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¿Qué es un bus serie universal (USB)?
El bus serie universal (USB) es una interfaz estándar plug-and-play que permite a los ordenadores y dispositivos periféricos conectarse entre sí, transferir datos y compartir una fuente de alimentación.
En informática, un bus es un sistema de comunicación que transfiere datos. La elección del bus depende del caso de uso previsto, los requisitos de velocidad y los tipos de dispositivos implicados.
El USB fue desarrollado por un grupo de proveedores de tecnología para hacer frente a las limitaciones de los antiguos buses que utilizaban conexiones de puerto serie y puerto paralelo.
Puntos clave
- USB es una interfaz de conexión plug-and-play para ordenadores y periféricos.
- El USB está disponible en varias versiones, cada una de las cuales proporciona diferentes velocidades de transferencia de datos.
- Los puertos y cables USB pueden proporcionar energía eléctrica a los dispositivos conectados.
- El USB-C está sustituyendo gradualmente a los tipos de conexión más antiguos.
- USB4, que utiliza exclusivamente conectores USB-C, puede asignar dinámicamente ancho de banda para datos y protocolos de visualización.
¿Cómo funciona el USB?
Las conexiones USB tienen una arquitectura host/cliente. El host, que suele ser un ordenador personal (PC), es el controlador principal de las conexiones USB.
Cuando conectas un periférico USB a un host, el sistema operativo (SO) del host detecta el firmware del periférico y, si es necesario, carga los controladores de dispositivo necesarios para la transmisión de datos.
Para garantizar transferencias de datos eficientes y fiables, los cables USB utilizan señalización diferencial y una pila de protocolos en capas.
Los cables USB también pueden proporcionar energía eléctrica a los dispositivos conectados. La cantidad de energía depende de la versión USB y de los requisitos del dispositivo periférico.
Tipos de USB
Las distintas versiones de USB pueden tener diferentes tipos de conectores físicos. Cada tipo de USB admite diferentes velocidades de datos y capacidades, y la introducción de nuevos tipos de conectores suele coincidir con la publicación de nuevas especificaciones USB.
Aunque las versiones antiguas de USB que utilizan conexiones de tipo A o B siguen siendo muy utilizadas, los conectores USB-C están cerca de convertirse en un verdadero estándar universal para conectar y alimentar dispositivos.
Características clave del USB-C
La Unión Europea aprobó una legislación que establece el USB-C como puerto de carga estándar para los aparatos electrónicos de consumo. Esto ha acelerado rápidamente la adopción del USB-C.
Las características clave del USB-C incluyen conectores e interfaces de conexión estandarizados, compatibilidad con múltiples velocidades de transferencia de datos, funcionalidad plug-and-play, compatibilidad con versiones anteriores y compatibilidad con el suministro de energía USB (USB PD).
USB PD permite a los dispositivos negociar los requisitos de potencia y suministrar hasta 100 vatios de potencia a través de las conexiones USB-C.
Velocidades de transferencia USB
Las velocidades de transferencia USB varían según la versión. Las versiones más recientes de USB ofrecen velocidades de transferencia de datos, audio y vídeo significativamente más rápidas que las versiones más antiguas.
USB 1.0 vs. USB 2.0 vs. USB 3.0 y USB4
El USB 1.0 tenía una velocidad máxima de 12 Mbps y se utilizaba principalmente para conectar teclados y ratones a ordenadores de sobremesa.
El USB 2.0 aumentó la velocidad de transferencia de datos a 480 Mbps, lo que permitió intercambiar en caliente dispositivos de almacenamiento externo e impresoras.
La introducción del USB 3. 0 aumentó significativamente la velocidad de transferencia de datos, y ahora el USB 4 ofrece velocidades de hasta 40 Gbps.
USB y malware
En el año 2000, se lanzaron comercialmente las primeras memorias USB. Aunque estos prácticos dispositivos de almacenamiento portátil ayudaron a aumentar la adopción del estándar USB, también inspiraron un nuevo tipo de vector de ataque a la ciberseguridad, que ahora llamamos ataques de caída de USB.
En este tipo de exploit de seguridad, el atacante deja una unidad USB infectada con malware en un lugar público. Cuando una víctima desprevenida encuentra la unidad USB y la conecta a su ordenador, el malware se ejecuta automáticamente y permite al atacante filtrar información confidencial o utilizar el ordenador infectado como plataforma de lanzamiento para otros ataques.
El software antivirus para Windows y las herramientas antivirus para Mac con capacidad de escaneado en tiempo real pueden supervisar activamente cualquier actividad maliciosa en cuanto se inserta la unidad USB y proporcionar una capa adicional de protección.
Ventajas e inconvenientes del USB
El USB se ha convertido en el puerto de conexión y tipo de cable por defecto para una amplia gama de dispositivos periféricos.
Sin embargo, es importante mencionar que las conexiones USB intercambiables en caliente son susceptibles de sufrir daños si los puntos de conexión se tratan con brusquedad. Cuando los cables USB se manipulan mal o se introducen con fuerza, pueden doblarse las clavijas, aflojarse las conexiones y producirse una posible pérdida de datos.
Pros 
- El USB reduce la necesidad de múltiples cables de conexión
- Las nuevas versiones de USB son compatibles con versiones anteriores
- Las conexiones son plug-and-play
- El USB ofrece varias velocidades de transferencia de datos
Cons 
- Los cables USB extremadamente largos pueden experimentar una degradación de la señal
- Las versiones antiguas de USB pueden no proporcionar suficiente potencia para todos los casos de uso
- Enchufar y desenchufar con frecuencia puede desgastar las conexiones de los cables
- Las distintas versiones de USB ofrecen velocidades de transferencia diferentes y pueden tener distintos tipos de conexión
Lo esencial
El significado de bus serie universal abarca tanto los conectores físicos como los protocolos de comunicación que permiten a los dispositivos digitales conectarse, comunicarse y compartir energía.
El USB proporciona una interfaz de conexión universal, cómoda y versátil, pero la norma ha evolucionado con el tiempo, y los usuarios deben utilizar la versión correcta de USB para conseguir la velocidad y/o los niveles de potencia deseados.
