La telefonia è un sistema che consente la trasmissione a distanza della voce, trasformando le vibrazioni acustiche in variazioni di corrente elettrica.
La comunicazione telefonica avviene tra due individui e nei due sensi, per mezzo dell’apparecchio telefonico, chiamato, più brevemente, telefono. Il telefono può essere fisso o mobile.
Il telefono fisso è costituito da due parti: la cornetta, o, più tecnicamente il microtelefono, e il corpo, che è collegato alla rete con la
spina telefonica.
Sul corpo è collocata la tastiera, con cui si compone il numero da chiamare, e un display (un visualizzatore) dove appare il numero che si compone; il numero viene trasmesso alla centrale telefonica che mette automaticamente in contatto con il numero richiesto.
Il microtelefono contiene il microfono, che sta vicino alla bocca e che invia la nostra voce alla persona con cui siamo in collegamento, e il ricevitore, appoggiato all’orecchio, con cui ascoltiamo il nostro interlocutore (cioè la persona con cui si parla) FIG. 15.
Le onde acustiche delle voci vengono trasformate dai microfoni in segnali elettrici che viaggiano lungo i cavi telefonici.
Il cavo telefonico casalingo è il doppino ( par. 4.2): tutti i doppini dell’edificio in cui abitiamo terminano in una cassetta di derivazione collegata a una centralina di quartiere, a sua volta unita alla centrale urbana.
Da ciascun centro abitato partono i cavi telefonici che ci mettono in collegamento con il mondo intero: possono essere aerei, interrati o sottomarini, oppure sono utilizzati i collegamenti via radio gestiti dai satelliti ( par. 7).
Sono largamente impiegati i cordless (cioè “senza filo”), telefoni dove il microtelefono e il corpo non sono collegati da un filo, ma comunicano per mezzo di onde radio; usando il tasto viva voce, il cordless consente la conversazione senza tenere il ricevitore grazie a un piccolo amplificatore che rende udibile la voce anche a distanza FIG. 16.
1. si può portare dappertutto perché è di formato tascabile;
2. trasmette e riceve tramite onde radio e quindi non ha bisogno di cavi. La presenza di migliaia di antenne radio sparse sul territorio permette il funzionamento dei cellulari, il cui uso è possibile a patto che l’apparecchio si trovi nell’area coperta dal servizio.
Ciascun telefonino trasmette e riceve con onde radio a una certa frequenza.
Siccome le frequenze utilizzabili non sono infinite, il territorio è stato suddiviso in celle di forma esagonale che funzionano in questo modo:
- due celle che confinano tra loro non possono usare la stessa frequenza radio, per non interferire;
- due celle lontane possono usare invece la stessa frequenza;
- il cellulare, anche quando non viene adoperato, è sempre in collegamento con l’antenna più vicina tramite un segnale di controllo;
- ogni cella fa capo a una stazione di commutazione che copre diverse celle, la quale mette in collegamento le antenne radio di ciascuna cella con la rete telefonica fissa;
- ogni stazione di commutazione è in grado di riconoscere il numero telefonico e il nome del proprietario del telefonino e può memorizzare le telefonate fatte e ricevute.
Che cosa avviene quando componiamo un numero sul telefonino? Innanzitutto parte il segnale che arriva all’antenna più vicina e, da questa, alla stazione di commutazione.
La stazione invia il segnale a quella del numero chiamato, utilizzando la rete telefonica fissa:
- nel caso in cui il numero chiamato sia di un telefono fisso, il percorso termina a questo punto;
- se, invece, il numero chiamato appartiene a un altro cellulare, la stazione di commutazione trova l’antenna alla quale il cellulare è agganciato in quell’istante ed effettua il collegamento.
La divisione del territorio in celle esagonali.
Ogni cellulare è costituito da una serie di elementi fondamentali:
- l’antenna, interna al cellulare, che riceve e trasmette il segnale;
- un microprocessore principale ( Capitolo 7), che trasforma gli impulsi ricevuti in segnali elettrici e questi ultimi in onde acustiche;
- un microprocessore secondario, che si occupa di tutte le altre funzioni del telefonino: rubrica, suoneria, segreteria, giochi, ecc.;
- una batteria, ricaricabile mediante la rete elettrica domestica, che alimenta i circuiti.
