1
00:00:02,235 --> 00:00:08,455
INTERNET - FILI, CAVI & WI-FI

2
00:00:10,172 --> 00:00:11,448
Mi chiamo Tess Winlock

3
00:00:11,448 --> 00:00:13,422
sono un'ingegnera del software in Google.

4
00:00:13,422 --> 00:00:14,560
Vi pongo una domanda:

5
00:00:14,560 --> 00:00:16,648
come fa una foto, un messaggio di testo o una email

6
00:00:16,648 --> 00:00:18,906
ad essere trasmessa da un dispositivo ad un altro?

7
00:00:18,906 --> 00:00:20,209
Non è magia,

8
00:00:20,209 --> 00:00:21,231
è Internet!

9
00:00:21,231 --> 00:00:22,623
Un sistema fisico e tangibile

10
00:00:22,623 --> 00:00:24,989
costruito proprio per "spostare" questi dati.

11
00:00:25,169 --> 00:00:27,647
Internet è simile al servizio postale,

12
00:00:27,647 --> 00:00:29,641
ma le entità fisiche che vengono trasmesse

13
00:00:29,641 --> 00:00:30,688
sono un po' diverse.

14
00:00:30,688 --> 00:00:33,376
Al posto di scatole e buste,

15
00:00:33,376 --> 00:00:36,344
Internet trasporta dati in formato binario.

16
00:00:36,344 --> 00:00:38,093
I dati sono costituiti da bit.

17
00:00:38,093 --> 00:00:39,462
Un bit può assumere un valore

18
00:00:39,462 --> 00:00:40,671
tra due possibili opposti,

19
00:00:40,671 --> 00:00:42,157
acceso o spento,

20
00:00:42,157 --> 00:00:43,903
sì o no.

21
00:00:43,903 --> 00:00:46,183
Usiamo tipicamente 1 per indicare "acceso",

22
00:00:46,183 --> 00:00:47,969
e 0 con il significato di "spento".

23
00:00:47,969 --> 00:00:50,066
Poiché i bit possono avere solo due stati possibili,

24
00:00:50,066 --> 00:00:52,389
chiamiamo questa rappresentazione "codice binario".

25
00:00:52,389 --> 00:00:54,803
Otto bit messi assieme costituiscono un byte.

26
00:00:54,803 --> 00:00:57,876
Circa 1000 byte è un kilobyte (KB).

27
00:00:57,876 --> 00:01:00,272
Circa 1000 kilobyte (KB) è un megabyte (MB).

28
00:01:00,272 --> 00:01:02,300
Solitamente, per codificare un brano musicale

29
00:01:02,300 --> 00:01:04,049
servono da tre a quattro megabyte.

30
00:01:04,049 --> 00:01:05,929
Non è importante se si tratta di una foto,

31
00:01:05,929 --> 00:01:07,199
un video o una canzone.

32
00:01:07,199 --> 00:01:08,803
Tutto su Internet è rappresentato

33
00:01:08,803 --> 00:01:10,436
e trasmesso sotto forma di bit.

34
00:01:10,436 --> 00:01:12,491
Sono gli atomi dei dati,

35
00:01:12,491 --> 00:01:14,913
ma non si inviano materialmente questi uni e zeri

36
00:01:14,913 --> 00:01:16,570
da un luogo ad un altro,

37
00:01:16,570 --> 00:01:18,164
da una persona ad un'altra.

38
00:01:18,164 --> 00:01:21,233
Quindi, qual è l'entità fisica che viene realmente inviata

39
00:01:21,233 --> 00:01:22,992
lungo i fili o mediante onde radio?

40
00:01:22,992 --> 00:01:24,457
Bene, vediamo un esempio

41
00:01:24,457 --> 00:01:26,510
di come gli esseri umani possano comunicare

42
00:01:26,510 --> 00:01:30,152
mediante l'invio di un singolo bit da un luogo all'altro.

43
00:01:30,152 --> 00:01:32,575
Supponiamo di accendere una lampadina per indicare 1

44
00:01:32,575 --> 00:01:33,768
e di spegnerla per indicare 0

45
00:01:33,768 --> 00:01:35,322
oppure possiamo usare un campanellino

46
00:01:35,322 --> 00:01:37,873
o altri meccanismi simili come il codice Morse.

