Telefono cellulare

Untelefono cellulare(comunemente chiamatotelefonino,cellulare,telefonoonatelinSvizzera), nel campo delletelecomunicazioni, è un apparecchio radio mobile terminalericetrasmittente(terminalemobile) per la comunicazione inradiotelefoniasull'interfacciaradiodiaccessodi unarete cellulare.
Nel 1957, l'ingegnere sovieticoLeonid Ivanovič Kuprijanovičbrevettò un "dispositivo per la chiamata e la commutazione dei canali di comunicazione radiotelefonica" noto come Radiotelefon LK-1.L'apparecchio era dotato di un proprio numero ed era in grado di collegarsi alla rete telefonica via radio attraverso un sistema di stazioni radiofoniche automatiche ATR situate nel raggio di 20-30 km.Nonostante un interesse iniziale da parte del governo e dall'opinione pubblica sovietica, il progetto di Kuprijanovič fu in seguito abbandonato a causa dei costi proibitivi per l'installazione delle ATR.
Il primo telefono cellulare commerciale fu inventato daMartin Cooper, direttore della sezione Ricerca e sviluppo dellaMotorola, che fece la sua prima telefonata da un cellulare il 3 aprile 1973. Dopo 10 anni la Motorola decise di produrre un modello dal costo di 4.000 dollari, ilMotorola DynaTAC.
Dalla sua comparsa, il telefono cellulare ha usato diversi sistemi di funzionamento principali (e alcuni "intermedi"), denominati "generazioni", basati su differentitecnologieenorma tecnicadi comunicazione, daisistemi analogicidegli anni settanta/novanta (160/450/900 MHz) a quellidigitalibasati suGSM,GPRS,UMTS/EDGEe VSF-SpreadOFDM(rispettivamente terza e quarta generazione ossia3Ge4G).
Mentre il passaggio dal segnale analogico a quello digitale ha permesso d'implementare oltre alla sola chiamata vocale l'uso dei messaggi di testoSMS, registrazione e visualizzazione foto e filmati, con ilGPRSsi è consentito l'utilizzo del telefono cellulare anche per inviare foto e filmati digitali,streamingaudio e video (generalmente solo con l'EDGE, l'ultima evoluzione del 2G), navigare inInternet(nello speciale protocolloWireless Application Protocol(WAP) oltre al tradizionale HTTP) e spediree-mail, mentre con l'UMTS(terza generazione) si sono aperte le porte allevideotelefonate(successivamente venne integrata la possibilità anche ai dispositivi 2G). Con l'avanzamento della tecnologia digitale, comparvero i primitivufoniniper visionare il segnaleTVtramite alcune emittenti televisive dedicate, ma ebbero scarso successo, soppiantati dai più polifunzionali smartphone.
L'evoluzione dei segnali radio venne affiancata da un'evoluzione tecnologica più evidente, passando dagli schermiLCDmonocromatici ai primi schermi a colori, ora con tecnologia aLEDe alla funzionalitàschermo tattile. La grafica sempre più definita e l'impiego di menu sempre più complessi fino all'uso delle icone, ha reso nel tempo i telefoni cellulari sempre più simili a unpersonal computer. Accessori come fotocamere integrate (uno dei primi esempi fu ilJ-SH04) in grado di fotografare con ottime risoluzioni, riprendere piccoli video e, a seconda del modello e della quantità di memoria disponibile, hanno consentito la possibilità di registrare veri e propri filmati digitali, visionare foto e video sempre più dettagliati, navigare in Internet con prestazioni sempre più simili a quelle offerte da unPC.
Le suonerie, grazie a micro-casse acustiche e a componenti audio sempre più sofisticati incorporati nel telefono, da monofoniche sono divenute polifoniche e poi stereo per arrivare all'audio virtual 3D, diventando degli apparati multimediali in grado di far ascoltare stazioni radio, compilation diMP3, effettuare registrazioni ambientali, memorizzare l'audio delle conversazioni telefoniche e il tutto con qualità audio di alto livello.
I software dei cellulari di ultima generazione sono veri e propriSistemi Operativiin grado di gestire i più svariati applicativi comebrowserper navigare in Internet, programmi di video scrittura e posta elettronica, giochi e suonerie scaricabili dalla rete, ecc. I più recenti ed evoluti cellulari chiamati smartphone, offrono anche la possibilità di installare programmi complessi come per il foto-ritocco, per il controllo del computer, per la protezione crittografica della conversazione (crypto phone) o altri innumerevoli applicativi.
