Wireless USB Bis 30 m drahtlos und transparent übertragen

Autor / Redakteur: Robert Eisses* / Jan Vollmuth

Mit WiRanger bietet Icron Technologies ein universelles System, bestehend aus Sender- und Empfängerbox, das transparente USB-Funkverbindungen bis 30 m ermöglicht. Es unterstützt sowohl USB 1.1 (Low-Speed, Full-Speed) als auch USB 2.0 (high speed).

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Klein wie eine Zigarettenschachtel: WiRanger ist der weltweit erste kabellose USB-Hub in Serienproduktion
Klein wie eine Zigarettenschachtel: WiRanger ist der weltweit erste kabellose USB-Hub in Serienproduktion
( Archiv: Vogel Business Media )

Seit seiner Einführung Mitte der 90er-Jahre erlebt der USB (Universal Serial Bus) einen enormen Siegeszug. Seither wurden mehrere Mrd. USB-Anschlüsse als Standardverbindung zur PC-Periphie ausgeliefert. Über diesen Anschluss lassen sich so unterschiedliche Geräte wie Mäuse, Tastaturen, Web-Cams, Drucker, Scanner, MP3-Spieler und sogar Digitalkameras oder Mobiltelefone bedienen.

Neben diesen „Consumer-Applikationen“ wurde der USB aber auch zunehmend in industriellen Anwendungen eingesetzt. Er ersetzt hier die klassischen seriellen Verbindungen wie RS232, 485, 422 – nicht zuletzt dank seiner Robustheit und dem beliebten Plug & Play.

Doch in der Industrie gibt es zusätzliche Bedürfnisse und Wünsche: Insbesondere die USB-Entfernungslimitierung bis ca. 5 m Kabeldistanz stellt viele Industrieapplikationen vor größere Probleme.

Das kanadische Unternehmen Icron Technologies bietet seit einigen Jahren eigene, patentierte USB-Verlängerungslösungen (USB Extension), die entweder kabelgebunden über CAT5-Leitungen arbeiten oder als funkbasierende Short-Distance-USB-Verbindungen. Ganz große Entfernungen bis zu mehreren Kilometern können via LWL überbrückt werden.

Die Technologie arbeitet völlig transparent. Daher kommen alle Extender ohne Softwaretreiber aus. Dabei bleiben das klassische Plug & Play und die automatische Teilnehmererkennung im Betriebssystem erhalten. Gerade diesem Umstand ist zu verdanken, dass diese Extender-Technik so begehrt ist.

Die eingebaute USB-Konformität ist entscheidend

Wie mit jedem Standard steht und fällt der Erfolg einer Lösung mit Konformität und Kompatibilität. Bei USB muss heute z.B. gleichzeitig der USB-1.1- und -2.0-Standard erfüllt und unterstützt werden. Weitere, damit verbundene Bedingungen sind:

  • Plug & Play-Funktion: Sobald ein Benutzer einen USB-Teilnehmer an den PC ansteckt, muss dieser ohne jeglichen zusätzlichen Set-up, Konfiguration oder Bedienereingriff erkannt und eingebunden werden.
  • Rückwärtskompatibilität: Ein USB-konformer Teilnehmer sollte mit allen PCs, MACs, UNIX oder LINUX-basierten Systemen funktionieren, egal ob alt oder neu.
  • Übertragungsgeschwindigkeit: mit 480 MBit/s ist der USB 2.0 einer der schnellsten Peripheriebusse. Obwohl viele Teilnehmer diesen maximalen Durchsatz nicht benötigen, sollten sie doch kompatibel sein.

ExtremeUSB – USB-Verlängerung und Wireless USB

Icrons ExtremeUSB-basierende Lösungen werden seit Jahren bereits in tausenden Anwendungen eingesetzt, die USB 1.1 oder USB 2.0 über die besagten 5 m hinaus verlängern. Seien es bis zu mehr als 100 m über UTP/STP-CAT5-Kabel oder bis zu 2 km über Multimode/Single-Mode fiberoptische Leitungen. Produktbeispiele von Icron sind das Box-Produkt USB2.0 Ranger Typ 140 (Vertrieb: HY-LINE) oder die einfacheren Huckepack-Boards CORE TP/DL, die in Kundenapplikationen integriert werden können.

