1.

Introduzione

Telecomunicazioni Termine che definisce l’insieme dei sistemi di trasmissione a distanza delle informazioni. I mezzi di comunicazione che ne fanno parte sono basati su tecnologie ottiche, elettriche o elettroniche, e sono in grado di trasmettere le informazioni in varie forme, ossia in forma di suoni, immagini o dati. Il termine è composto dal prefisso greco têle (“lontano”) e dal latino communicare (“rendere comune, far partecipe di qualcosa”).

Nel corso del XX secolo i mezzi di telecomunicazione hanno conosciuto uno sviluppo e una diffusione via via crescenti, che li hanno resi una componente fondamentale della nostra società, agevolando lo sviluppo economico e la comunicazione in generale. Il telefono, che è stato il primo mezzo di telecomunicazione a conoscere una diffusione globale e capillare, è stato successivamente integrato da una vasta gamma di servizi computerizzati disponibili attraverso le reti di comunicazione, prima fra tutte la rete globale Internet.

2.

Nozioni fondamentali

Qualunque sistema di telecomunicazione si basa sulla combinazione di un dispositivo trasmettitore, di un mezzo di comunicazione e di un dispositivo ricevente. Ad esempio, nel caso della televisione tradizionale, il dispositivo trasmettitore è l’antenna, il mezzo di comunicazione è l’aria in cui si propagano le onde elettromagnetiche che veicolano il segnale e il dispositivo ricevente è l’insieme dell’antenna ricevente e del televisore. Un insieme complesso di più unità trasmettitrici, mezzi di trasmissione e unità riceventi si dice rete.

Oggi si distinguono due grandi tecnologie di telecomunicazioni: quella analogica e quella digitale. Esse si differenziano per il tipo di segnale con cui vengono codificate e trasmesse le informazioni: nei sistemi analogici l’informazione è tradotta nelle variazioni di una grandezza che varia con continuità, ossia in modo analogico; nei sistemi digitali, invece, il segnale è dato da combinazioni di grandezze discrete, e in particolare da combinazioni di cifre 0 e 1. In questo caso le informazioni sono suddivise in pacchetti che viaggiano lungo la rete indipendentemente gli uni dagli altri, smistati da apposite centrali di switching. Tale sistema consente una più alta efficienza di trasmissione, oltre che una maggiore resistenza alle interferenze e al rumore rispetto ai sistemi analogici; per questo motivo la tecnologia digitale sta rapidamente sostituendo quella analogica, migliorando e diversificando i sistemi di telecomunicazione.

3.

Cenni storici

Prima dello sviluppo dei mezzi di telecomunicazione basati sulle moderne tecnologie elettriche ed elettroniche, la comunicazione a distanza avveniva perlopiù tramite i servizi postali.

Verso il 1790 Claude Chappe, uno scienziato francese, ideò un primo sistema di comunicazione a distanza che si può definire di telegrafia ottica. Si trattava di un ingegnoso sistema semaforico a palette basato sull’uso di telescopi e specchi riflettenti. Nonostante rendesse possibile la trasmissione di messaggi a molti chilometri di distanza, il metodo era piuttosto lento, perché ogni segnale doveva essere azionato manualmente e ripetuto per conferma da chi lo aveva ricevuto. Fu solo alla fine del XVIII secolo, quando le conoscenze in materia di elettricità e magnetismo lo consentirono, che nacquero i primi mezzi di telecomunicazione basati sulla trasmissione di segnali elettrici. Il primo di questi fu il telegrafo.

1.

Telegrafo

Il telegrafo fu ideato nel XIX secolo; ne furono sviluppate diverse versioni, di cui le due principali furono quella britannica, messa a punto da Charles Wheatstone e William F. Cooke, e quella statunitense, di Samuel Morse (1836). A quest’ultimo si deve anche l’omonimo codice, un sistema di punti e linee di diversa durata che permetteva di codificare lettere e segni di punteggiatura; fu universalmente adottato per il funzionamento del nuovo strumento. A partire dalla prima trasmissione negli Stati Uniti, nel 1844, il sistema del telegrafo si diffuse in tutto il mondo, creando una fitta rete di telecomunicazioni. In Italia giunse nel 1852.

2.

Telefono

La telegrafia rappresentò un grande progresso nelle comunicazioni rapide a distanza, ma aveva diversi limiti, come la modalità di trasmissione dei messaggi lettera per lettera. Gli studi si concentrarono allora sulla ricerca di un mezzo di comunicazione di tipo elettrico che fosse in grado di trasmettere la voce. I primi dispositivi progettati a questo scopo erano in grado di trasmettere vibrazioni sonore, ma non parole vere e proprie.