47
00:01:38,822 --> 00:01:40,065
Questi metodi funzionano,

48
00:01:40,065 --> 00:01:41,498
ma sono molto lenti, soggetti ad errori

49
00:01:41,498 --> 00:01:42,784
e totalmente dipendente dagli esseri umani.

50
00:01:42,784 --> 00:01:44,344
Ciò di cui abbiamo veramente bisogno è una macchina.

51
00:01:44,344 --> 00:01:45,710
Nel corso della storia,

52
00:01:45,710 --> 00:01:47,366
sono stati inventati molti sistemi

53
00:01:47,366 --> 00:01:48,952
in grado di inviare dati binari

54
00:01:48,952 --> 00:01:51,339
attraverso diversi mezzi fisici.

55
00:01:51,339 --> 00:01:54,348
Oggi, inviamo fisicamente i bit

56
00:01:54,348 --> 00:01:56,858
con l'elettricità, la luce e le onde radio.

57
00:01:58,450 --> 00:02:00,562
Per inviare un bit sotto forma di elettricità,

58
00:02:00,562 --> 00:02:03,417
immaginate due lampadine collegate da un filo di rame.

59
00:02:03,417 --> 00:02:05,700
Se un operatore fornisce elettricità,

60
00:02:05,700 --> 00:02:07,431
le lampadine si accendono.

61
00:02:07,431 --> 00:02:09,074
Niente elettricità, nessuna luce.

62
00:02:09,074 --> 00:02:10,781
Se gli operatori su entrambe le estremità

63
00:02:10,781 --> 00:02:12,529
concordano che la luce accesa significhi 1

64
00:02:12,529 --> 00:02:13,759
e luce spenta significhi 0,

65
00:02:13,759 --> 00:02:16,820
abbiamo un sistema per inviare bit

66
00:02:16,820 --> 00:02:19,633
da persona ad un'altra usando l'elettricità.

67
00:02:20,193 --> 00:02:21,631
C'è però un problema:

68
00:02:21,631 --> 00:02:24,394
se si dovessero inviare cinque zeri di seguito?

69
00:02:24,394 --> 00:02:29,859
Come si potrebbe fare a contare il numero di zeri?

70
00:02:29,859 --> 00:02:32,970
La soluzione è data dall'introduzione di un orologio.

71
00:02:32,970 --> 00:02:34,576
Gli operatori potrebbero concordare

72
00:02:34,576 --> 00:02:36,807
che il mittente invierà un bit ogni secondo,

73
00:02:36,807 --> 00:02:40,539
così il destinatario potrà segnarsi ciò che vede ogni secondo.

74
00:02:40,539 --> 00:02:42,232
Per inviare cinque 0 di fila,

75
00:02:42,232 --> 00:02:44,831
basta spegnere luce e attendere cinque secondi.

76
00:02:44,831 --> 00:02:47,180
La persona all'altra estremità della linea annoterà

77
00:02:47,180 --> 00:02:49,602
uno 0 per ognuno dei cinque i secondi trascorsi.

78
00:02:49,602 --> 00:02:52,401
E per l'1, si fa il contrario, si accende la luce.

79
00:02:53,191 --> 00:02:55,916
Ovviamente, vorremmo inviare dati un po' più velocemente

80
00:02:55,916 --> 00:02:57,059
di un bit ogni secondo,

81
00:02:57,059 --> 00:02:58,040
quindi abbiamo bisogno di aumentare

82
00:02:58,040 --> 00:02:59,134
la "larghezza di banda":

83
00:02:59,134 --> 00:03:01,571
la massima capacità di trasmissione di un dispositivo.

84
00:03:01,571 --> 00:03:03,963
La "larghezza di banda" si misura con il bit rate,

85
00:03:03,963 --> 00:03:05,401
cioè il numero di bit

86
00:03:05,401 --> 00:03:07,520
che si riescono ad inviare in un certo tempo

87
00:03:07,520 --> 00:03:09,718
solitamente misurato in secondi.

88
00:03:10,669 --> 00:03:13,051
Un altro aspetto che influenza la velocità è la "latenza",

89
00:03:13,051 --> 00:03:15,473
ovvero, la quantità di tempo che impiega un bit

90
00:03:15,473 --> 00:03:18,140
per "viaggiare" da un capo ad un altro della linea,

91
00:03:18,140 --> 00:03:20,880
dalla sorgente al dispositivo richiedente.

