0:00:02.235,0:00:08.455
INTERNET - FILI, CAVI & WI-FI

0:00:10.172,0:00:11.448
Mi chiamo Tess Winlock

0:00:11.448,0:00:13.422
sono un'ingegnera del software in Google.

0:00:13.422,0:00:14.560
Vi pongo una domanda:

0:00:14.560,0:00:16.648
come fa una foto, un messaggio di testo o una email

0:00:16.648,0:00:18.906
ad essere trasmessa da un dispositivo ad un altro?

0:00:18.906,0:00:20.209
Non è magia,

0:00:20.209,0:00:21.231
è Internet!

0:00:21.231,0:00:22.623
Un sistema fisico e tangibile

0:00:22.623,0:00:24.989
costruito proprio per "spostare" questi dati.

0:00:25.169,0:00:27.647
Internet è simile al servizio postale,

0:00:27.647,0:00:29.641
ma le entità fisiche che vengono trasmesse

0:00:29.641,0:00:30.688
sono un po' diverse.

0:00:30.688,0:00:33.376
Al posto di scatole e buste,

0:00:33.376,0:00:36.344
Internet trasporta dati in formato binario.

0:00:36.344,0:00:38.093
I dati sono costituiti da bit.

0:00:38.093,0:00:39.462
Un bit può assumere un valore

0:00:39.462,0:00:40.671
tra due possibili opposti,

0:00:40.671,0:00:42.157
acceso o spento,

0:00:42.157,0:00:43.903
sì o no.

0:00:43.903,0:00:46.183
Usiamo tipicamente 1 per indicare "acceso",

0:00:46.183,0:00:47.969
e 0 con il significato di "spento".

0:00:47.969,0:00:50.066
Poiché i bit possono avere solo due stati possibili,

0:00:50.066,0:00:52.389
chiamiamo questa rappresentazione "codice binario".

0:00:52.389,0:00:54.803
Otto bit messi assieme costituiscono un byte.

0:00:54.803,0:00:57.876
Circa 1000 byte è un kilobyte (KB).

0:00:57.876,0:01:00.272
Circa 1000 kilobyte (KB) è un megabyte (MB).

0:01:00.272,0:01:02.300
Solitamente, per codificare un brano musicale

0:01:02.300,0:01:04.049
servono da tre a quattro megabyte.

0:01:04.049,0:01:05.929
Non è importante se si tratta di una foto,

0:01:05.929,0:01:07.199
un video o una canzone.

0:01:07.199,0:01:08.803
Tutto su Internet è rappresentato

0:01:08.803,0:01:10.436
e trasmesso sotto forma di bit.

0:01:10.436,0:01:12.491
Sono gli atomi dei dati,

0:01:12.491,0:01:14.913
ma non si inviano materialmente questi uni e zeri

0:01:14.913,0:01:16.570
da un luogo ad un altro,

0:01:16.570,0:01:18.164
da una persona ad un'altra.

0:01:18.164,0:01:21.233
Quindi, qual è l'entità fisica che viene realmente inviata

0:01:21.233,0:01:22.992
lungo i fili o mediante onde radio?

0:01:22.992,0:01:24.457
Bene, vediamo un esempio

0:01:24.457,0:01:26.510
di come gli esseri umani possano comunicare

0:01:26.510,0:01:30.152
mediante l'invio di un singolo bit da un luogo all'altro.

0:01:30.152,0:01:32.575
Supponiamo di accendere una lampadina per indicare 1

0:01:32.575,0:01:33.768
e di spegnerla per indicare 0

0:01:33.768,0:01:35.322
oppure possiamo usare un campanellino

0:01:35.322,0:01:37.873
o altri meccanismi simili come il codice Morse.

0:01:38.822,0:01:40.065
Questi metodi funzionano,

0:01:40.065,0:01:41.498
ma sono molto lenti, soggetti ad errori

0:01:41.498,0:01:42.784
e totalmente dipendente dagli esseri umani.

0:01:42.784,0:01:44.344
Ciò di cui abbiamo veramente bisogno è una macchina.

0:01:44.344,0:01:45.710
Nel corso della storia,

0:01:45.710,0:01:47.366
sono stati inventati molti sistemi

0:01:47.366,0:01:48.952
in grado di inviare dati binari

0:01:48.952,0:01:51.339
attraverso diversi mezzi fisici.

0:01:51.339,0:01:54.348
Oggi, inviamo fisicamente i bit

0:01:54.348,0:01:56.858
con l'elettricità, la luce e le onde radio.

0:01:58.450,0:02:00.562
Per inviare un bit sotto forma di elettricità,

0:02:00.562,0:02:03.417
immaginate due lampadine collegate da un filo di rame.

0:02:03.417,0:02:05.700
Se un operatore fornisce elettricità,

0:02:05.700,0:02:07.431
le lampadine si accendono.

0:02:07.431,0:02:09.074
Niente elettricità, nessuna luce.

