ελεγκτής κεντρικού υπολογιστή ελέγχει το λεωφορείο για την κυκλοφορία, συνήθως με κυκλικό τρόπο. Στο SuperSpeed ​​USB, η συνδεδεμένη συσκευή μπορεί να ζητήσει σέρβις από τον κεντρικό υπολογιστή.

Στην τεχνολογία πληροφοριών, το Universal Serial Bus (USB) είναι ένα πρότυπο σειριακού διαύλου για τη διασύνδεση συσκευών με έναν κεντρικό υπολογιστή. Το USB σχεδιάστηκε για να επιτρέπει τη σύνδεση πολλών περιφερειακών χρησιμοποιώντας μια ενιαία τυποποιημένη υποδοχή διασύνδεσης και να βελτιώνει τις δυνατότητες Plug and play επιτρέποντας την εναλλαγή εναλλαγής, δηλαδή επιτρέποντας τη σύνδεση και την αποσύνδεση συσκευών χωρίς επανεκκίνηση του υπολογιστή ή απενεργοποίηση της συσκευής. Άλλα βολικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν την παροχή ρεύματος σε συσκευές χαμηλής κατανάλωσης χωρίς την ανάγκη εξωτερικής παροχής ρεύματος και τη δυνατότητα χρήσης πολλών συσκευών χωρίς να απαιτείται η εγκατάσταση προγραμμάτων οδήγησης μεμονωμένων συσκευών από τον κατασκευαστή. Το USB προορίζεται να αντικαταστήσει πολλές παλαιού τύπου ποικιλίες σειριακών και παράλληλων θυρών. Το USB μπορεί να συνδέσει περιφερειακά υπολογιστών όπως ποντίκια, πληκτρολόγια, PDA, χειριστήρια παιχνιδιών και χειριστήρια, σαρωτές, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, εκτυπωτές, προσωπικές συσκευές αναπαραγωγής πολυμέσων, μονάδες flash και εξωτερικούς σκληρούς δίσκους. Για πολλές από αυτές τις συσκευές το USB έχει γίνει η τυπική μέθοδος σύνδεσης. Το USB σχεδιάστηκε αρχικά για προσωπικούς υπολογιστές, αλλά έχει γίνει συνηθισμένο σε άλλες συσκευές όπως PDA και κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών και ως καλώδιο τροφοδοσίας γεφύρωσης μεταξύ μιας συσκευής και ενός μετασχηματιστή εναλλασσόμενου ρεύματος που συνδέεται σε μια πρίζα τοίχου για σκοπούς φόρτισης. Από το 2008[ενημέρωση], υπάρχουν περίπου 2 δισεκατομμύρια συσκευές USB στον κόσμο.[απαιτείται παραπομπή] Ο σχεδιασμός του USB είναι τυποποιημένος από το USB Implementers Forum (USB-IF), έναν φορέα βιομηχανικών προτύπων που ενσωματώνει κορυφαίες εταιρείες από τη βιομηχανία υπολογιστών και ηλεκτρονικών. Σημαντικά μέλη περιλαμβάνουν την Agere (τώρα συγχωνευμένη με την LSI Corporation), την Apple Inc., τη Hewlett-Packard, την Intel, τη NEC και τη Microsoft.

Τα ποντίκια και τα πληκτρολόγια εφοδιάζονται συχνά με υποδοχές USB, αλλά επειδή οι περισσότερες μητρικές πλακέτες PC εξακολουθούν να διατηρούν υποδοχές PS/2 για το πληκτρολόγιο και το ποντίκι από το 2007, συχνά παρέχονται με έναν μικρό προσαρμογέα USB-to-PS/2, που επιτρέπει τη χρήση είτε με διασύνδεση USB είτε με PS/2. Δεν υπάρχει λογική μέσα σε αυτούς τους προσαρμογείς: κάνουν χρήση του γεγονότος ότι τέτοιες διεπαφές HID είναι εξοπλισμένες με ελεγκτές που είναι ικανοί να εξυπηρετούν τόσο το πρωτόκολλο USB όσο και το πρωτόκολλο PS/2 και εντοπίζουν αυτόματα σε ποιον τύπο θύρας είναι συνδεδεμένες. Τα χειριστήρια, τα πληκτρολόγια, τα tablet και άλλες συσκευές ανθρώπινης διεπαφής μεταφέρονται επίσης σταδιακά από το MIDI, τη θύρα παιχνιδιών υπολογιστή και τις υποδοχές PS/2 σε USB. Οι υπολογιστές Apple Macintosh χρησιμοποιούν USB αποκλειστικά για όλα τα εξωτερικά ενσύρματα ποντίκια και πληκτρολόγια από τον Ιανουάριο του 1999. Το αρχικό iMac αύξησε σημαντικά την ευαισθητοποίηση του κοινού σχετικά με το USB τον Αύγουστο του 1998, καθώς απέρριψε τις παλαιού τύπου θύρες για να χρησιμοποιήσει μόνο USB. Οι υπολογιστές είχαν θύρες USB πριν από την εισαγωγή του iMac, αλλά περιλαμβάνονταν με ένα πλήρες συμπλήρωμα παραδοσιακών θυρών που επιβράδυναν την υιοθέτηση του USB. Η επιρροή του iMac φαίνεται στον αριθμό των περιφερειακών USB με ταιριαστά ημιδιαφανή, έγχρωμα πλαστικά περιβλήματα που ήταν διαθέσιμα στα τέλη της δεκαετίας του '90 και στις αρχές της δεκαετίας του '00.

