I MILLE PERCHÉ - TECNOLOGIA - LE TELECOMUNICAZIONILa telegrafia è il sistema più semplice e, possiamo dire, più antico di telecomunicazione, destinato alla trasmissione a distanza di notizie tramite segnali convenzionali. L'uso del telegrafo ottico, l'impiego, cioè, di segnali ottici tra punti in visibilità diretta, era noto ai Greci e ai Cartaginesi che utilizzavano il sistema a scopo militare. Ancor oggi questo antico sistema viene impiegato nel campo delle telecomunicazioni di carattere militare, mentre nelle altre applicazioni è stato progressivamente sostituito dalla telegrafia elettrica, basata su sistemi di trasmissione elettromagnetici. Al primo efficiente telegrafo a due fili si giunse nel 1833 grazie all'invenzione della pila ed agli studi di Ampère, Gauss e Weber, mentre l'impiego del telegrafo ad un solo filo risale al 1838. Di quel tempo è il più antico telegrafo usato ancor oggi: il telegrafo Morse, che utilizza l'alfabeto omonimo. I segnali dell'alfabeto Morse sono costituiti da emissioni brevi (punti) e da emissioni lunghe (linee, di durata tripla del punto). Ogni lettera dell'alfabeto è contraddistinta da una determinata serie di punti, linee ed intervalli che trasmessi consentono di formare dei messaggi di senso compiuto. Il telegrafo Morse ha avuto una notevole diffusione e viene ancor oggi usato per la facilità di costituzione e di funzionamento, la sicurezza e la solidità degli apparati, pregi questi che equilibrano la necessità di personale specializzato e la scarsa velocità di trasmissione.
Un telegrafo Morse consta di un circuito unifilare ai cui estremi ha una batteria, un manipolatore ed un ricevitore. Nella posizione di quiete il manipolatore tiene collegato il circuito con il ricevitore mentre nella posizione di lavoro collega al circuito la batteria per una durata corrispondente ai punti o alle linee. In conclusione, attraverso il filo telegrafico, corrono segnali di durata corrispondente ai punti e alle linee che eccitano l'elettromagnete di ricezione posto nel ricevitore all'altro capo del filo. La ricezione può essere fatta a «udito» traducendo i punti e le linee nelle
lettere corrispondenti, oppure «su zona», tramite la trascrizione dei punti e
delle linee effettuata da una punta scrivente comandata dall'elettromagnete
stesso. Il sistema, pur essendo assai semplice, consente la trasmissione nei due
sensi ma solo alternativamente, mentre la velocità di trasmissione dipende
dall'abilità dell'operatore, ma difficilmente può superare le trenta parole al
minuto. Fin dalla creazione dell'alfabeto Morse molto sentita fu l'esigenza di
ricevere direttamente caratteri stampati e già dal 1840 furono messi in funzione
i primi sistemi telegrafici stampati, i cosiddetti «sistemi passo a passo». In seguito questo semplice sistema fu più volte perfezionato. Nel 1855 fu introdotto il sistema stampante Hughes che presentava una tastiera con ventotto tasti per i caratteri, e nel 1874 il sistema Baudot che consentiva di effettuare sullo stesso circuito addirittura quattro trasmissioni contemporanee. Oggi il sistema più usato per effettuare trasmissioni telegrafiche è quello delle telescriventi, apparecchiature simili ad una normale macchina da scrivere che consentono all'operatore di trasmettere un telegramma operando su una tastiera. Come se scrivesse a macchina, l'operatore può controllare il testo trasmesso che viene scritto in chiaro dalla telescrivente contemporaneamente all'invio dei segnali all'apparecchio ricevente. Questo, a sua volta, riceve i segnali e li traduce in scrittura chiara per mezzo di un dispositivo elettromeccanico. Schema di funzionamento del telegrafo Morse
