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Dienstag, 15. September 2015

Nexus 5: USB OTG/Host nutzen ohne Root — so geht’s [Video]

Einer der Gründe, warum ich beim aktuellen Nexus 5 zugeschlagen und mir damit erstmalig ein Google-Smartphones gekauft habe — obwohl die sträfliche Abwesenheit eines micro SD-Kartenslots bei diesen Geräte mich bislang stets in die Arme anderer Hersteller getrieben hatte —, ist die vorhandene Kompatibilität mit dem USB-OTG-Standard, auch USB Host genannt. Damit ist es in der Theorie möglich, Daten, die beispielsweise auf einem USB-Speicherstick liegen, mittels entsprechendem Adapter auf dem Smartphone zu öffnen, anzusehen oder dorthin zu kopieren. Das funktioniert auf dem Nexus 5 allerdings nicht so ohne Weiteres — es sind zuvor ein paar zusätzliche Handgriffe vonnöten, die wir euch im Folgenden erklären und in einem Video zeigen.
Die gute Nachricht vorweg: Ja, Filme, Bilder oder Dateien auf USB-Sticks lassen sich auf dem Nexus 5 öffnen oder ansehen — und das nicht nur ganz ohne Root und zum Beispiel im Fall von HD-Filmen praktischerweise sogar, ohne dass diese vorher auf das Gerät kopiert werden müssen, sondern direkt vom externen Speicher aus. Die etwas schlechtere Nachricht: Mit Bordmitteln geht das nicht, ihr müsst euch zuvor eine App installieren. Im Video zeige ich, wie das geht und wie es dann im Alltag funktioniert:

    YouTube-Logo
Die App Total Commander findet ihr kostenlos im Play Store, das USB-Stick-Plugin kostet dort günstige 50 Cent (gibt es aber auch als kostenlose 30-Tage-Testversion) und einen USB-OTG-Adapter gibt es für ein paar Euro bei Amazon.
Sind App und Plugin installiert, reicht es, den Adapter mit eingestecktem Speicherstick in den Micro-USB-Port zu stöpseln und schon sollte der Total Commander dies erkennen und Zugriff auf dessen Dateistruktur gewähren. In unserem Test funktionierte das mit allen uns vorliegenden USB-Sticks und — dies jedoch abhängig vom benutzten SD-Karten-Adapter — auch mit micro SD-Karten bis zu 32 GB.
Besonders schön: Anders als vormals mit dem Nexus Media Importer müssen die unter Umständen riesigen (HD-Film-)Dateien nicht erst auf das Gerät geschoben werden, sondern können direkt vom Stick mit dem Player der Wahl abgespielt werden.
Wer Dateien vom Nexus 5 auf diesem Wege auf einen externen Speicherstick schieben möchte, sollte allerdings darauf achten, dass dieser im FAT32-Format vorliegt — auf NTFS kann der Total Commander nicht schreiben.
Ebenfalls erwähnenswert: Der Anschluss von USB-Geräten, die kein Speichermedium sind, funktioniert. Im Test erkannte das Nexus 5 eine US-Maus problemlos.
Habt ihr schon dicke Dateien von extern auf euer neues Nexus 5 geschoben? Welche Lösung habt ihr gefunden? Oder ist der Total Commander samt Plugin genau das, worauf ihr gewartet habt?
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USB Typ-C: Neuer USB-Standard kommt Mitte 2014 und soll beidseitig einsteckbar sein

Wer kennt es nicht: Man versucht den USB-Stick in den entsprechenden Port zu stecken – geht nicht. Folglich muss man den Stick umdrehen, damit er in die passende Schnittstelle passt. Dieses nervige Wenden ist ab Mitte nächsten Jahres wohl Geschichte: USB Typ-C soll in etwa so groß wie ein micro USB-Stecker sein und sich beidseitig einstecken lassen können.
Mitte 2014 soll die derzeitige USB-Schnittstelle abgelöst werden.
Mitte 2014 soll die derzeitige USB-Schnittstelle abgelöst werden.
Apple hat es beim iPad und dem iPhone 5 vorgemacht und mit dem Lightning-Adapter den ersten Stecker auf den Markt gebracht, der unabhängig der Einsteck-Seite funktioniert. Da die Pins auf beiden Seiten gleich angeordnet sind, ist ein vertauschen bzw. verdrehen des Steckers nicht möglich. Die Grundidee des Lightning-Steckers von Apple soll nun auch bei den USB-Kabeln der Zukunft zum Einsatz kommen. Aufgrund der symmetrischen Anordnung der Pins wird beim Type-C Stecker das Design verändert. Laut einer Pressemitteilung von Brad Saunders, Chairman der USB 3.0 Promoter Group, wird der Stecker dünner und auch leistungsfähiger.