Ultimamente, grazie ad accordi presi tra i produttori di cellulari e i gestori delle mappe globaliGPS, si possono utilizzare i telefoni cellulari (con antenna GPS interna o esterna) come navigatori satellitari e questi, grazie all'alta efficienza di alcuni modelli, possono rappresentare una vera e propria sfida rispetto alle società specializzate nella costruzione di soli navigatori. Sono aumentate anche le porte e i metodi di connessione verso altri sistemi come ad esempio la trasmissione dati a infrarosso (IR), ilBluetoothe ilwi-fi, la connessione tramite portaUSB, la possibilità di collegare cuffie, auricolari, microfoni e apparati vivavoce per auto o volendo, un vero e proprio impiantoHiFi.
Alcuni modelli inoltre possono alloggiare schede di memoria aggiuntiveSecure Digital(SD) per aumentare la memoria o perfino alloggiare e gestire 2 schede telefonicheSIMcontemporaneamente quindi con due differenti numerazioni telefoniche sullo stesso telefono.
Infine un accenno anche altelefono satellitareche, tramite la connessione satellitare, permette di telefonare praticamente da qualsiasi parte del globo. Nati per sopperire all'esigenza di chiamare anche da zone non coperte dalle cellule telefoniche, sono telefoni che garantiscono un funzionamento anche in ambienti estremi cioè molto caldi, molto freddi o molto umidi. Utilizzano materiali resistenti ma leggeri, impiegano batterie con autonomie maggiorate e sono corredati di numerosi gadget utili ai più svariati scopi e imprevisti.
Nei primi anni questi dispositivi erano particolarmente costosi, basti pensare come ilMotorola 8900xcostasse quasi 4.000 dollari negli anni '80, mentre attualmente la sua replica non fedele al 100% del 2005 costava meno di 250 dollari,per questo la loro diffusione era limitata alle persone più ricche, mentre dalla seconda metà deglianni novantacon le nuove tecnologie e prezzi contenuti il cellulare smise di essere unostatus symbol: la sua successiva estrema diffusione ha provocato la spontanea insorgenza di una sorta digalateodedicato.
DalXXI secoloin poi la moda ha influenzato notevolmente anche questo settore infatti, sul mercato, si trovano telefoni cellulari di qualsiasi dimensione, forma e design; sono stati impiegati innumerevoli materiali differenti arrivando alla produzione di vere e proprie opere uniche più simili a gioielli di altissimo valore. Esistono cellulari per impieghi speciali con segnali cifrati e con sistemi che impediscono l'intercettazione del traffico telefonico, modelli praticamente impermeabili e ad altissima resistenza.
Il cellulare si collega allarete telefonica fissae allarete datitramite centrali di smistamento presenti nelcorecablatodella rete cellulare, a loro volta collegate astazioni radio base(BTS,Base Transceiver Station), molto spesso dotate di tre o piùcelle radio, ciascuna capace di diverseconnessionicon gli apparecchi mobili nella rispettiva area di copertura e secondo le frequenze supportate.
Il telefono cellulare consente dunque di avere disponibile un collegamento telefonico quando si trovi nel raggio di copertura di una cella radio di una stazione radio base cui agganciarsi, e quando non schermato da ambienti, ostacoli fisici o manufatti limitanti la diffusione/propagazione delle ondeelettromagnetiche(ad es. edifici/strutture metalliche).
La disponibilità di servizio ovvero la presenza di copertura cellulare, nonché lapotenzadelsegnale, è indicata dai ben notilivelli di campoe dipende dunque dalle condizioni diradiopropagazionedel segnale radio. Il limite di distanza nella copertura dipende dalle specifiche tecniche correlate alla tecnologiaGSM, variabile da poche centinaia di metri fino a 35 km, e dalla tipologia del terreno/ambiente su cui si svolge la comunicazione. A partire dall'inizio del 2000 l'evoluzione dei telefoni cellulari si è indirizzata sempre più verso forme evolute e intelligenti come glismartphonedi pari passo con l'evoluzione degli standard ditelefonia cellularee della miniaturizzazione ed aumento prestazionale dei componenti elettronici di supporto (memoriaeprocessori).