+-----------------------------------------------+ ¦ L'ALFABETO MORSE ¦ +-----------------------------------------------¦ ¦ A .- ¦ J .--- ¦ S ... ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ B -... ¦ K -.- ¦ T - ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ C -.-. ¦ L .-.. ¦ U ..- ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ D -.. ¦ M -- ¦ V ...- ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ E . ¦ N -. ¦ W .-- ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ F ..-. ¦ O --- ¦ X -..- ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ G --. ¦ P .--. ¦ Y -.-- ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ H .... ¦ Q --.- ¦ Z --.. ¦ +---------------+---------------+---------------¦ ¦ I .. ¦ R .-. ¦ ¦ +-----------------------------------------------+
PERCHÉ SI LANCIANO NELLO SPAZIO I SATELLITI ARTIFICIALI?Abbiamo visto come negli studi e nelle ricerche operati dall'uomo per la conquista dello spazio, una parte rilevante sia riservata ai lanci nello spazio di satelliti artificiali.I satelliti posti in orbita soprattutto intorno alla Terra variano da pochi chilogrammi a qualche tonnellata e raggiungono la posizione prefissata grazie all'impiego di razzi endoreattori. Il satellite artificiale si muove senza bisogno di propulsione nel campo di attrazione del corpo celeste e segue in ciò le leggi di Keplero: per quanto riguarda i satelliti che girano intorno alla Terra, il loro moto orbitale fino a distanze dell'ordine dei 50.000 chilometri avviene quasi completamente sotto l'influenza del nostro pianeta. I primi satelliti artificiali sono stati realizzati e lanciati in relazione al programma di ricerca dell'anno geofisico internazionale 1957-1958 Il primo satellite artificiale è stato lanciato dalla Russia il 4 ottobre 1957. A quale scopo si lanciano i satelliti artificiali? I satelliti artificiali risultano potenti mezzi di ricerca scientifica, sulla ionosfera, sulle correnti elettriche in essa circolanti, sulle radiazioni cosmiche e su quelle elettromagnetiche e corpuscolari del Sole, sul campo magnetico terrestre, sui meteoriti e sulla natura della polvere cosmica, sulla composizione dell'alta atmosfera e così via. Inoltre, nel caso di satelliti-astronavi, è stato possibile studiare il comportamento degli esseri viventi nello spazio, le reazioni dell'organismo in assenza degli effetti della gravitazione e in presenza di radiazioni cosmiche. Con satelliti artificiali di gran volume, di grande autonomia e particolarmente attrezzati con telecamere automatiche e altre istallazioni, è stato possibile l'osservazione del nostro pianeta dall'esterno e degli astri e dei pianeti del sistema solare fuori dello schermo dell'atmosfera; particolare importanza rivestono i satelliti artificiali come basi orbitali abitabili, per agevolare i voli interplanetari. Infine i satelliti artificiali si sono dimostrati un formidabile mezzo per effettuare trasmissioni televisive intercontinentali: ciò è stato possibile utilizzando più satelliti come stazioni ripetitrici collegate fra loro.
Informatica e telecomunicazioni. Dalle caverne ai satelliti Fin dalla Preistoria l'uomo ha costruito attrezzi e macchine per aiutarsi
nello svolgimento di diverse attività. In particolare, nel settore del
trattamento e della trasmissione di messaggi e informazioni, si è partiti dai
segni tracciati sulle pareti delle caverne fino ad arrivare alle trasmissioni
satellitari. Per gestire ed elaborare in tempi brevi l'enorme quantità di
informazioni che caratterizzano la vita attuale abbiamo una nuova macchina:
l'elaboratore elettronico. Oggi si Storia dell'informatica I commercianti greci e romani avevano la necessità di strumenti per calcolare velocemente la quantità di merci e il loro prezzo: da ciò nacque l'abaco (dal greco abax, che significa tavola), strumento tuttora usato, anche se in forme diverse, nei Paesi orientali. L'introduzione in Europa del sistema di numerazione decimale arabo pose le premesse per la realizzazione delle prime macchine per calcolare, che però videro la luce solo nel XVII secolo. Blaise Pascal, matematico e filosofo francese, nel 1642 costruì la pascaline, prima macchina addizionatrice in grado di tener conto, in modo automatico, dei riporti. Successivamente un altro matematico e filosofo, Gottfried Leibniz, realizzò nel 1671 una macchina capace di eseguire anche