Il primo telefono elettrico nel senso moderno della parola fu quello inventato dall’italiano Antonio Meucci nel 1860 e brevettato nel 1876 dallo statunitense Alexander Graham Bell. Perché il telefono iniziasse a diffondersi, tuttavia, si dovette aspettare il primo dopoguerra. In Italia il numero di apparecchi telefonici era di 130.000 nel 1925; salì a 500.000 nel 1940 e a 1 milione nel 1951. La crescita proseguì piuttosto lentamente e subì una forte accelerazione alla fine degli anni Sessanta, quando si toccarono i dieci milioni di apparecchi. Negli anni Ottanta, quando il numero di telefoni giunse a venti milioni, iniziavano a diffondersi i primi telefoni cellulari.

Il telefono mobile era stato inventato già nel 1947, ma si diffuse solo a partire dai primi anni Ottanta. In Italia, l’affermazione del telefono cellulare ebbe un’impennata nella seconda metà degli anni Novanta, superando nel 1998 il numero di apparecchi della rete fissa. Oggi il telefono mobile ha ampliato l’offerta dei servizi, proponendosi non solo come uno strumento di comunicazione vocale, ma anche come mezzo di accesso alla rete Internet e a i suoi molteplici servizi basati su tecnologia digitale.

3.

Radio

I primi sistemi telegrafici e telefonici dipendevano dalla presenza fisica di fili conduttori per la trasmissione dei messaggi; le successive scoperte scientifiche mostrarono altre possibilità. La teoria dell’elettromagnetismo, esposta nel 1873 dal fisico britannico James Clerk Maxwell, trovò conferma nello studio del fisico tedesco Heinrich Hertz; questi, nel 1887, fornì la prova sperimentale dell’esistenza delle onde elettromagnetiche, ponendo così le basi teoriche della telegrafia senza fili.

Il 1896 segna la nascita dei sistemi radio di telecomunicazione: fu in quell’anno che Guglielmo Marconi trasmise un segnale radio da Penarth a Weston-super-Mare, in Inghilterra, mentre nel 1901 ne inviò uno attraverso l’Atlantico, dalla Cornovaglia a Terranova. La nuova scoperta svincolava la telecomunicazione dalla necessità di fili di connessione, necessità che fino ad allora aveva imitato la diffusione del telegrafo nel mondo; nasceva così il “telegrafo senza fili”. Perché si sviluppasse la radiodiffusione, tuttavia, dovettero passare ancora degli anni.

I primi esperimenti risalgono al primo ventennio del Novecento, quando furono messi a punto i componenti elettronici che sarebbero andati a far parte dell’apparecchio radio: ad esempio, la valvola termoionica a due elementi, o diodo, inventata dal fisico britannico John Ambrose Fleming nel 1904, e quella a tre elementi, o triodo (vedi Tubo a vuoto), inventata nel 1906 dallo statunitense Lee De Forest, entrambe parte del circuito amplificatore. La prima emittente radiofonica nacque negli Stati Uniti nel 1920. In Italia, la radio fece la sua comparsa nel 1924; di lì a poco, si sarebbe affermata come strumento di comunicazione di massa.

4.

Comunicazione delle immagini: la televisione

La storia della telecomunicazione delle immagini si può far risalire al 1891, anno dell’invenzione della prima macchina capace di proiettare immagini in movimento: il cinetoscopio di Thomas Alva Edison. Seguirono diverse invenzioni importanti: nel 1895 il chimico e industriale francese Louis-Jean Lumière, con il fratello Auguste-Marie, anch’egli chimico, presentò e brevettò il cinematografo (vedi Cinematografia). Nel 1897, invece, fu messo a punto il primo tubo elettronico, meglio conosciuto come tubo a raggi catodici, il principale componente dell’apparecchio televisivo tradizionale.

Nel 1923 l’ingegnere elettronico Vladimir Kuzmič Zworykin inventò due macchine fondamentali per il successivo sviluppo della televisione: l’iconoscopio, per la trasmissione delle immagini a distanza, e il cinescopio, per la loro ricezione. Nel 1926 l’ingegnere britannico John L. Baird realizzò la prima trasmissione elettrica di immagini in movimento. La nuova tecnologia fu poi ulteriormente messa a punto negli Stati Uniti, in Gran Bretagna e in Germania.

Il primo sistema televisivo pubblico del mondo fu inaugurato nel 1937 in Gran Bretagna (vedi BBC) e si basava su un sistema di trasmissione via etere. Da allora, e soprattutto a partire dagli anni Cinquanta, la televisione si è andata affermando fino a raggiungere una diffusione capillare in tutto il mondo. In Italia, negli anni Novanta la diffusione dell’apparecchio televisivo ha raggiunto la quasi totalità della popolazione.