Leistungsfähigkeit steigt

Gerade für Smartphones und Tablets ist es wichtig, möglichst viel Strom durch die USB-Schnittstellen jagen zu können, um ein schnelleres Aufladen das Akkus zu ermöglichen. Auch hinsichtlich dieser Eigenschaft haben sich die klugen Köpfe, die für die Schnittstelle verantwortlich sind, Gedanken gemacht. Die Stromzufuhr ist, laut Saunders, frei skalierbar. Damit sollten auch künftige Geräte mit ausreichend Strom versorgt werden. Natürlich ist man bestrebt, die Schnittstelle in alle möglichen Geräte zu integrieren. Auch hinsichtlich Geschwindigkeit hat man bereits vorgesorgt. Sollte wieder eine neue Technologie nach den SSDs bzw. Speicherkarten kommen, die noch schneller ist, so wird man mit dem neuen Standard auch gleich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten ermöglichen.
Allerdings ist zu bedenken, dass ein neues Design eines Steckers die alten Ladekabel überflüssig und wertlos machen könnte. Der Standard soll Mitte nächstes Jahr in den ersten Geräten vorzufinden sein. Bis dahin müssen wir uns noch mit den alten USB-Sticks und Ladegeräten herumschlagen.
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Mehr Speed mit USB 3.1

Hinter dem Ende Juli finalisierten kleinen Versionssprung von USB 3.0 SuperSpeed auf 3.1 SuperSpeed+ steckt eine große Veränderung: SuperSpeed+ leitet Daten doppelt so schnell, lädt Geräte um ein Vielfaches flotter auf und eignet sich zur Multimedia-Wiedergabe von HD-Material. 


Wie schon USB 3.0 sind auch Kabel und Anschlüsse der neuen Version abwärtskompatibel zum alten USB 2.0. Rein äußerlich hat sich also bei USB 3.1 nichts verändert, vielmehr muss man einen Blick auf den Datentransfer werfen.

Höhere Bitrate durch bessere Codierung


Die höhere Geschwindigkeit erzielt SuperSpeed+ zum großen Teil durch eine Verdoppelung der Transfer-Frequenz von 5 auf 10 GHz. Auch die Art der Datenübertragung ändert sich. Bisher verwendet USB 3.0 eine 8b/10b-Codierung, was bedeutet, dass für acht Bit an Nutzdaten zwei Bit für die Fehlerkorrektur übertragen werden. USB 3.1 steigt auf ein 128b/132b-Codierschema um und reduziert damit den Overhead von 20 auf drei Prozent. Die höhere Signalrate verlangt von der Hardware, dass diese Signale zuverlässig ankommen.

Im USB-Kabel wird sich an der Anzahl der Leitungen nichts ändern; nach wie vor erfolgt die Übertragung vom Transmitter zum Receiver und umgekehrt jeweils über zwei verdrillte Leitungen: Eine Leitung schickt das Signal unverändert los, die andere sendet es invertiert (siehe Grafik links unten). Der Empfänger bildet dann die Differenzspannung beider Signale, welche doppelt so hoch ist wie das Signal an sich. Dies reduziert den negativen Einfluss von Signalstörungen erheblich. In USB 3.0 werden nur die verdrillten Paare der Datenleitungen abgeschirmt, in USB 3.1 wird es dagegen jede Einzelader.


Signaldämpfung bei USB 3.0


Zusätzlich verschärft das USB-IF die Regeln zur Signaldämpfung. Bei USB 3.0 darf das Signal insgesamt 20 Dezibel (dB) verlieren. Da Geräte und Kabel von verschiedenen Herstellern stammen, kann niemand garantieren, dass dieser Wert eingehalten wird. USB 3.1 legt fest, wie viel Signalstärke die Komponenten verlieren dürfen: Für Geräte liegt sie bei 7 dB, Kabel dürfen 6 dB verlieren. Können Geräte den Grenzwert nicht einhalten, ist der Einbau eines Signalverstärkers (Repeaters) vorgeschrieben. Gleichzeitig schränkt das auch die maximale Länge für passive Kabel ein. Für USB 3.1 ist sie auf einen Meter begrenzt. Längere aktive Kabel brauchen auch einen Repeater.

Neben dem zentralen USB-Standard hat das USB-IF auch be­gleitende Spezifikationen festgelegt, um die USB-Funktionalität auszubauen. Das für Multimedia vorgesehene USB-AV bestimmt, wie Audio- sowie Videodaten übertragen werden. Diese Spezifikation hat man der doppelten Leistung von USB 3.1 einfach angepasst, sodass SuperSpeed+ nun dasselbe leistet wie HDMI 1.4. Weil aber keine HDCP-Verschlüsselung vorgeschrieben ist, wird man per USB keine Blu-rays, sondern nur Filme, die etwa als MKV- oder MP4-Datei vorliegen, direkt an den Fernseher schicken können.