L'avvento e la diffusione delle reti radiomobili e dei telefoni cellulari hanno rappresentato una vera e propria rivoluzione tecnologica e sociologica dagli inizi deglianni novanta(assieme ad altre invenzioni qualiinternete ilGPS) nonché uno dei motori dello sviluppo economico mondiale nell'ambito delletecnologie dell'informazione e della comunicazione(TIC).
Il funzionamento del primo telefono cellulare portatile è stato dimostrato daJohn F. Mitchelle il dottorMartin CooperdiMotorolanel 1973, con un portatile del peso di circa 4,4 libbre (2 kg). Nel 1983, ilDynaTAC 8000xè stato il primo ad essere disponibile in commercio. Dal 1983 al 2014, il numero di abbonamenti di telefonia mobile in tutto il mondo è cresciuto ad oltre 7 miliardi, fino a raggiungere la base della piramide economica.Nel 2014, i produttori di telefoni cellulari top eranoSamsung,Nokia,AppleeLG.
Un telefono cellulare, oltre alle funzioni diricetrasmissione, deve presentare anche le seguenti funzionalità:
Molte di queste funzionalità di controllo, segnalazione e gestione sono garantite attraverso l'uso o appoggio a canali logici di segnalazione o controllo.
Dentro a un singolo telefono cellulare sono presenti in grande quantitàmateriali plasticie piccole quantità dimetalli raricome ilcoltan. Secondo uno studio E-waste Lab di Remedia in collaborazione con ilPolitecnico di Milano, è stato appurato che, in media, un singolo cellulare contiene questa quantità di metalli:
Questi dispositivi oltre alla parte ricetrasmittente, incorporano dell'elettronicacostituita da unamemoriadati, unprocessoreper eseguire varieapplicazionie dasoftwareper gestire tali funzionalità. I telefoni possono disporre di un microdiffusore integrato per la riproduzione di musica, di una radio integrata, di un chip per la connessioneWi-Fi, di uno slot USB per collegare il cellulare al PC, di fotocamere, eccetera.
I telefonini possono avere diverse forme tra cui:
Un aspetto critico dei telefoni cellulari è il loro consumo energetico, molto eterogeneo, e il conseguentedimensionamentoenergetico delle capacità delle batterie che li alimentano riveste un aspetto basilare. In generale il consumo energetico di un telefono cellulare è dovuto essenzialmente dalle funzionalità ditrasmissione, dall'elaborazione delsegnaleprima della sua trasmissione e dopo la sua ricezione e infine dal consumo elettrico deldisplay.
La maggior parte della capacità viene utilizzata durante la trasmissione, per via dell'omni-direzionalità dell'antenna(antenna a dipolo) del terminale mobile. Con l'evoluzione dei cellulari le batterie hanno subito numerose modifiche per poter incrementare la propria capacità. I telefoni più moderni, i cosiddettiSmartphone, richiedono un consumo energetico molto maggiore, dovuto alla potenza dei nuovi processori e all'esecuzione di numerose attività multimediali come giochi, video o foto.
In alcuni casi i produttori di cellulari e smartphone danno la possibilità di variare alcuni parametri di funzionamento, qualcuno dei quali può essere automatizzato permettendo quindi di aumentare la durata della batteria; sono stati anche prodotti dei video ufficiali per illustrare come utilizzare al meglio queste opzioni.
Le batterie possono essere generalmente di due tipi:
Alcuni telefoni cellulari e smartphone sono dotati di doppia batteria, che permette di distribuire il calore delle stesse durante la ricarica e permettere un funzionamento regolare anche nel caso una delle due smetta di funzionare.
Con l'avanzare degli smartphone e dei loro consumi sempre più elevati, che portano a ridurre la loro autonomia in modo critico, nel secondo decennio del XXI secolo sono apparsi i "Power Bank", delle batterie esterne che ricaricano i telefoni cellulari/smartphone.
Per creare le batterie si utilizzano degliionidilitioper farla funzionare; essa racchiude circa 3,5 grammi dicobaltoe 1 grammo di terre rare.
I telefonini cellulari possono utilizzare differenti tecniche per interfacciarsi con l'utente; le principali sono:
Insieme a queste tecniche principali possono essere implementate alcune funzioni particolari o scorciatoie lungo i bordi del telefonino tramite alcuni pulsanti fisici.