92
00:03:21,235 --> 00:03:24,484
Nell'analogia umana, un bit al secondo era già veloce,

93
00:03:24,484 --> 00:03:26,442
e può essere difficile per un umano

94
00:03:26,442 --> 00:03:27,421
starci dietro.

95
00:03:27,421 --> 00:03:28,646
Ma noi vorremmo scaricare

96
00:03:28,646 --> 00:03:31,772
una canzone di tre megabyte in tre secondi.

97
00:03:31,772 --> 00:03:33,682
Circa 8,000,000 di bit per megabyte,

98
00:03:33,682 --> 00:03:36,766
implica un bit rate di circa 8.000.000 di bit al secondo.

99
00:03:36,766 --> 00:03:38,669
Ovviamente, gli esseri umani non sono in grado

100
00:03:38,669 --> 00:03:40,350
di inviare o ricevere 8.000.000 di bit al secondo,

101
00:03:40,350 --> 00:03:42,127
ma una macchina può riuscirci benissimo.

102
00:03:42,127 --> 00:03:43,517
Ma ora c'è un'altra domanda:

103
00:03:43,517 --> 00:03:44,587
che tipo di cavo usare

104
00:03:44,587 --> 00:03:45,947
per inviare questi messaggi?

105
00:03:45,947 --> 00:03:48,130
E quanto lontano possono andare questi segnali?

106
00:03:48,130 --> 00:03:49,472
Con un cavo Ethernet,

107
00:03:49,472 --> 00:03:52,077
come quelli che troviamo in casa, in ufficio o a scuola,

108
00:03:52,077 --> 00:03:54,967
si possono misurare perdite di segnale

109
00:03:54,967 --> 00:03:57,547
già dopo poche centinaia di metri.

110
00:03:58,275 --> 00:04:01,802
Per poter usare Internet in tutto il mondo,

111
00:04:01,802 --> 00:04:03,382
dobbiamo trovare un altro modo

112
00:04:03,382 --> 00:04:05,593
per inviare bit su lunghe distanze.

113
00:04:05,593 --> 00:04:07,012
Stiamo parlando di attraversare gli oceani!

114
00:04:07,012 --> 00:04:08,518
Allora, cos'altro possiamo usare?

115
00:04:08,518 --> 00:04:10,414
Ebbene, cosa si muove più velocemente

116
00:04:10,414 --> 00:04:12,574
dell'elettricità attraverso un filo?

117
00:04:12,574 --> 00:04:14,196
La luce!

118
00:04:14,771 --> 00:04:17,464
Effettivamente possiamo inviare i bit come fasci di luce

119
00:04:17,464 --> 00:04:19,302
utilizzando un cavo a fibre ottiche.

120
00:04:19,302 --> 00:04:21,297
Un cavo in fibra ottica è un filo di vetro

121
00:04:21,297 --> 00:04:23,249
progettato per riflettere la luce.

122
00:04:23,249 --> 00:04:25,488
Quando si invia un fascio di luce lungo il cavo,

123
00:04:25,488 --> 00:04:27,596
la luce rimbalza su e giù per tutta la sua lunghezza

124
00:04:27,596 --> 00:04:29,601
fino a quando non viene ricevuto all'altra estremità.

125
00:04:29,601 --> 00:04:31,422
Sfruttando diversi angoli di rimbalzo,

126
00:04:31,422 --> 00:04:33,430
possiamo inviare più bit simultaneamente,

127
00:04:33,430 --> 00:04:36,253
e tutti alla velocità della luce.

128
00:04:36,253 --> 00:04:38,519
Quindi la fibra è davvero veloce,

129
00:04:38,519 --> 00:04:40,072
e - cosa ancora più importante -

130
00:04:40,072 --> 00:04:42,363
il segnale non si degrada sulle lunghe distanze.

131
00:04:42,363 --> 00:04:44,550
In questo modo è possibile percorrere centinaia di chilometri

132
00:04:44,550 --> 00:04:45,774
senza perdita di segnale.

133
00:04:45,774 --> 00:04:48,312
Questo è il motivo per cui si usano cavi in fibra ottica

134
00:04:48,312 --> 00:04:51,180
attraverso i fondali oceanici, per collegare i continenti.