Mobile Geräte schneller aufladen


Mit USB 3.1 wird auch USB Power Delivery (USB-PD) umgesetzt. USB-PD legt neue Richtlinien für die Stromversorgung der Geräte fest. Bisher laden Geräte über USB 3.0 mit maximal 4,5 Watt auf. Fast alle Tablets und Smartphones unterstützen sogar nur USB 2.0, das bloß 2,5 Watt bereitstellt. Power Delivery schreibt fünf verschiedene Ladeprofile vor, die Leistungen zwischen 10 und 100 Watt erlauben und damit das Aufladen von mobilen Geräten um ein Vielfaches beschleunigen (siehe links oben). Jedoch ist nur das Profil 1 für 10 Watt mit heutigen Kabeln und Steckern möglich. Wie die Hardware für höhere Stromstärken bis zu fünf Ampere aussehen soll, ist noch unklar. USB-PD führt zudem ein Protokoll ein, über das Geräte den Ladevorgang aushandeln. Das geschieht direkt über die Stromversorgung, sodass der Datentransfer davon nicht beeinträchtigt wird.

Im Gegensatz zu USB 3.0 soll die Version 3.1 zügig kommen. Noch Ende 2013 werden letzte Feinheiten im Standard ausgearbeitet. Bis dahin stehen Testhardware und -tools für interessierte Hersteller bereit. Erste Chips werden für Mitte 2014 erwartet, und bald darauf kommen wohl auch Erweiterungskarten für den PC. Nur die direkte Integration in den Chipsatz wird noch eine Weile dauern. Obwohl Intel eine der treibenden Kräfte hinter SuperSpeed+ ist, zündet wohl erst die CPU-Generation für 2016 den USB-Turbo. Aber dann steht vielleicht schon die nächste Ausbaustufe bereit. Laut USB-IF hat die Universal-Schnittstelle sogar noch Potenzial für eine weitere Verdoppelung der Transfergeschwindigkeit auf 20 GBit/s – schneller ist derzeit keine andere lokale Kabelverbindung.
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Audioausgabe soll in Android L über den USB-Port möglich sein und bezüglich Qualität einen großen Sprung machen

Wenn wir Kopfhörer anschließen, dann verwenden wir den 3,5 mm Klinkenstecker des Handys. Bislang. Denn in der nächsten Android-Version soll auch der USB-Port dazu verwendet werden können. Was bringt das?
Von Belang ist diese Tatsache weniger für Otto Normalhörer als vielmehr für die professionellen Musiker. Die bislang ja eher auf iOS gesetzt haben, denn auf Android. Apple hatte bisher was die Audio-Qualität betrifft ja eindeutig die Nase vorne. Immerhin kam das iPhone nach dem iPod. iOS war also schon immer die bevorzugte Plattform für Musiker, bot es doch Drittanbietern von Audio-Zubehör zahlreiche Vorteile, vor allem wegen der USB-Audio-Unterstützung.

Umwandler auslagern

Einer dieser Vorteile ist die Möglichkeit den DAC auszulagern. Ein DAC ist ein Digital-to-Analog Converter bzw. auf Deutsch ein Digital-Analog-Wandler. Er wandelt ganz im Sinne seines Namens digitale Signale in analoge um. Wenn du also mit einem üblichen Kopfhörer via Handy Musik hörst, dann wir das digitale Signal der MP3-Datei in ein analoges umgewandelt, das dann über den Klinkenstecker an deinen Kopfhörer weitergeleitet wird.
Nun haben herkömmliche Phones solche DACs verbaut, allerdings sind diese eher von mieser Qualität. Würde man diese Umwandler z.B. in den Kopfhörer auslagern können, dann könnte man qualitativ hochwertige DACs verbauen, abhängig natürlich auch vom Preis. Nur dann müsste das digitale Signal an die Kopfhörer weitergegeben werden – und dies ist via Klinkenbuchse eben nicht möglich.
Die Qualität der Musik von Android-Geräten könnte mit der Version L einen Quantensprung machen, gute Kopfhörer vorausgesetzt. (Foto: iStockPhoto, ersinkisacik)
Die Qualität der Musik von Android-Geräten könnte mit der Version L einen Quantensprung machen, gute Kopfhörer vorausgesetzt. (Foto: iStockPhoto, ersinkisacik)
Man muss einen solchen Kopfhörer dann über einen micsro-USB-Anschluss an das Smartphone koppeln. Allerdings muss das Handy dann auch eine USB-OTG-Funktionalität aufweisen. Bei Geräten mit USB on-the-go (OTG) muss eines der beiden eine eingeschränkte Host-Funktionalität übernehmen.
Jedenfalls macht Android mit der Version L die Qualitätslücke betreffend Audio gegenüber Apple deutlich kleiner.
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USB OTG mit Nexus 5 und Co: Was es bedeutet und wie man es benutzt

