USB-Anschluss Nicht ohne mein Gadget

Geschäftstermin, Messebesuch, Abendveranstaltung - immer das gleiche Spiel: „Hier, meine Karte.“ Das Annehmen ungefragt zugesteckter Visitenkarten kann Man aus Gründen der Höflichkeit schlecht verweigern. Immerhin lassen sich die Karten aber später mit Häme und Genuss vernichten: man steckt sie einfach in den USB-Shredder, einen Miniatur-Aktenvernichter für den Schreibtisch, angeboten von der Firma USB Geek.

Solcherlei Gadgets - im Computerzeitalter steht das Wort in etwa für „originelle technische Spielzeuge“ oder „Zweckentfremdungen“ - sind nicht neu. Schon vor dreißig Jahren betrieben experimentierfreudige Auto- und Lastwagenfahrer Kaffeemaschinen, Fernsehgeräte, Ministaubsauger, Wetterstationen oder krude Lichtinstallationen in ihren Automobilen, gespeist durch ein 12-Volt-Kabel, das in den Zigarettenanzünderanschluss des Armaturenbretts gesteckt wurde.

Man kann ihn gar nicht falsch einstöpseln

Heute heißt so ein Anschluss „Port“, auch wenn er nicht in Fässern reift, und der derzeit verbreitetste plattformunabhängige Port ist der elegante, flache Anschluss, der Hardwarekomponenten über den sogenannten Universal Serial Bus, kurz USB, miteinander verbindet. Ein Bus in der Computerwelt ist nichts anderes als ein Leitungssystem zum Austausch von Daten oder Energie zwischen mehreren Hardwarekomponenten. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen parallelen und seriellen Bussen. Parallele Busse bestehen meist aus vielen Leitungen, über die mehrere Datenströme gleichzeitig laufen können. Die bekanntesten Vertreter sind sicherlich der IEEE-1284-Druckeranschluss (auch unter dem Namen vielpoliger Druckeranschluss LPT geläufig) oder der SCSI-Bus zum Anschluss von Scannern, externen Festplatten und anderer Peripherie. Serielle Busse hingegen kommen mit wenigen Kontakten/Leitungsadern aus; die Daten werden über einige wenige Leitungen als Datenpakete in Serie übertragen. Musiker kennen zur Genüge den soliden, aber langsamen Midi-Bus, der PC-Anwender nutzt täglich den PS/2-Bus, der den Rechner mit Tastatur und Maus verbindet.

Unter den seriellen Bussystemen gilt der USB als eierlegende Wollmilchsau, denn er ist aufgrund seiner Konzeption tatsächlich ziemlich universell einsetzbar und überdies im täglichen Einsatz idiotensicher. Der Stecker ist mechanisch gegen Verpolung geschützt - man kann ihn gar nicht falsch einstöpseln. Das USB-Kabel wiederum besteht aus lediglich vier Adern. Zwei Adern können ein angeschlossenes Gerät optional mit einer Spannung von 5 Volt bei einer maximalen Leistung von 2,5 Watt versorgen. Die anderen Adern sind für die Datenübertragung reserviert.

„Hot Plugging“

Über sogenannte „Hubs“, die man sich wie Mehrfachsteckdosen vorstellen kann, lassen sich an einem USB-Anschluss theoretisch bis zu 127 USB-Geräte anschließen, wobei fairerweise jeder Hub auch als Gerät mitgezählt werden muss. Die Zahl von 127 ist auch insofern theoretisch, als die Gesamtaufnahmeleistung von 2,5 Watt für einen Anschluss gilt. Wer also mehrere USB-Shredder an einem einzigen Port gleichzeitig betreiben will, riskiert, dass sein Computernetzteil sich unter dezenten Schmorgerüchen verabschiedet.

Das USB-Datenprotokoll ist so schlau gestaltet, dass die einzelnen USB-Geräte sich üblicherweise nicht in die Quere kommen und sich die zur Verfügung stehenden Ressourcen vom Zentralcomputer einteilen lassen. Ein externes Deklarieren der Geräte als „Master“ und „Slaves“ oder das Zuweisen von Speicherbereichen entfällt. Auch gestattet USB das sogenannte „Hot Plugging“: Geräte können per USB bei laufendem Computer an- und abgeklemmt werden. Der Rechner erkennt per USB-Gerätetreiber automatisch das angeschlossene Gerät, installiert es ohne Murren oder verlangt zumindest nur eine einmalige Treiberinstallation. Peripheriegeräte können, einmal installiert, per Betriebssystem und Mausklick bequem abgemeldet werden, wodurch einem das Herunterfahren und Neustarten des Systems bei Änderungen der Hardwarekonfiguration erspart bleibt.