0:02:09.074,0:02:10.781
Se gli operatori su entrambe le estremità

0:02:10.781,0:02:12.529
concordano che la luce accesa significhi 1

0:02:12.529,0:02:13.759
e luce spenta significhi 0,

0:02:13.759,0:02:16.820
abbiamo un sistema per inviare bit

0:02:16.820,0:02:19.633
da persona ad un'altra usando l'elettricità.

0:02:20.193,0:02:21.631
C'è però un problema:

0:02:21.631,0:02:24.394
se si dovessero inviare cinque zeri di seguito?

0:02:24.394,0:02:29.859
Come si potrebbe fare a contare il numero di zeri?

0:02:29.859,0:02:32.970
La soluzione è data dall'introduzione di un orologio.

0:02:32.970,0:02:34.576
Gli operatori potrebbero concordare

0:02:34.576,0:02:36.807
che il mittente invierà un bit ogni secondo,

0:02:36.807,0:02:40.539
così il destinatario potrà segnarsi ciò che vede ogni secondo.

0:02:40.539,0:02:42.232
Per inviare cinque 0 di fila,

0:02:42.232,0:02:44.831
basta spegnere luce e attendere cinque secondi.

0:02:44.831,0:02:47.180
La persona all'altra estremità della linea annoterà

0:02:47.180,0:02:49.602
uno 0 per ognuno dei cinque i secondi trascorsi.

0:02:49.602,0:02:52.401
E per l'1, si fa il contrario, si accende la luce.

0:02:53.191,0:02:55.916
Ovviamente, vorremmo inviare dati un po' più velocemente

0:02:55.916,0:02:57.059
di un bit ogni secondo,

0:02:57.059,0:02:58.040
quindi abbiamo bisogno di aumentare

0:02:58.040,0:02:59.134
la "larghezza di banda":

0:02:59.134,0:03:01.571
la massima capacità di trasmissione di un dispositivo.

0:03:01.571,0:03:03.963
La "larghezza di banda" si misura con il bit rate,

0:03:03.963,0:03:05.401
cioè il numero di bit

0:03:05.401,0:03:07.520
che si riescono ad inviare in un certo tempo

0:03:07.520,0:03:09.718
solitamente misurato in secondi.

0:03:10.669,0:03:13.051
Un altro aspetto che influenza la velocità è la "latenza",

0:03:13.051,0:03:15.473
ovvero, la quantità di tempo che impiega un bit

0:03:15.473,0:03:18.140
per "viaggiare" da un capo ad un altro della linea,

0:03:18.140,0:03:20.880
dalla sorgente al dispositivo richiedente.

0:03:21.235,0:03:24.484
Nell'analogia umana, un bit al secondo era già veloce,

0:03:24.484,0:03:26.442
e può essere difficile per un umano

0:03:26.442,0:03:27.421
starci dietro.

0:03:27.421,0:03:28.646
Ma noi vorremmo scaricare

0:03:28.646,0:03:31.772
una canzone di tre megabyte in tre secondi.

0:03:31.772,0:03:33.682
Circa 8,000,000 di bit per megabyte,

0:03:33.682,0:03:36.766
implica un bit rate di circa 8.000.000 di bit al secondo.

0:03:36.766,0:03:38.669
Ovviamente, gli esseri umani non sono in grado

0:03:38.669,0:03:40.350
di inviare o ricevere 8.000.000 di bit al secondo,

0:03:40.350,0:03:42.127
ma una macchina può riuscirci benissimo.

0:03:42.127,0:03:43.517
Ma ora c'è un'altra domanda:

0:03:43.517,0:03:44.587
che tipo di cavo usare

0:03:44.587,0:03:45.947
per inviare questi messaggi?

0:03:45.947,0:03:48.130
E quanto lontano possono andare questi segnali?

0:03:48.130,0:03:49.472
Con un cavo Ethernet,

0:03:49.472,0:03:52.077
come quelli che troviamo in casa, in ufficio o a scuola,

0:03:52.077,0:03:54.967
si possono misurare perdite di segnale

0:03:54.967,0:03:57.547
già dopo poche centinaia di metri.

0:03:58.275,0:04:01.802
Per poter usare Internet in tutto il mondo,

0:04:01.802,0:04:03.382
dobbiamo trovare un altro modo

0:04:03.382,0:04:05.593
per inviare bit su lunghe distanze.

0:04:05.593,0:04:07.012
Stiamo parlando di attraversare gli oceani!

0:04:07.012,0:04:08.518
Allora, cos'altro possiamo usare?

0:04:08.518,0:04:10.414
Ebbene, cosa si muove più velocemente

0:04:10.414,0:04:12.574
dell'elettricità attraverso un filo?

0:04:12.574,0:04:14.196
La luce!

0:04:14.771,0:04:17.464
Effettivamente possiamo inviare i bit come fasci di luce

0:04:17.464,0:04:19.302
utilizzando un cavo a fibre ottiche.

0:04:19.302,0:04:21.297
Un cavo in fibra ottica è un filo di vetro

0:04:21.297,0:04:23.249
progettato per riflettere la luce.