Quando acquistiamo un cellulare scegliamo il provider, ossia la società che ci fornisce il servizio di telefonia e gestisce la rete di antenne.
Ci viene rilasciata una SIM, sigla di Subscriber Identity Module (“Modulo d’identità dell’Utente): è un piccolo circuito integrato dove sono memorizzati i dati dell’utente, il numero telefonico e la rubrica; volendo sostituire il telefono è sufficiente inserire la SIM del vecchio cellulare nel nuovo per non perdere i dati registrati.
LA “MALATTIA” DEL CELLULARE
Il cellulare è ormai alla portata di tutti ed è diventato uno strumento di cui è impossibile fare a meno: giovani e meno giovani siamo contagiati dal virus del... cellulare!
L’uso di questo formidabile oggetto offre molti vantaggi, ma comporta anche non pochi rischi. La comunità degli scienziati e dei ricercatori è ancora divisa sullo stabilire, una volta per tutte, quanto l’esposizione prolungata alle onde elettromagnetiche emesse da un telefonino danneggi il cervello.
Come per tutte le cose, bisogna solo allenarsi ad avere un rapporto equilibrato con il nostro cellulare, limitando l’uso alle situazioni in cui è veramente necessario.
In ogni caso quando in famiglia ci sentiamo dire: «Hai sempre il telefono in mano! Vuoi posarlo ogni tanto?», varrebbe la pena di riflettere.
| VANTAGGI | RISCHI |
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- Ci può aiutare a superare i momenti difficili e alleviare la solitudine.
- È un buon mezzo per gestire alcuni aspetti della realtà: per esempio registrare immagini che suscitano ricordi, documentare situazioni, ecc.
- Rende possibile la comunicazione con gli short message (SMS) in modo molto facile e veloce.
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- Rischia di far idealizzare la persona con cui si comunica e di far vivere relazioni virtuali, più emotive e mentali che fisiche.
- Non permette, data la velocità di comunicazione, di fare quelle riflessioni possibili con il contatto faccia a faccia.
- Non lascia cogliere visivamente l’emozione o l’espressività dell’interlocutore, attraverso quei modi di comunicare che prendono il nome di “messaggi non verbali”.
- Ci si affeziona troppo al cellulare come oggetto, rischiando di cadere nel panico o in ansia se, per qualche motivo, smette di funzionare.
- Si diventa più approssimativi, meno capaci di prendere decisioni o impegni.
- Questo metodo di linguaggio abbreviato potrebbe portare a pensare in modo eccessivamente sintetico.
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L’EVOLUZIONE DEL CELLULARE: SMARTPHONE E TABLET - per saperne di PIÙ!
Fino a pochi anni fa, il cellulare si utilizzava solo per telefonare; nel corso del tempo ha arricchito e diversificato le sue funzioni.
Oggi, grazie agli smartphone, è possibile, oltre che telefonare, scattare fotografie, girare video, ascoltare musica, giocare, collegarsi alle rete Internet per spedire e ricevere la posta elettronica, consultare i siti creati appositamente per la telefonia mobile, interagire attraverso i social network (Facebook, Twitter, ecc.). Inoltre, esistono delle applicazioni per gli smartphone con scopi medici-sanitari: misurare la pressione sanguigna e i battiti cardiaci, controllare il fabbisogno energetico, il consumo calorico e le abitudini alimentari, spedire e ricevere le analisi cliniche.
Più potente di uno Smartphone, ma meno potente di un PC è il tablet, che ha tutte le funzioni base di un computer portatile e uno schermo più grande di uno smartphone.
I satelliti artificiali sono apparecchiature messe in orbita attorno alla Terra da un razzo vettore per scopi diversi (civili e militari).
I satelliti, ormai in uso da qualche decennio, sono molto utili in campi diversi: per le previsioni meteorologiche, per l’osservazione dei cambiamenti climatici, per numerose ricerche scientifiche, per lo sviluppo delle telecomunicazioni, ecc.
Siccome, come sappiamo, le onde radio fanno molta fatica a superare gli ostacoli, è necessario ricorrere a stazioni intermedie, i ripetitori, che raccolgono e diffondono il segnale: i ripetitori, tra loro collegati, costituiscono
il ponte radio.