moltiplicazioni e divisioni, viste come successioni di addizioni e sottrazioni. Un contributo notevole allo sviluppo delle macchine automatiche per calcolare venne dall'invenzione della scheda perforata, che il francese Joseph Jacquard nel 1804 utilizzò nei telai meccanici per i tessuti lavorati. Il sistema della scheda perforata fu utilizzato anche dall'inglese Charles Babbage per impartire comandi a una sua macchina (Analytical Engine), progettata attorno al 1833. Ben presto l'impiego di macchine a schede perforate si diffuse anche nel settore commerciale e nel 1919 Herman Hollerith fondò una società per la produzione di tali apparecchiature il cui nome era IBM (International Business Machines). Negli Stati Uniti, nel 1944, presso l'Università di Harvard, fu completata la costruzione del calcolatore elettromeccanico MARK l, in grado di calcolare una addizione in 300 millisecondi. Nel frattempo, per esigenze di tipo bellico, nell'Università di Pennsylvania nacque il primo calcolatore che funzionava a valvole, l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), completato però a guerra finita. Nel 1949, presso l'Università di Cambridge, fu costruito il primo calcolatore a programma memorizzato, l'EDSAC, in cui veniva concretizzata l'idea del matematico ungherese John Von Neumann: le istruzioni che compongono il programma di un calcolatore devono poter essere conservate nella sua memoria ed essere trattate dalla macchina in modo analogo ai dati. UNIVAC 1 fu invece il primo calcolatore commerciale e venne costruito nel 1951 dalla Remington-Rand. Da allora si è verificato un ininterrotto progresso nell'informatica, soprattutto dopo l'invenzione del microprocessore, nel 1971, ad opera dell'italiano Federico Faggin, e la conseguente miniaturizzazione dei componenti: oggi, in un semplice computer palmare c'è più tecnologia e potenza di calcolo che non nell'ENIAC, che occupava lo spazio di un'intera stanza. Tipi di computer I computer formano una grande famiglia, all'interno della quale esistono
differenze precise per dimensioni, capacità Personal Computer (PC) Sono i normali computer da casa o da ufficio. PC sta per Personal Computer. Usati per lo più come elaboratori di testo (word processor), per reperire o gestire informazioni (internet, basi di dati), come strumenti da ufficio (amministrazione, programmi gestionali), per la comunicazione (e-mail), per la grafica o i giochi e la multimedialità. Desktop e Tower Computer Il Desktop PC ha la cassa orizzontale, su cui si appoggia il monitor: oggi sono abbandonati in favore di modelli a cassa verticale (Tower computer, computer "a torre"). Laptop Computer portatili (notebook) usati da chi deve spostarsi spesso per lavoro avendo sempre il proprio computer a portata di mano. Sono dotati di una batteria che consente un'autonomia di alcune ore per lavorare anche fuori ufficio. I modelli più recenti hanno peso e spessore sempre minori: sono i mini notebook o netbook. Palmari (Palmtop, Tablet o Pocket PC) Sono piccoli computer, a capacità ridotta, spesso con funzioni di telefono cellulare. Sono dotati di sistemi operativi particolari (Android, Windows Mobile, iOS per iphone). I palmari sono in grado di svolgere alcune funzioni base dei computer, come la navigazione in internet, la posta elettronica, l'elaborazione di testi, player di foto, video, registratore di suoni e molto altro. Workstation, Mainframe, Supercomputer Usati principalmente nei laboratori di ricerca e nelle università, sono computer più potenti dei PC, adatti per il calcolo e la programmazione oppure per la grafica avanzata (set virtuali, montaggio video, effetti speciali cinematografici, progettazione CAD, ecc.). Utilizzati in ambienti con necessità di calcolo avanzato, sono potentissimi e costosissimi (possono arrivare a costare anche molti milioni di euro). Hardware e software Un computer è formato da diversi componenti elettronici collegati tra loro.
Questi dispositivi costituiscono la parte hardware (dura, pesante) del computer.