Manche Android-Geräte wie das Nexus 5 unterstützen eine überaus nützliche Funktion, über die die Hersteller für gewöhnlich kaum sprechen: USB OTG. Damit könnt Ihr Euer Android-Gerät als USB-Host verwenden und zum Beispiel einen USB-Stick direkt ans Smartphone anschließen. Wie das geht und was Ihr mit USB OTG sonst noch machen könnt, erklären wir hier. 
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Mit einen kleinen Kabel wird das Nexus 5 mit Maus, Tastatur oder USB-Stick verbunden. / © AndroidPIT

Was bedeutet OTG? 

OTG steht für “On the go”, USB OTG bedeutet so viel wie “USB für unterwegs”. Mit USB OTG können zwei Geräte via USB miteinander kommunizieren, indem eines die Host-Funktionalität übernimmt, wie es zum Beispiel ein PC macht, wenn man einen USB-Stick oder ein Smartphone anschließt. Dank OTG fällt der PC als Zwischenstation weg - Fotos können direkt von der Kamera an einen Drucker gesendet werden, eine Tastatur kann direkt an ein Tablet angeschlossen werden oder ein USB-Stick ans Smartphone. Erkennbar sind USB-OTG-fähige Geräte an einem USB-Logo mit zusätzlichem grünen Pfeil.
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Der grüne Pfeil zeigt an, dass ein Gerät OTG-fähig ist.  

Wie kann man OTG am Smartphone oder Tablet nutzen? 

Die Einsatzmöglichkeiten von OTG sind vielfältig, im Falle von Smartphones und Tablets kann die Technologie zum Beispiel genutzt werden, um Tastaturen, PC-Mäuse, Festplatten oder USB-Sticks anzuschließen. Nicht alle Smartphones und Tablet sind aber OTG-fähig, das heißt, nicht alle können als Host fungieren. Ob Euer Gerät für einen Einsatz in Frage kommt, ist nicht immer ganz einfach herauszufinden. Wenn der Hersteller es nicht angibt, hilft nur ein Test, zum Beispiel mit einer kostenlosen App aus dem Play Store namens USB Host Diagnostics. Haltet für den Test ein OTG-Kabel und ein USB-Gerät bereit, das Ihr an das Smartphone anschließen könnt. 
Ist Euer Gerät als USB-Host geeignet, braucht Ihr ein passendes OTG-Kabel. Das bekommt Ihr für ein paar Euro im Elektronikmarkt oder im Online-Handel, zum Beispiel bei amazon,de. Um Speichermedien wie USB-Sticks oder Festplatten anzuschließen, benötigt Ihr unter Umständen außerdem eine App wie USB Host Controller oder Total Commander. 
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Smartphone und Tastatur: Mit einem OTG-Kabel können beide direkt miteinander verbunden werden. / © AndroidPIT

Was kann ich mit USB OTG machen? 

USB OTG macht es möglich, das Smartphone oder Tablet mit Maus und Tastatur zu koppeln und darüber zu steuern. Natürlich gibt es Einschränkungen, so funktionieren zum Beispiel nicht alle Spezialknöpfe von High-Tech-Mäusen, doch alle Bedienoptionen und Toucheingaben auf dem Smartphone oder Tablet können via Tastatur oder Maus gesteuert werden. Praktisch ist das vor allem bei den größeren Tablets, die so schnell zum Ersatz-Laptop umfunktioniert werden können. 
Auch der Anschluss von Speichermedien wie USB-Sticks oder externen Festplatten bietet sich an. Mit einem Datei-Manager könnt Ihr direkt auf die Daten darauf zugreifen und zum Beispiel Filme oder Musik direkt abspielen, ohne diese erst auf das Android-Gerät zu überspielen. Alternativ könnt Ihr natürlich auch Daten, zum Beispiel ganze Ordner mit Musik oder Bildern, auf das Smartphone kopieren. Auch für Backups und Datensicherungen eignet sich USB OTG. 

Welche Geräte unterstützen USB OTG?

Viele aktuelle Smartphones unterstützen das praktische USB für unterwegs, unter anderem: 
  • Sony Xperia Z, ZL, Z Ultra, Z1
  • Samsung Galaxy S2, S3, S4, Note 1, Note 2, Note 3
  • LG Optimus G, G2
  • HTC One X, One, One mini, One max
  • Google Nexus 5
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