Oggi, accanto alla tradizionale televisione analogica, si sono sviluppate tecnologie digitali che migliorano l’offerta sia dal punto di vista qualitativo sia da quello quantitativo: la televisione via cavo e quella via satellite offrono infatti servizi a pagamento alternativi a quelli della programmazione diffusa via etere. La prima sfrutta le reti di fibre ottiche dei servizi telematici (Internet e telefonia) per trasmettere il segnale digitale, che viene poi decodificato da un decoder prima di giungere all’apparecchio televisivo; la seconda – la televisione via satellite – prevede la trasmissione del segnale attraverso un satellite che lo riceve dalla trasmittente e lo diffonde a tutti gli utenti attrezzati con un’apposita antenna parabolica.

5.

Reti di computer

Uno dei maggiori progressi nel campo delle telecomunicazioni è seguito all’avvento del computer, sviluppatosi a partire dagli anni Quaranta del Novecento. Fu negli anni Sessanta che la messa a punto delle tecnologie di trasmissione dei dati consentì di realizzare le prime reti di computer, facendo di questo dispositivo, oltre che un impareggiabile strumento di studio e di lavoro, anche un mezzo di comunicazione.

La prima rete, chiamata ARPAnet, comparve nel 1969; da questa, nei primi anni Ottanta, trasse origine Internet, grazie alla definizione dei protocolli di trasmissione TCP/IP. Nel 1991, infine, Tim Berners-Lee del CERN di Ginevra mise a punto il protocollo HTTP, dando vita al World Wide Web. Quest’ultimo è un sistema di collegamenti ipertestuali tra risorse diverse fruibili su Internet; la sua semplicità e versatilità hanno consentito la straordinaria diffusione di Internet, che oggi permette l’acquisizione e la trasmissione rapida di enormi quantità di dati e informazioni di ogni genere in tutto il mondo. Il servizio di e-mail, inoltre, si è diffuso contestualmente divenendo presto uno dei sistemi di comunicazione più pratici e veloci tra utenti di computer.

4.

Sviluppi tecnologici recenti

La maggior parte dei sistemi di telecomunicazioni continua ancor oggi ad affidarsi alla trasmissione su rete fissa: fili di rame o, più recentemente, cavi coassiali (vedi Cavo elettrico) e fibre ottiche. Per consentire la trasmissione di un volume sempre crescente di dati, tuttavia, la tecnologia delle telecomunicazioni è costantemente alla ricerca di sistemi di trasmissione più veloci ed efficienti. In quest’ottica i vecchi fili di rame stanno lasciando il posto alle fibre ottiche, che sono in grado di veicolare enormi quantità di dati a una velocità molto maggiore; consentono così agli utenti di fruire di servizi quali la televisione via cavo, Internet veloce e i tradizionali servizi telefonici, tutti lungo un’unica linea di trasmissione.

Un’altra tendenza comune a tutti i sistemi di telecomunicazione è il passaggio dai sistemi analogici a quelli digitali. Questi ultimi permettono una trasmissione dei dati più efficiente, attraverso il sistema che suddivide le informazioni in pacchetti indipendenti che viaggiano attraverso la rete a seconda del traffico. Oggi, grazie alla tecnologia digitale, sulle reti di telecomunicazioni possono viaggiare diversi tipi di segnali, da quelli audio a quelli video, grafici e numerici.

Uno dei canali più promettenti delle telecomunicazioni è la voce su Internet, ossia le trasmissioni telefoniche attraverso la Rete. Il sistema prende il nome di VoIP (Voice over IP), ossia “voce attraverso Internet Protocol”, il protocollo di trasmissione dei dati su cui Internet si basa. Il sistema permette un notevole abbattimento dei costi rispetto ai sistemi tradizionali: due utenti che si telefonano con VoIP, infatti, non devono più monopolizzare la linea telefonica che li connette per tutta la durata della conversazione, ma usufruiscono della caratteristica principale del sistema di trasmissione di dati su Internet: la suddivisione delle informazioni in pacchetti che viaggiano indipendentemente l’uno dall’altro nella Rete e vengono ricomposti all’arrivo.

Accanto alle trasmissioni su rete fissa, inoltre, è oggi in via di sviluppo la tecnologia wireless: questa, non basata sull’uso di connessioni cablate (wired), sfrutta invece le onde radio o, più raramente, gli infrarossi.

Sul fronte della telefonia, infine, è ben nota la tendenza alla continua miniaturizzazione degli apparecchi cellulari. D’altra parte, la diffusione del telefono cellulare è in continuo aumento, e così pure il numero di servizi da esso offerti. Nel prossimo futuro delle telecomunicazioni si prevede una progressiva scomparsa dei telefoni fissi e una convergenza tra computer e telefono cellulare.