Die fiberoptische Lösung M5-1001 des Herstellers OPTICIS (Vertrieb: HY-LINE) wiederum überträgt als kompletter KVM-Extender neben USB und RS232 auch Video (DVI bis SXGA/24 Bit Auflösung) über nur zwei Single-Mode-Fiberadern bis zu 2 km. Diese Lösung ist auch Kupferkabel-basiert bis zu ca. 40 m als Multimedia-Extender (inkl. Audio) vom Long-Distance-Spezialisten Inova Semiconductors aus München als Demokit inkl. Schaltpläne und Layoutfiles erhältlich (Vertrieb: HY-LINE).

ExtremeUSB kombiniert mit Digital Display Link

Beide letztgenannten Lösungen basieren auf Icrons ExtremeUSB CORE TP/DL-Modulen, kombiniert mit Inova Semiconductors GigaSTaR Digital Display Link (DDL) als Physical-Layer-Chips. Zahlreiche Hersteller von industriellen Automatisierungslösungen, im Netzwerk-Managment oder in der Medizintechnik bedienen sich schon seit einiger Zeit dieser Technologie und bauen damit so genannte Remote Terminals oder KVM-Extender auf.

Viele Anwender und Systemhersteller, insbesondere aus der Consumer-Welt, wollen heute die USB-Verbindungsleitung völlig einsparen bzw. durch eine Funklösung ersetzen, da eine Kabelverlegung meist nicht gewünscht oder möglich ist.

Bislang war es jedoch nicht möglich, eine kostengünstige Wireless-Lösung anzubieten, die USB 2.0 mit ausreichender Bandbreite überträgt.

Die neue ExtremeUSB-Wireless-Lösung von Icron wurde speziell auf die Anforderungen der transparenten und treiberlosen USB-2.0-Übertragung getrimmt. Die Technik organisiert und verwaltet die kritischen Verzögerungszeiten, Time-Out-Delays und Round-Trip-Delays derart, dass trotz eventueller Bitfehler oder Kommunikationseinschränkungen oder -probleme ein sicherer und störungsfreier Betrieb möglich ist.

WiRanger – der weltweit erste kabellose USB-Hub

Die neue Wireless-USB-Lösung WiRanger von Icron ist ein schlüsselfertiges, universelles System, bestehend aus Sender- und Empfängerbox (Vertrieb: HY-LINE). Es ist die erste weltweit transparente USB-2.0-Funklösung, die als ausgereiftes Serienprodukt verfügbar ist. WiRanger überbrückt ca. 30 m bei 54 MBit/s (IEEE802.11g) verschlüsselt und bedient USB 1.1 (Low-Speed, Full-Speed) und USB 2.0 (high speed) gleichermassen.

Bei USB 2.0 werden derzeit keine 480 MBit/s erzielt, allerdings steht ca. die Hälfte der 54-MBit/s-Bandbreite zur reinen USB-Datenübertragung zur Verfügung. Damit können USB-2.0-Teilnehmer zumindest schneller als mit USB 1.1 (max. 12 MBit/s) bedient werden. Der WiRanger läuft mit jedem Betriebssystem, das USB unterstützt. Ferner besitzt die Empfängerbox vier USB-Anschlüsse.

Zielapplikationen sind abgesetzte Drucker, Scanner, Webcams, Festplatten oder Dockingstationen für Camcorder, für digitale Fotoapparate oder MP3-Spieler.

WiRanger ist ein erstes Produkt, dem weitere folgen werden: Icron arbeitet bereits an einer Multi-USB-Hub-Architektur, die alle USB-Knoten von einem Host aus kontrolliert.

*Robert Eisses ist President & CEO bei der Icron Technologies Corporation in Kanada.

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