L'antennadei cellulari è un elemento di fondamentale importanza per questi dispositivi, tipicamente con diagramma di radiazione di tipo omnidirezionale, e ne esistono di diversi tipi:
La scelta dell'antenna e della relativa posizione è fondamentale per rispettare i criteri di affidabilità del segnale, dato che questa deve essere efficiente in qualsiasi situazione, evitando la risonanza causata dal contatto tra due tipologie di antenne differenti (nel caso si utilizzino più antenne) e dal cosiddetto "effetto mano" caratterizzato dalla riduzione del segnale durante l'uso del dispositivo, in quanto con la mano si va a circondare/coprire l'antenna.
Nei telefoni cellulari sono presenti microfono e altoparlante per poter permettere la comunicazione tra due persone. Per entrambi non esiste un'unica soluzione, ma ne sono state elaborate diverse; in particolare per il "microfono" si hanno le seguenti soluzioni:
Per quanto riguarda l'altoparlante anche in questo caso possono presentarsi più soluzioni:
I vari dispositivi possono essere muniti di diverse tecnologie, le più popolari sono:
L'applicazione più comunemente utilizzati sui telefoni cellulari sono i messaggi di testo (SMS). Il primo messaggio di testo SMS è stato inviato da un computer ad un telefono cellulare nel 1992 nel Regno Unito, mentre il primo SMS da persona a persona da telefono a telefono è stato inviato in Finlandia nel 1993.
Il primo servizio mobile di notizie, tramite via SMS, è stato lanciato in Finlandia nel 2000, e, successivamente, molte organizzazioni "on-demand" e "istantanei" hanno cominciato a fornire servizi di notizie via SMS.
Alcuni studiosi hanno ipotizzato che leonde elettromagneticheemesse dai telefoni cellulari possano arrecare danni alla salute degli utenti.Allo stato attuale le ricerche hanno dato risultati controversi, alcune non hanno evidenziato una correlazione diretta tra uso di telefoni cellulari e l'insorgenza di malattie come il cancro,altre invece hanno associato a un'esposizione prolungata protratta nel tempo (dieci o più anni) l'aumento al rischio dell'insorgenza di tumori al cervello,nel frattempo alcune case costruttrici consigliano di limitare l'uso degli stessi e di tenerli a una distanza minima.
Gli studi al riguardo più recenti sono i seguenti: nel 2008 una ricerca di un gruppo di scienziati israeliani, pubblicata sull'American Journal of Epidemiology, l'utilizzo frequente del telefonino cellulare può aumentare del 50% la possibilità di ammalarsi di tumore alle ghiandole salivari.I ricercatori tendono a sconsigliare l'utilizzo del cellulare ai bambini sotto i 12 anni dato che sembrano molto più sensibili alle radiazioni elettromagnetiche rispetto agli adulti. Ciò che per ora è certo è solo l'aumento di temperatura delle zone limitrofe all'orecchio a seguito di un prolungato e continuo uso del telefono cellulare (assorbimento diretto delleonde elettromagnetiche).
Nel 2011 uno studio dell'agenzia internazionale per la ricerca sul cancro(IARC), l'agenzia per la ricerca sulcancrodell'Organizzazione mondiale della sanità, ha indicato che "l'uso dei telefoni cellulari può aumentare il rischio diglioma, un tipo di tumore cerebrale maligno, e dineuromaacustico, una forma benigna." I dati elaborati da parte dell'IARC hanno portato a classificare icampi elettromagnetici a radiofrequenzacomeagenti cancerogeni di gruppo 2B, ossia potenzialmente cancerogeni per l'uomo;tale classificazione indica che potrebbero esserci dei rischi legati all'uso dei cellulari, ma che è necessario svolgere ulteriori ricerche per stabilire la possibilità o meno di un legame diretto tra l'uso dei cellulari e l'insorgenza dineoplasiee sull'impatto a lungo termine dei telefoni cellulari.Questo risultato è stato successivamente negato dai risultati di un ampio studio epidemiologico, coinvolgente oltre 350 000 utenti danesi di età maggiore di 30 anni e riguardante gli anni compresi tra il 1990 e il 2007.Lo studio è stato giudicato metodicamente gravemente lacunoso su almeno cinque punti fondamentalie sono stati esposti dubbi inerenti ai presunti conflitti d'interesse con gli enti erogatori dei finanziamenti.