0:04:23.249,0:04:25.488
Quando si invia un fascio di luce lungo il cavo,

0:04:25.488,0:04:27.596
la luce rimbalza su e giù per tutta la sua lunghezza

0:04:27.596,0:04:29.601
fino a quando non viene ricevuto all'altra estremità.

0:04:29.601,0:04:31.422
Sfruttando diversi angoli di rimbalzo,

0:04:31.422,0:04:33.430
possiamo inviare più bit simultaneamente,

0:04:33.430,0:04:36.253
e tutti alla velocità della luce.

0:04:36.253,0:04:38.519
Quindi la fibra è davvero veloce,

0:04:38.519,0:04:40.072
e - cosa ancora più importante -

0:04:40.072,0:04:42.363
il segnale non si degrada sulle lunghe distanze.

0:04:42.363,0:04:44.550
In questo modo è possibile percorrere centinaia di chilometri

0:04:44.550,0:04:45.774
senza perdita di segnale.

0:04:45.774,0:04:48.312
Questo è il motivo per cui si usano cavi in fibra ottica

0:04:48.312,0:04:51.180
attraverso i fondali oceanici, per collegare i continenti.

0:04:51.180,0:04:54.677
Nel 2008 si ruppe un cavo nei pressi di Alessandria d'Egitto

0:04:54.677,0:04:56.850
e ciò interruppe la navigazione in rete

0:04:56.850,0:04:59.188
per la maggior parte dei paesi di Medio Oriente ed India.

0:04:59.188,0:05:00.946
Oggi diamo per scontata la presenza di Internet,

0:05:00.946,0:05:03.777
ma è un sistema fisico davvero fragile

0:05:03.777,0:05:06.263
e la fibra è efficientissima, ma anche molto costosa

0:05:06.263,0:05:07.504
e complessa da gestire.

0:05:07.504,0:05:10.604
Nella maggior parte delle applicazioni, troverai il cavo in rame,

0:05:11.225,0:05:13.409
ma come muoviamo i dati senza dei fili?

0:05:13.409,0:05:15.660
Come si fa a inviare dati in modalità wireless?

0:05:16.412,0:05:19.864
Solitamente, i dispositivi senza fili sfruttano segnali radio

0:05:19.864,0:05:21.980
per trasmettere i bit da un luogo all'altro.

0:05:21.980,0:05:26.074
Questi dispositivi devono tradurre gli 1 e gli 0

0:05:26.074,0:05:29.019
in onde radio di frequenze diverse.

0:05:29.019,0:05:31.495
I dispositivi riceventi eseguono il processo inverso,

0:05:31.495,0:05:33.392
convertendo nuovamente i bit in binario.

0:05:33.392,0:05:34.566
È così che la tecnologia wireless

0:05:34.566,0:05:36.491
ha permesso di collegare il nostro cellulare ad Internet,

0:05:36.491,0:05:38.533
ma un segnale radio non riesce ad andare tanto lontano

0:05:38.533,0:05:40.630
senza diventare completamente incomprensibile.

0:05:40.630,0:05:42.101
Questo è il motivo per cui non si riesce ad ascoltare

0:05:42.101,0:05:43.848
una stazione radio locale di Los Angeles

0:05:43.848,0:05:44.646
a Chicago.

0:05:45.669,0:05:47.405
Per quanto grandioso sia il wireless,

0:05:47.405,0:05:49.120
oggi ci si affida ancora molto alle connessioni via cavo.

0:05:49.120,0:05:50.772
Se siete in un bar e state usando il Wi-Fi,

0:05:50.772,0:05:53.267
i bit vengono inviati via radio ad un router,

0:05:53.267,0:05:55.296
ma poi vengono trasferiti su un cavo

0:05:55.296,0:05:58.236
per percorrere le lunghe distanze di Internet.

0:05:58.236,0:06:00.119
I metodi e mezzi fisici per inviare bit

0:06:00.119,0:06:01.742
potranno anche cambiare in futuro,

0:06:01.742,0:06:03.956
che si tratti di un segnale laser inviato tra satelliti

0:06:03.956,0:06:05.624
o di onde radio da palloni o droni,

0:06:05.624,0:06:08.333
ma la rappresentazione binaria dei dati[br]che ne è alla base,

0:06:08.333,0:06:10.627
i protocolli per l'invio dei dati

0:06:10.627,0:06:12.138
e la ricezione di questi dati,

0:06:12.138,0:06:13.737
rimarranno più o meno analoghi.

0:06:13.831,0:06:14.911
Tutto su Internet:

0:06:14.911,0:06:15.991
parole, e-mail,

0:06:15.991,0:06:18.371
immagini, video di cuccioli,

0:06:18.371,0:06:20.082
tutto ciò è rappresentato da 1 e 0,

0:06:20.082,0:06:21.533
che vengono trasmessi mediante

0:06:21.533,0:06:22.515
impulsi elettronici,

0:06:22.515,0:06:24.158
fasci di luce, onde radio,

0:06:24.158,0:06:26.715
e da tanto, tanto amore.