Ο ρυθμός πλήρους ταχύτητας 12 Mbit/s (1,5 MB/s) είναι ο βασικός ρυθμός δεδομένων USB που ορίζεται από το USB 1.0. Όλοι οι διανομείς USB υποστηρίζουν Full Speed. Ο ρυθμός χαμηλής ταχύτητας 1,5 Mbit/s (187,5 kB/s) ορίζεται επίσης από το USB 1.0. Είναι πολύ παρόμοιο με τη λειτουργία πλήρους ταχύτητας, εκτός από το ότι κάθε bit χρειάζεται 8 φορές περισσότερο χρόνο για να μεταδοθεί. Προορίζεται κυρίως για εξοικονόμηση κόστους σε συσκευές ανθρώπινης διεπαφής χαμηλού εύρους ζώνης (HID) όπως πληκτρολόγια, ποντίκια και joysticks. Ένας ρυθμός υψηλής ταχύτητας (USB 2.0) 480 Mbit/s (60 MB/s) εισήχθη το 2001. Όλες οι συσκευές υψηλής ταχύτητας έχουν τη δυνατότητα να επανέλθουν σε λειτουργία πλήρους ταχύτητας εάν είναι απαραίτητο. Πειραματικός ρυθμός δεδομένων: Ρυθμός SuperSpeed ​​(USB 3.0) 5,0 Gbit/s (625 MB/s). Η προδιαγραφή USB 3.0 κυκλοφόρησε από την Intel και τους συνεργάτες της τον Αύγουστο του 2008, σύμφωνα με τις πρώτες αναφορές του CNET news. Τα προϊόντα που χρησιμοποιούν την προδιαγραφή 3.0 είναι πιθανό να φτάσουν το 2009 ή το 2010. Τα σήματα USB μεταδίδονται σε ένα καλώδιο δεδομένων συνεστραμμένου ζεύγους με σύνθετη αντίσταση 90Ω ±15%, με σήμανση D+ και Dâˆ'. Αυτά χρησιμοποιούν συλλογικά ημιαμφίδρομη διαφορική σηματοδότηση για την καταπολέμηση των επιπτώσεων του ηλεκτρομαγνητικού θορύβου σε μεγαλύτερες γραμμές. Τα επίπεδα μεταδιδόμενου σήματος είναι 0,0-0,3 volt για χαμηλή και 2,8-3,6 βολτ για υψηλή σε λειτουργίες Full Speed ​​(FS) και Low Speed ​​(LS) και -10-10 mV για χαμηλή και 360-440 mV για υψηλή σε λειτουργία High Speed ​​(HS). Στη λειτουργία FS τα καλώδια καλωδίων δεν τερματίζονται, αλλά η λειτουργία HS έχει τερματισμό 45 Ι© προς τη γείωση ή 90 Ι© διαφορικό για να ταιριάζει με την σύνθετη αντίσταση του καλωδίου δεδομένων. Μια σύνδεση USB είναι πάντα μεταξύ ενός κεντρικού υπολογιστή ή ενός διανομέα στο άκρο της υποδοχής "A" και στη θύρα ανάντη συσκευής ή διανομέα στο άλλο άκρο. Ο κεντρικός υπολογιστής περιλαμβάνει 15 kΩ pull-down αντιστάσεις σε κάθε γραμμή δεδομένων. Όταν δεν είναι συνδεδεμένη καμία συσκευή, αυτό τραβάει και τις δύο γραμμές δεδομένων χαμηλά στη λεγόμενη κατάσταση "μηδέν ενός άκρου" (SE0 στην τεκμηρίωση USB) και υποδεικνύει επαναφορά ή αποσύνδεση σύνδεσης. Μια συσκευή USB τραβάει μια από τις γραμμές δεδομένων ψηλά με μια αντίσταση 1,5 kΩ. Αυτό εξουδετερώνει μία από τις pull-down αντιστάσεις στον κεντρικό υπολογιστή και αφήνει τις γραμμές δεδομένων σε μια κατάσταση αδράνειας που ονομάζεται "J". Η επιλογή της γραμμής δεδομένων υποδεικνύει την υποστήριξη ταχύτητας μιας συσκευής. Οι συσκευές πλήρους ταχύτητας τραβούν D+ ψηλά, ενώ οι συσκευές χαμηλής ταχύτητας τραβούν Dâˆ' ψηλά. Τα δεδομένα USB μεταδίδονται με εναλλαγή των γραμμών δεδομένων μεταξύ της κατάστασης J και της αντίθετης κατάστασης K. Το USB κωδικοποιεί δεδομένα χρησιμοποιώντας τη σύμβαση NRZI. ένα 0 bit μεταδίδεται με εναλλαγή των γραμμών δεδομένων από το J στο K ή αντίστροφα, ενώ ένα 1 bit μεταδίδεται αφήνοντας τις γραμμές