La più recente evoluzione del ponte radio è il satellite, su cui si possono montare dei ripetitori che viaggiano ad altissima quota.
Il ponte radio.
Il satellite, alimentato da pannelli solari, ruota attorno alla Terra seguendo un’orbita geostazionaria, a circa 36 000 km di altezza. Percorrendo quest’orbita, il satellite viaggia alla stessa velocità di rotazione del nostro pianeta (circa 11 000 km/h), tanto che se lo osservassimo, ci sembrerebbe un punto fermo nel cielo.
Rimanendo, per così dire, fisso nel cielo sempre nello stesso punto preciso, il satellite diventa facile da trovare; ecco come funziona:
- dalla Terra la stazione trasmittente, per mezzo di una grande antenna parabolica puntata con esattezza millimetrica sul satellite, invia il segnale radio;
- le antenne del satellite raccolgono il segnale;
- il segnale viene amplificato all’interno del satellite;
- il satellite ritrasmette il segnale verso la Terra: ogni satellite geostazionario è in grado di coprire circa un terzo della superficie del nostro pianeta; in ogni caso ciascun satellite si occupa di un settore della Terra ben definito;
- sulla Terra, delle antenne paraboliche ricevono il segnale.
La rotazione intorno alla Terra di un satellite.
Il GPS, sigla di Global Positioning System (“Sistema di Posizionamento Globale”), utilizza una rete di satelliti in orbita intorno alla Terra per fornire, a chi le cerca, indicazioni precise sulla propria posizione.
È una tecnologia nata negli Stati Uniti per scopi militari, che in seguito è stata utilizzata anche per scopi civili. L’Europa sta mettendo in orbita satelliti per raggiungere gli stessi risultati, attraverso il programma Galileo (con un importante contributo italiano), la cui entrata in funzione è prevista nel 2019.
Come funziona il GPS? La rete dei satelliti per il GPS, che si trova a una altezza di circa 20 000 km dalla Terra, invia continuamente segnali radio.
Per rintracciare la propria posizione, è necessario dotarsi di un navigatore satellitare.
Il navigatore è un ricevitore GPS costituito da un microprocessore e uno schermo a cristalli liquidi: “navigatore” è il termine che indica l’ufficiale di rotta sulle navi e sugli aerei e il copilota nelle gare automobilistiche su strada (rally) che, come il navigatore satellitare, hanno il compito di indicare costantemente posizione e percorsi da seguire.
È un apparecchio ormai in dotazione in molte autovetture e può essere aggiunto anche a quelle che ne sono sprovviste. A volte è presente tra le applicazioni di un telefono cellulare.
Il navigatore:
- compie la ricerca del segnale radio di almeno tre satelliti, per operare la triangolazione utile a stabilire con buona precisione (con uno scarto di qualche metro) la posizione dell’utente;
- se richiesto dall’utente, è in grado di fornire il percorso esatto per raggiungere una determinata destinazione;
- segnala sullo schermo, con una traccia a colori e con una spiegazione a voce, la stazione di partenza, il percorso nella sua totalità, oppure il percorso che volta per volta si deve effettuare; la voce è utilissima perché permette al pilota di non distogliere lo sguardo dalla strada;
- fornisce indicazioni relative alla velocità del veicolo, all’ora prevista di arrivo e alla presenza di limiti di velocità.
IL TELEFONO SATELLITARE - per saperne di PIÙ!
Per chi si trova in luoghi del nostro pianeta non coperti dalle reti delle antenne radio (l'alta montagna, le zone desertiche, il pieno oceano), non è possibile usare il normale telefonino perché manca il cosiddetto "campo".
In questi casi, per comunicare è indispensabile il telefono satellitare: è un apparecchio dotato di una antenna particolarmente potente, che si connette al più vicino satellite per telecomunicazioni; il satellite devia la chiamata verso la rete telefonica fissa e quindi, se occorre, verso altri telefoni cellulari.
Il computer è un dispositivo elettronico, che, a una velocità molto elevata, è programmato per:
- elaborare dati;
- immagazzinare dati sotto forma di file;
- restituire dati nella forma richiesta.