Eine eigene Gadget-Industrie

Alle diese nützlichen Eigenschaften ersann das Unternehmen Intel und führte sie im Jahr 1996 in einer Form ein, die heute „USB 1.0“ heißt. Damals war die maximale übertragbare Datenrate zwölf Megabit pro Sekunde, was den praktischen Einsatz auf „langsame“ Datenlieferanten und -verbraucher wie Scanner oder Drucker beschränkte. Im Jahr 2000 wurde der Standard auf 480 Megabit aufgebohrt, er bekam die Bezeichnung USB 2.0 und gestattete auch den Anschluss datenintensiver Peripherie wie externen Festplatten.

Das USB-System ernährt inzwischen eine eigene Gadget-Industrie. Anerkannt nützlich sind die inzwischen ubiquitären USB-Speichersticks, die es gestatten, Datenmengen im Gigabytebereich zu einem Spottpreis als Sicherungskopie in der Hosentasche herumzutragen. Hinzu kommen Rechner, die in eine Wandsteckdose hineinpassen, Miniatur-Akkus, die unterwegs am Notebook aufgeladen werden können, und natürlich Funktionszwitter wie der iPod, die Musikabspielgerät und Dateiablage miteinander verbinden.

Nicht mehr der allerletzte Schrei

Unnütze Spielereien wie USB-Kaffeetassenwärmer oder -aquarien gibt es natürlich auch zuhauf, von denen die meisten aber lediglich die Stromversorgung des USB-Systems nutzen, um Kleinst-Elektrogeräte ohne klobigen 220-V-Anschluss oder Netzteile direkt auf dem Schreibtisch betreiben zu können. Wirklich intelligentes oder zumindest unterhaltsames USB-Zubehör nutzt dagegen den Strom- und den Datenbus: Da gibt es etwa den „Availabot“, eine elektromechanische Spielzeugfigur, die sich immer dann aufrichtet, wenn ein vorher per Software eingestellter Freund im Messenger-System online ist, oder den „Flashbag“, der eigentlich nur ein USB-Speicherstick ist, sich aber wie ein Luftballon immer stärker aufbläht, je mehr sein Speicherplatz belegt ist.

Inzwischen ist USB allerdings nicht mehr der allerletzte Schrei. Einen ähnlichen und technisch noch ausgereifteren Weg geht das Firewire-Interface, dessen ideelle Keimzelle schon Mitte der achtziger Jahre von der Firma Apple angelegt wurde, jedoch erstmalig um 1995 in einer frühen Form Verwendung fand und ursprünglich einen Nachfolger zum SCSI-Standard darstellen sollte.

Drahtlose Stromübertragung noch nicht ausgereift

Ähnlich wie der USB-Anschluss erlaubt auch Firewire die gleichzeitige Übertragung von Daten und Strom. Theoretisch können hier sogar bis zu 64.449 Geräte miteinander verbunden werden, denn pro Bus sind 63 Geräte anschließbar, wobei sich bis zu 1023 Busse über Brücken zusammenstecken lassen. Der Hauptunterschied zum USB-System ist aber, dass Firewire auch ohne einen „Wirtscomputer“, den sogenannten Host, eingesetzt werden kann. Damit ist also eine Kommunikation von Hardwaregeräten untereinander möglich, ohne dass ein Zentralcomputer beziehungsweise ein zentrales Betriebssystem diese Kommunikation steuern müsste. Anders gesagt: Jede Firewire-Hardwarekomponente kann selbst ein Host werden.

Man könnte nun fragen: warum denn überhaupt noch diese lästigen Kabel? Die Zukunft ist doch schließlich drahtlos. Wir surfen per W-Lan, schicken Daten per Bluetooth und Infrarotlicht durch die Gegend und funken per GPRS und UMTS. Ganz einfach: Es gibt immer noch keinen befriedigenden Weg, Strom drahtlos zur Verfügung zu stellen. Zu verlustbehaftet und möglicherweise auch ungesund ist die drathlose Übertragung elektrischer Energie bisher, auch wenn sie technisch über kleine Distanzen natürlich möglich ist. Bis hierfür eine Lösung gefunden ist, werden wir uns wohl weiterhin mit dem einen oder anderen Kabel herumschlagen müssen. Immerhin lassen sich ja schon Visitenkarten per Vcard-Datenformat funken.