δεδομένων ως έχουν. Για να διασφαλιστεί μια ελάχιστη πυκνότητα μετάβασης σήματος, το USB χρησιμοποιεί γέμισμα bit. ένα επιπλέον 0 bit εισάγεται στη ροή δεδομένων μετά από οποιαδήποτε εμφάνιση έξι διαδοχικών 1 bit. Επτά διαδοχικά 1 bit είναι πάντα σφάλμα. Ένα πλαίσιο USB ξεκινά με μια ακολουθία συγχρονισμού 8-bit 00000001. Δηλαδή, μετά την αρχική κατάσταση αδράνειας J, οι γραμμές δεδομένων εναλλάσσονται KJKJKJKK. Το τελευταίο 1 bit (επαναλαμβανόμενη κατάσταση K) σηματοδοτεί το τέλος του μοτίβου συγχρονισμού και την αρχή του κατάλληλου πλαισίου USB. Το άκρο ενός πλαισίου USB, που ονομάζεται EOP (end-of-packet), υποδεικνύεται από τον πομπό που οδηγεί 2 bit φορές SE0 (D+ και D- και τα δύο κάτω από το Vil max) και 1 bit χρόνο της κατάστασης J. Μετά από αυτό, ο πομπός παύει να οδηγεί τις γραμμές D+/Dâˆ' και οι προαναφερθείσες αντιστάσεις τον κρατούν στην κατάσταση J (αδρανής). Ένας δέκτης μπορεί να χρειαστεί επιπλέον χρόνο για να αποκωδικοποιήσει την κατάσταση SE0 και θα δει τον πρώτο χρόνο bit ως επανάληψη του τελευταίου bit δεδομένων. Δεδομένου ότι τα καρέ USB έχουν πάντα μήκος πολλαπλάσιο των 8 bit, αυτό το επιπλέον «μπιτ ντριμπλ» μπορεί να εντοπιστεί και να αγνοηθεί. Ένας δίαυλος USB επαναφέρεται χρησιμοποιώντας ένα παρατεταμένο (10 έως 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου) σήμα SE0. Οι συσκευές USB 2.0 χρησιμοποιούν ένα ειδικό πρωτόκολλο κατά τη διάρκεια της επαναφοράς, που ονομάζεται "κελάηδισμα", για να διαπραγματευτούν τη λειτουργία High-Speed ​​με τον κεντρικό υπολογιστή/διανομέα. Μια συσκευή που έχει δυνατότητα HS συνδέεται πρώτα ως συσκευή FS (D+ τραβηγμένη ψηλά), αλλά όταν λαμβάνει μια RESET USB (τόσο D+ όσο και D- οδηγείται LOW από τον κεντρικό υπολογιστή για 10 έως 20 mS) τραβάει τη γραμμή D ψηλά. Εάν ο κεντρικός υπολογιστής/διανομέας είναι επίσης ικανός HS, κελαηδάει (επιστρέφει εναλλασσόμενες καταστάσεις J και K στις γραμμές D- και D+) ενημερώνοντας τη συσκευή ότι ο διανομέας θα λειτουργεί με υψηλή ταχύτητα. Η ανοχή ρολογιού είναι 480,00 Mbit/s ± 500 ppm, 12,000 Mbit/s ± 2500 ppm, 1,50 Mbit/s ± 15000 ppm. Αν και οι συσκευές Hi-Speed ​​αναφέρονται συνήθως ως "USB 2.0" και διαφημίζονται ως "έως 480 Mbit/s", δεν είναι όλες οι συσκευές USB 2.0 Hi-Speed. Το USB-IF πιστοποιεί συσκευές και παρέχει άδειες χρήσης ειδικών λογότυπων μάρκετινγκ είτε για "Basic-Speed" (χαμηλή και πλήρη) είτε για Hi-Speed ​​αφού περάσει μια δοκιμή συμμόρφωσης και πληρώσει ένα τέλος άδειας χρήσης. Όλες οι συσκευές ελέγχονται σύμφωνα με τις πιο πρόσφατες προδιαγραφές, επομένως οι συσκευές χαμηλής ταχύτητας που συμμορφώνονται πρόσφατα είναι επίσης συσκευές 2.0. Η πραγματική απόδοση που επιτυγχάνεται επί του παρόντος (2006)[ενημέρωση] με πραγματικές συσκευές είναι περίπου τα δύο τρίτα του μέγιστου θεωρητικού ρυθμού μαζικής μεταφοράς δεδομένων των 53.248 MB/s. Οι τυπικές συσκευές USB υψηλής ταχύτητας λειτουργούν σε χαμηλότερες ταχύτητες, συχνά περίπου 3 MB/s συνολικά, μερικές φορές μέχρι 10-20 MB/s.