Un computer svolge le sue funzioni non solo grazie ai suoi circuiti elettronici, ma anche per mezzo di una serie di indicazioni che vengono fornite da un programma:
- l’insieme delle parti meccaniche ed elettroniche del computer prende il nome di hardware (pronuncia: arduer);
- l’insieme dei programmi per il computer prende il nome di software (pronuncia: softuer).
Esistono diversi tipi di computer: da quelli più potenti e veloci che lavorano per i centri di ricerca, fino ai personal computer (PC), adatti per essere usati da una persona per il proprio studio o lavoro. Questi ultimi, progettati per stare sopra a una scrivania, vengono chiamati in inglese desktop (“piano della scrivania”).
Una periferica è una componente hardware che funziona sotto il controllo dell’unità centrale del PC stesso. La periferica può essere di:
- input, se immette dei dati nel PC;
- output (pronuncia: autput), se riceve dei dati dal PC.
Periferiche di input
Sono periferiche di input la tastiera, il mouse, lo scanner, il microfono e la videocamera.
► La tastiera. È formata da un gruppo di tasti che portano i simboli dei caratteri, dei numeri e delle funzioni. Può essere usata:
- premendo un tasto alla volta e poi rilasciandolo;
- tenendo premuto un tasto in modo che si ripeta lo stesso comando;
- premendo in modo combinato due tasti per generare funzioni particolari.
► Il mouse (pronuncia: maus). È collegato a un cursore che riproduce sullo schermo il suo movimento. Ha due tasti, destro e sinistro:
- una pressione su un tasto è detta clic;
- la doppia pressione veloce su un tasto è detta doppio clic.
In mezzo ai due tasti può esserci una rotellina per far scorrere la visualizzazione delle informazioni velocemente.
► Lo scanner. È l’apparecchio che legge e importa nel computer testi e immagini.
► Il microfono e la videocamera. Sono apparecchi che importano suoni e immagini.
Periferiche di output
Le periferiche di output sono il monitor, la stampante, gli altoparlanti e le cuffie.
► Il monitor. È uno schermo a cristalli liquidi molto simile a quello di un televisore, che emette però meno onde elettromagnetiche.
Il monitor non registra i dati, ma si limita a visualizzare quelli battuti sulla tastiera o generati dal PC; ha una risoluzione, ovvero una resa dell’immagine, data dal numero di pixel, i punti luminosi che formano l’immagine.
► La stampante. Permette di riprodurre su carta (in nero o a colori) quanto appare sul PC.
Ce ne sono di due tipi:
1. a getto d’inchiostro, le cui testine spargono l’inchiostro sulla carta facendolo passare attraverso fori piccolissimi;
2. a laser, dove un raggio laser viene dosato a seconda della quantità di pixel che deve essere impressa sulla carta.
► Gli altoparlanti e le cuffie che trasmettono parole e suoni.
LA STAMPANTE 3D - per saperne di PIÙ!
La stampa 3D è una nuova tecnologia grazie alla quale si passa dalla realizzazione di documenti cartacei alla creazioni di oggetti.
Infatti, la stampa 3D consente di produrre oggetti tridimensionali a partire da un modello digitale sviluppato da appositi programmi di disegno, o scansionato mediante apparecchiature a raggi laser.
Gli oggetti nascono dalla sovrapposizione di strati di polimeri che si solidificano immediatamente. Il risultato è la fabbricazione della figura precedentemente creata al computer.
Le potenzialità di questa nuova tecnologia sono infinite e non ancora tutte sperimentate. Le prime applicazioni consistono nella realizzazione di prototipi, ovvero dei modelli che devono servire a orientare la produzione futura dell'oggetto. I prototipi riguardano la progettazione industriale, ma anche l'ingegneria, l'architettura, il design, l'oggettistica, l'abbigliamento, l'oreficeria, l'ambito medico-sanitario per la costruzione di protesi, ecc.
Un esempio di stampante 3D.
Il “cuore” del PC è chiamato in diversi modi: cassa del computer, contenitore, scocca o, con termine inglese, case (pronuncia: cheis).
La cassa del PC contiene il componente principale dell’elaboratore, ossia la scheda madre (in inglese motherboard, pronuncia: maderbord): ha l’aspetto di una grande piastra rettangolare composta da circuiti stampati e collega tutte le componenti del computer.