Il componente principale interno è la scheda madre (motherboard), sulla quale
sono innestate diverse "schede"(ad esempio audio e video); queste ultime schede
sono collegate ai dispositivi esterni, chiamati periferiche, tramite cavi o
senza cavi (wireless). Le periferiche si suddividono in dispositivi che inviano
segnali in ingresso (input), come mouse e tastiera, e che ricevono segnali in
uscita (output), come le stampanti, attraverso porte d'entrata ed uscita. Il
software è un insieme di programmi in grado di eseguire operazioni su un
computer o un qualsiasi altro apparato con capacità di elaborazione (smartphone,
console, navigatori satellitari, ecc.). Il termine è un vocabolo inglese
costituito dall'unione di due parole, soft (morbido) e ware (manufatto,
componente, oggetto, cosa) e si contrappone tradizionalmente ad hardware (la
componente fisica di un sistema di calcolo). I software possono essere di
diverso tipo. Anzitutto ci sono i sistemi operativi (Windows, Mac OS, Linux),
che consentono il funzionamento di base e solitamente sono già installati nel
computer al momento dell'acquisto. Ci sono poi i software applicativi, che
consentono [Alimentatore Slot scheda video Disco fisso (Hard Disk) Scheda madre Slot RAM Connettori Lettore/masterizzatore CD-DVD PowerPoint] La pendrive consente di registrare una gran quantità di dati su uno spazio minimo. Storia delle telecomunicazioni Le telecomunicazioni hanno una lunga storia: vediamo le tappe principali. La storia della comunicazione "a distanza" prende avvio con la comparsa delle prime forme di associazione umana: messaggeri, a piedi o a cavallo, portavano notizie a voce o scritte su papiro e pergamena. Nel frattempo, per esigenze militari, si studiavano sistemi di comunicazione a distanza, basati su segnali forniti da torce o da colonne di fumo. Il recapito dei messaggi scritti era affidato anche ai colombi viaggiatori ed era basato sulla tendenza spontanea dei volatili a ritornare al punto di residenza. Alla fine del Settecento il francese Claude Chappe inventò il telegrafo. Il sistema era composto da una specie di semaforo costituito da aste mobili, posizionato su un palo fisso e azionato da leve e ingranaggi: a ogni posizione dell'asta corrispondeva una lettera dell'alfabeto che, messa in sequenza, formava una parola e quindi una frase. Nel telegrafo elettrico, brevettato da Samuel Morse nel 1844, una leva a mano, nella stazione trasmittente, apriva e chiudeva un circuito inviando sulla linea impulsi di corrente più o meno lunghi (punti e linee). Alla stazione ricevente, gli impulsi attivavano un'elettrocalamita che a sua volta azionava una leva e metteva a contatto, per un tempo più o meno breve, una punta scrivente con una striscia di carta che si srotolava a velocità costante. Il telefono fu inventato da Graham Bell nel 1876, sfruttando precedenti esperimenti di Antonio Meucci. Il funzionamento del telefono è ancora oggi basato sulle vibrazioni sonore emesse da chi parla: con le onde sonore si può "modulare" l'energia elettrica in modo da attivare, dall'altra parte del filo, un campo elettromagnetico capace di ricostruire esattamente il suono della voce. Oggi la telefonia fissa è sempre più affiancata dalla telefonia mobile, basata sulla trasmissione senza fili da un ripetitore all'altro, fino alle comunicazioni satellitari. Guglielmo Marconi nel 1896 depositò un brevetto di "telegrafo senza fili", antenato della radio. Basandosi su esperienze e studi precedenti, aveva costruito un sistema di trasmissione a mezzo di onde elettromagnetiche, che viaggiano via etere senza bisogno di cavi conduttori. Ancora oggi la radio è un mezzo di comunicazione assai diffuso e molto utile. Sfruttando il principio del radiotelegrafo, si arrivò a inviare via radio anche le immagini. Se mandiamo una sequenza di immagini (smontate e rimontate in una griglia di pixel, piccoli punti) a una velocità elevata (24 o 30 fotogrammi al secondo), non abbiamo il tempo di percepire lo stacco fra due immagini e vediamo una sequenza animata. L'invenzione della televisione è da attribuire a John Logie Baird, nel 1925. Con la messa in orbita dei satelliti per telecomunicazione, il mondo è ormai diventato un "villaggio globale", e con l'arrivo della rete di comunicazione (Arpanet, la prima, è del 1969 e il World Wide Web, WWW, del 1991) è stato avvolto da una invisibile ragnatela di telecomunicazioni: siamo ormai sempre connessi. [Torre di segnalazione Corriere postale Microfono del 1925 Radio Phonola dei primi anni Cinquanta Apparecchio radio del 1933] Il telefono cellulare Il telefono cellulare è stato inventato da Martin Cooper nel 1973, ma solo dopo 10 anni fu realizzato un modello commerciale. Il telefono cellulare, chiamato anche semplicemente cellulare o telefonino, è un