Το καλώδιο υπάρχει τόσο σε μορφή κλώνου όσο και σε μορφή συμπαγούς αγωγού. Η λωρίδα είναι πιο εύκαμπτη και αντέχει σε μεγαλύτερη κάμψη χωρίς σπάσιμο και είναι κατάλληλη για αξιόπιστες συνδέσεις με συνδετήρες διάτρησης μόνωσης, αλλά κάνει αναξιόπιστες συνδέσεις στους συνδετήρες μόνωσης-μετατόπισης. Η συμπαγής μορφή είναι λιγότερο δαπανηρή και κάνει αξιόπιστες συνδέσεις σε συνδετήρες μετατόπισης μόνωσης, αλλά κάνει αναξιόπιστες συνδέσεις σε συνδετήρες διάτρησης μόνωσης. Λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα πράγματα, η καλωδίωση του κτιρίου (για παράδειγμα, η καλωδίωση στο εσωτερικό του τοίχου που συνδέει μια πρίζα τοίχου με ένα κεντρικό πάνελ μπαλωμάτων) είναι συμπαγής, ενώ τα καλώδια patch (για παράδειγμα, το κινητό καλώδιο που συνδέεται στην πρίζα στο ένα άκρο και ένας υπολογιστής στην άλλη) είναι κολλημένα. Η εξωτερική μόνωση είναι συνήθως PVC ή LSOH. Οι τύποι καλωδίων, οι τύποι συνδετήρων και οι τοπολογίες καλωδίωσης ορίζονται από το TIA/EIA-568-B. Σχεδόν πάντα, οι αρθρωτοί σύνδεσμοι 8P8C, που συχνά αναφέρονται εσφαλμένα ως "RJ-45", χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση καλωδίων κατηγορίας 5. Η συγκεκριμένη κατηγορία καλωδίου που χρησιμοποιείται μπορεί να αναγνωριστεί από την εκτύπωση στο πλάι του καλωδίου. Το καλώδιο τερματίζεται είτε στο σχήμα T568A είτε στο σχήμα T568B. Δεν έχει καμία διαφορά το τι χρησιμοποιείται καθώς είναι και οι δύο ευθείες (ακίδες 1 προς 1, καρφίτσες 2 έως 2, κλπ). Ωστόσο, μεικτούς τύπους καλωδίων δεν πρέπει να συνδέονται σε σειρά καθώς η σύνθετη αντίσταση ανά ζεύγος διαφέρει ελαφρώς και μπορεί να προκαλέσει υποβάθμιση του σήματος. Το άρθρο Ethernet over twisted pair περιγράφει τον τρόπο χρήσης του καλωδίου για Ethernet, συμπεριλαμβανομένων των ειδικών καλωδίων "cross over".

Το καλώδιο Cat 5 e είναι μια βελτιωμένη έκδοση του Cat 5 που προσθέτει προδιαγραφές για ακραίες συνομιλίες. Ορίστηκε επίσημα το 2001 ως το πρότυπο TIA/EIA-568-B, το οποίο δεν αναγνωρίζει πλέον την αρχική προδιαγραφή Cat 5. Αν και το 1000BASE-T σχεδιάστηκε για χρήση με καλώδιο Cat 5, οι αυστηρότερες προδιαγραφές που σχετίζονται με το καλώδιο και τους συνδέσμους Cat 5e το καθιστούν εξαιρετική επιλογή για χρήση με το 1000BASE-T. Παρά τις αυστηρότερες προδιαγραφές απόδοσης, το καλώδιο Cat 5e δεν επιτρέπει μεγαλύτερες αποστάσεις καλωδίων για δίκτυα Ethernet: τα καλώδια εξακολουθούν να περιορίζονται σε μέγιστο μήκος 100 m (328 ft) (συνήθης πρακτική είναι να περιορίζονται τα σταθερά ("οριζόντια") καλώδια στα 90 m για να επιτραπεί έως και 5 m καλωδίου patch σε κάθε άκρο του προηγούμενου. Τα χαρακτηριστικά απόδοσης του καλωδίου Cat 5e και οι μέθοδοι δοκιμής ορίζονται στο TIA/EIA-568-B.2-2001.