Sulla scheda madre si trovano:
- il socket CPU, la culla destinata a ospitare il processore, cioè la CPU (Central Processing Unii, “Unità Centrale di Elaborazione”), che effettua tutti i calcoli e verifica il funzionamento del sistema;
- gli slot, o bus di comunicazione, che collegano la scheda madre alle schede periferiche (la scheda video, la scheda audio, ecc.);
- gli ingressi per le periferiche (monitor, altoparlanti, porte USB, ecc.);
- la memoria di massa centrale o primaria del PC (RAM e ROM).
Le memorie di un PC sono diverse e con varie funzioni.
La memoria di massa centrale o primaria è una specie di armadio con molti ripiani, che contiene le istruzioni dei programmi in esecuzione e tutti i dati in corso di elaborazione: ciascun ripiano porta un’informazione elementare evidenziata da un indirizzo grazie al quale il PC può recuperare il dato.
La memoria centrale o primaria è di due tipi:
1. la memoria RAM (Random Access Memory, “Memoria ad Accesso Casuale”) che è la memoria di lavoro, quella che si perde quando si spegne il computer;
2. la memoria ROM (Read Only Memory, “Memoria di Sola Lettura”) che contiene i dati utili per avviare e configurare il computer: è molto più ridotta della RAM e non si perde quando si spegne il PC.
La memoria di massa secondaria si divide in:
- hard disk (“disco rigido”), un disco magnetico, interno al PC, in grado di contenere tutti i programmi che fanno funzionare il PC insieme a una grande quantità di dati;
- i dischi rimovibili, dischi rigidi che si usano collegandoli esternamente: lo scopo di questi dispositivi è di non caricare eccessivamente la memoria principale con dati provvisori e di importare dati da altri PC;
- CD (Compact Disc) e DVD (Digital Versatile Disk) sono dischi ottici per la memorizzazione di dati in formato digitale, registrati e letti da un raggio laser.
Le memorie flash si stanno diffondendo negli ultimi anni e possono essere di due tipi:
1. le Pendrive, dette anche chiavi USB (Universal Serial Bus, “Porta Seriale Universale”) o, più familiarmente, chiavette; le Pendrive si inseriscono direttamente nelle porte USB del PC;
2. le Schede di memoria (Memory Card), che sono dello stesso tipo di quelle che si inseriscono nelle macchine fotografiche e nelle videocamere digitali: vengono lette dal PC, ponendole in una porta apposita o collegandole a cavi da inserire nelle porte USB.
Il software si può distinguere in due categorie:
- il software di base, che comprende il programma di avvio e il sistema operativo (Windows, Linux, Mac OS, iOS, Android, ecc.);
- il software applicativo, che comprende tutti i programmi utili a un utente per compiere determinate operazioni (calcolo, scrittura dei testi, grafica, musica, video, ecc.).
I software si possono acquisire con diverse modalità:
- a pagamento;
- in prova gratuita per un certo periodo, scaduto il quale, se si vuole continuare a usarlo, bisogna comprarlo (shareware);
- a uso libero e gratuito (freeware);
- open source (pronuncia: open surs), che viene concesso in uso gratuito ed è distribuito con il programma sorgente (source), in modo che chiunque possa migliorarlo e arricchirlo.
La parola “Internet” è la fusione delle prime lettere delle due parole inglesi Interconnected networks, ossia “reti interconnesse”.
Internet, infatti, non è una sola rete, ma è un insieme di reti di computer collegate fra loro utilizzando modi diversi: cavi in fibre ottiche o in rame, satelliti, antenne, reti cellulari. Questi computer prendono il nome di server e mettono a disposizione i loro dati a più di due miliardi di navigatori della rete.
La comunicazione tra questi computer avviene secondo regole e con un linguaggio comune codificati in protocolli indicati con la sigla TCP/ IP, dal nome dei due protocolli più importanti: il Transmission Control Protocol e l’Internet Protocol.