apparecchio radiotrasmittente e ricevente per la comunicazione in radiotelefonia. è collegato alla rete telefonica di terra tramite centrali di smistamento, denominate stazioni radio base (BTS, Base Transceiver Station), dotate di varie celle, ciascuna capace di diverse connessioni con gli apparecchi mobili. Il telefono cellulare consente un collegamento telefonico solo se l'apparecchio si trova nel raggio di copertura di una "cella", variabile da poche centinaia di metri fino a circa 35 km da una stazione radio base, in funzione della struttura della rete. Il limite di distanza dipende dalle specifiche correlate alla tecnologia GSM (Global System for Mobile Communications), lo standard di telefonia mobile più diffuso nel mondo. Alcuni cellulari ospitano un vero e proprio computer: sono chiamati Smartphone e offrono anche la possibilità di installare programmi e innumerevoli applicativi per il lavoro e lo svago. [Cellulare di vecchia e nuova generazione] Le trasmissioni televisive Lo svolgimento completo del servizio televisivo prevede tre fasi: la ripresa, la trasmissione vera e propria e la ricezione. Ripresa delle immagini La ripresa avviene mediante speciali apparecchiature (telecamere) dotate di obiettivo ottico, che consente di focalizzare l'immagine su una superficie sensibile alla luce: tale superficie viene continuamente esplorata da un fascio sottilissimo di elettroni (pennello elettronico), inviati tramite un cannone elettronico. Il pennello si muove come il nostro occhio quando leggiamo la pagina di un libro, da sinistra a destra e dall'alto in basso, per poi tornare all'inizio e ricominciare. Lo spostamento velocissimo del pennello elettronico è provocato dalla variazione del campo magnetico creato dalle bobine di deflessione, situate alla base del tubo che contiene il cannone elettronico. La precisione dell'immagine (risoluzione) dipende dalla frequenza di lettura e dal numero delle righe. In Europa il numero delle righe è di 625, oppure 1080 nei televisori ad alta definizione. La ripresa avviene, di solito, in diretta all'interno di uno studio televisivo appositamente attrezzato e ben illuminato. Trasmissione Le immagini sono registrate su un nastro magnetico (sistema analogico) o, più spesso, in un Hard disk (sistema digitale), e contemporaneamente inviate a un trasmettitore televisivo dotato di antenna. Ogni punto dell'immagine, in base al suo grado di luminosità, viene trasformato in impulso elettrico, amplificato, modulato e trasmesso sotto forma di onda elettromagnetica. L'antenna è puntata direttamente sul ripetitore più vicino (posto magari in cima a una collina) e da qui l'onda è fatta "rimbalzare" su altri ripetitori, fino alle nostre case. Per trasmissioni internazionali vengono attivati ponti radiotelevisivi via satellite. La ricezione nelle nostre case La riproduzione dell'immagine, nell'apparecchio ricevente o televisore, avviene in modo analogo alla ripresa, ma in senso contrario. Il cannone elettronico era inserito in un tubo a raggi catodici (cinescopio), il cui schermo era ricoperto di fosfori, speciali sostanze in grado di emettere luce se colpite dal pennello elettronico. In perfetta sincronia con il segnale emesso, ogni 1/25 di secondo viene costruita sullo schermo l'immagine ripresa dalla telecamera. Il segnale nel televisore è opportunamente trasformato e amplificato: i primi apparecchi televisivi erano a valvole, mentre oggi si usano transistor e circuiti integrati. Invece che del tubo catodico oggi i televisori sono dotati di schermi piatti a cristalli liquidi (LCD) o a LED, che si illuminano con colori diversi fino a formare l'immagine. Lo schermo, di forma rettangolare, ha dimensioni variabili, dai 15 pollici ai 60 pollici (e oltre) dei grandi schermi da parete o da pavimento. La misura si riferisce a quella della diagonale dello schermo, i cui lati sono in rapporto 4:3 (nella televisione ad alta definizione sono in rapporto 16:9). [Banco di regia televisiva] Da: Tecnologia - Informatica e telecomunicazioni © Istituto Italiano Edizioni Atlas
Enciclopedia termini lemmi con iniziale a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z Storia Antica dizionario lemmi a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z Dizionario di Storia Moderna e Contemporanea a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w y z Lemmi Storia Antica Lemmi Storia Moderna e Contemporanea Dizionario Egizio Dizionario di storia antica e medievale Prima Seconda Terza Parte Storia Antica e Medievale Storia Moderna e Contemporanea Dizionario di matematica iniziale: a b c d e f g i k l m n o p q r s t u v z Dizionario faunistico df1 df2 df3 df4 df5 df6 df7 df8 df9 Dizionario di botanica a b c d e f g h i l m n o p q r s t u v z
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