135
00:04:51,180 --> 00:04:54,677
Nel 2008 si ruppe un cavo nei pressi di Alessandria d'Egitto

136
00:04:54,677 --> 00:04:56,850
e ciò interruppe la navigazione in rete

137
00:04:56,850 --> 00:04:59,188
per la maggior parte dei paesi di Medio Oriente ed India.

138
00:04:59,188 --> 00:05:00,946
Oggi diamo per scontata la presenza di Internet,

139
00:05:00,946 --> 00:05:03,777
ma è un sistema fisico davvero fragile

140
00:05:03,777 --> 00:05:06,263
e la fibra è efficientissima, ma anche molto costosa

141
00:05:06,263 --> 00:05:07,504
e complessa da gestire.

142
00:05:07,504 --> 00:05:10,604
Nella maggior parte delle applicazioni, troverai il cavo in rame,

143
00:05:11,225 --> 00:05:13,409
ma come muoviamo i dati senza dei fili?

144
00:05:13,409 --> 00:05:15,660
Come si fa a inviare dati in modalità wireless?

145
00:05:16,412 --> 00:05:19,864
Solitamente, i dispositivi senza fili sfruttano segnali radio

146
00:05:19,864 --> 00:05:21,980
per trasmettere i bit da un luogo all'altro.

147
00:05:21,980 --> 00:05:26,074
Questi dispositivi devono tradurre gli 1 e gli 0

148
00:05:26,074 --> 00:05:29,019
in onde radio di frequenze diverse.

149
00:05:29,019 --> 00:05:31,495
I dispositivi riceventi eseguono il processo inverso,

150
00:05:31,495 --> 00:05:33,392
convertendo nuovamente i bit in binario.

151
00:05:33,392 --> 00:05:34,566
È così che la tecnologia wireless

152
00:05:34,566 --> 00:05:36,491
ha permesso di collegare il nostro cellulare ad Internet,

153
00:05:36,491 --> 00:05:38,533
ma un segnale radio non riesce ad andare tanto lontano

154
00:05:38,533 --> 00:05:40,630
senza diventare completamente incomprensibile.

155
00:05:40,630 --> 00:05:42,101
Questo è il motivo per cui non si riesce ad ascoltare

156
00:05:42,101 --> 00:05:43,848
una stazione radio locale di Los Angeles

157
00:05:43,848 --> 00:05:44,646
a Chicago.

158
00:05:45,669 --> 00:05:47,405
Per quanto grandioso sia il wireless,

159
00:05:47,405 --> 00:05:49,120
oggi ci si affida ancora molto alle connessioni via cavo.

160
00:05:49,120 --> 00:05:50,772
Se siete in un bar e state usando il Wi-Fi,

161
00:05:50,772 --> 00:05:53,267
i bit vengono inviati via radio ad un router,

162
00:05:53,267 --> 00:05:55,296
ma poi vengono trasferiti su un cavo

163
00:05:55,296 --> 00:05:58,236
per percorrere le lunghe distanze di Internet.

164
00:05:58,236 --> 00:06:00,119
I metodi e mezzi fisici per inviare bit

165
00:06:00,119 --> 00:06:01,742
potranno anche cambiare in futuro,

166
00:06:01,742 --> 00:06:03,956
che si tratti di un segnale laser inviato tra satelliti

167
00:06:03,956 --> 00:06:05,624
o di onde radio da palloni o droni,

168
00:06:05,624 --> 00:06:08,333
ma la rappresentazione binaria dei dati
che ne è alla base,

169
00:06:08,333 --> 00:06:10,627
i protocolli per l'invio dei dati

170
00:06:10,627 --> 00:06:12,138
e la ricezione di questi dati,

171
00:06:12,138 --> 00:06:13,737
rimarranno più o meno analoghi.

172
00:06:13,831 --> 00:06:14,911
Tutto su Internet:

173
00:06:14,911 --> 00:06:15,991
parole, e-mail,

174
00:06:15,991 --> 00:06:18,371
immagini, video di cuccioli,

175
00:06:18,371 --> 00:06:20,082
tutto ciò è rappresentato da 1 e 0,

176
00:06:20,082 --> 00:06:21,533
che vengono trasmessi mediante

177
00:06:21,533 --> 00:06:22,515
impulsi elettronici,

178
00:06:22,515 --> 00:06:24,158
fasci di luce, onde radio,

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e da tanto, tanto amore.