Per poter usufruire di Internet, è necessaria una connessione, da richiedere a un fornitore di servizi, il provider (pronuncia: provàider, abbreviato con ISP, Internet Service Provider “Fornitore di Servizi Internet”). Il provider è di solito un gestore telefonico, perché l’accesso a Internet avviene per mezzo della rete telefonica. Ci si può collegare in tre modi:
1. via cavo, attraverso un modem collegato alla rete con il doppino telefonico (connessione resa più veloce dall’ADSL);
2. in modalità WiFi, (pronuncia: uaifai, abbreviazione di Wireless Fidelity, “Fedeltà Senza Fili”), un sistema di trasmissione dati tramite onde radio a velocità molto elevate; il PC può collegarsi a Internet solo in apposite zone coperte dal servizio;
Il World Wide Web, abbreviato in web e con sigla www, si potrebbe tradurre con “Grande Ragnatela Mondiale”.
È il più usato tra i servizi di Internet ed è stato progettato per essere d’aiuto a chi ricerca informazioni e a chi vuole fornirne.
Le informazioni sono gestite in modo che i documenti siano in relazione tra loro (per argomenti, interessi, ecc.) e possano essere letti grazie a un browser (pronuncia: brauser), cioè un programma per la navigazione in rete (i più famosi sono Explorer, Firefox, Safari).
Ognuno di noi può mettere in rete un sito web, ossia un insieme di pagine comprendenti testi, immagini, disegni, video, musiche: non ci sono limitazioni né burocratiche né fiscali. Ormai, da anni, le attività commerciali e di servizio devono avere un proprio sito Internet per poter essere raggiunti dal maggior numero di utenti possibile.
Nella rete vi sono servizi gratuiti che permettono di creare siti Internet personali o professionali; in alternativa, se si vuole avere una buona visibilità e raggiungere un alto numero di visitatori, conviene mettersi nelle mani di un web designer (pronuncia: ueb desainer), un tecnico abile nella progettazione e nella realizzazione di siti web.
LA NASCITA DEL WORLD WIDE WEB - per saperne di PIÙ!
Il merito della nascita deformai famosissimo www viene attribuito a un informatico inglese, Tim Berners-Lee, che il 6 agosto 1991 pubblicò il primo sito web presso il CERN ("Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare") di Ginevra.
L'idea nacque un paio d'anni prima, stimolata dall'esigenza di trasmettere e scambiare velocemente documenti, testi e ricerche tra i numerosi computer all'interno del Centro di ricerca. Lo scienziato inglese creò il software e fissò le regole e i protocolli per mettere in rete i calcolatori e per scambiarsi le informazioni.
Nell'aprile del 1993 il CERN mise a disposizione del pubblico la propria scoperta, senza pretendere nessun tipo di diritto d'autore: in questo modo il www ebbe un successo enorme e immediato e divenne il sistema più utilizzato nel mondo per inviare e ricevere dati su Internet.
Usare Internet è ormai un’abitudine quotidiana per tutti: sulla rete si gioca, si studia, si lavora, si compra, ci si informa, si comunica con gli altri. Se l’utilizzo di Internet aiuta a svolgere le attività della nostra vita reale, tutto va bene. Il problema si crea quando invece si sviluppa una vera e propria dipendenza. Facciamo un esempio. Se frequenti i social network per parlare o per salutare gli amici o per fare nuove amicizie, usi la rete per soddisfare il tuo bisogno di avere relazioni sociali. Se, però, passi intere giornate (o nottate) collegato alla rete, ti arrabbi in modo esagerato se la connessione ha dei problemi, trascuri gli impegni scolastici o familiari, stai rischiando di diventare Internet-dipendente.
Se pensi di non essere in grado di capire se stai facendo un uso scorretto della rete, o se sei preoccupato per un amico o un conoscente, parlane subito con i tuoi genitori, o con un adulto responsabile. Ti aiuteranno a capire che l’importante è sempre riconoscere il confine tra il mondo reale, dove c’è anche Internet, e quello virtuale, dove c’è solo Internet. Ricorda poi queste semplici regole:
- non inviare, ricevere o condividere testi o immagini che possono offendere qualcuno;
- non “scaricare” o utilizzare programmi che richiedono delle licenze d’uso;
- non accedere a siti a pagamento;
- interrompi immediatamente la navigazione qualora si aprissero in automatico siti vietati per il loro contenuto.
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