Anke Hussè coautore di uno studio del 2006 dell'Università di Berna che ha analizzato le ricerche sull'argomento effettuate dal 1995 al 2005, scoprendo che le percentuali delle stesse che rilevano effetti delle radiofrequenze sulle persone sono l'82% negli studi finanziati da agenzie pubbliche, 71% quelli misti pubblico-privato e 33% negli studi finanziati dalle industrie di settore.
Il 14 gennaio 2020 la corte d'appello di Torino conferma la precedente sentenza del Tribunale di Ivrea del 2017, riconoscendo come l'uso intensivo del telefonino possa causare tumori, imponendo all'Inps il risarcimento per malattia professionale di un dipendente Telecom affetto daneurinomadel nervo acustico.
Negli animali i risultati della ricerca suggeriscono che l’esposizione alle radiazioni dei telefoni cellulari può portare a cambiamenti patologici nella ghiandola parotidea e nei tessuti vicini dei ratti.
L'uso di questi e altri dispositivi può deviare l'attenzione dell'utilizzatore dalla sua attività principale. Può essere regolamentato in diverse situazioni.
L'utilizzo è vietato dalcodice della stradadurante la guida, a meno che non si disponga l'utilizzo di auricolare o di un dispositivo vivavoce. Questi apparati evitano al guidatore di distogliere lo sguardo dalla strada per premere il bottone per la chiamata o per regolare il volume e in particolare evitano il tenere il volante con una sola mano, impegnando l'altra con il cellulare.L'utilizzo del cellulare è stato vietato a chi guida un autoveicolo poiché allunga pericolosamente i tempi di reazione. Distraendo l'attenzione del conducente dal guardare la strada, i tempi per vedere un ostacolo, rallentare fino a fermarsi o cambiare direzione, diventerebbero sensibilmente più alti accrescendo così il rischio di incidente.
Alcuni studi affermano che gli effetti dell'auricolare o del cellulare alla guida sono gli stessi. La pericolosità alla guida non dipenderebbe tanto dai movimenti per ricevere una chiamata, dalla guida con una sola mano, e neppure dalla distrazione legata alla conversazione con un'altra persona, quanto dagli effetti dellemicroonde. Un guidatore medio che parla al cellulare è infatti, nelle funzioni e nel tempo di reazione, più lento di un ubriaco. Gli studi dimostrano che il tempo di reazione è del 30% più lento rispetto a quello alterato dall'alcol.
L'utilizzo dei telefoni cellulari è spesso vietato negli ospedali per problemi dicompatibilità elettromagneticaovvero della possibile interferenza con le apparecchiature elettromedicali, studi recenti dimostrano che i cellulari influenzano le apparecchiature mediche. Il disturbo causato dai telefoni dipende dalla sua distanza dall'apparecchio e dalla tecnologia del cellulare. Le tecnologie più vecchie producono più radiazioni elettromagnetiche, mentre un cellulare più recente produce meno radiazioni di uno più datato. Quanto detto non deve comunque indurre a pensare che un cellulareUMTSsia necessariamente meno "dannoso" di un telefonoGSM: si tratta solamente di distinguere telefoni cellulari di vecchia e di nuova concezione: un cellulare prodotto con i nuovi standard, dovrebbe produrre meno interferenze.
Questa incompatibilità è generalmente maggiore per i dispositivi medici più vecchi, compresipacemakeredefibrillatori, che generalmente non hanno filtri adeguati contro questi disturbi,l'uso dei queste apparecchiature dovrebbe essere autorizzato dal medico e dalla casa produttrice ed eventualmente se è necessaria una distanza minima di sicurezza.
Il divieto nell'uso del telefono cellulare negli aeromobili risale dai primi anni novanta ed è stata imposta dallaFederal Aviation Administration, nel primo decennio degli anni 2000 sono stati avviati servizi che permettono l'uso di questi e altri dispositivi durante il volo, ma il divieto o la raccomandazione dello stesso da parte della FAA alle compagnie aeree, è di spegnere tutti i dispositivi elettronici portatili durante le fasi critiche del volo (decollo e atterraggio), sotto i 10 000 piedi.
Una comunicazione della FAA avverte comunque che entro la fine del 2013 sarà possibile utilizzare la maggior parte dei dispositivi elettronici in tutte le fasi di volo. Ciò nonostante la connessione ad internet e l'utilizzo dei cellulari rimarrà proibito sotto i 10 000 piedi (3 000 metri) di altezza.
Viene considerata maleducazioneavere suonerie di volume eccessivo, telefonare parlando a voce alta in modo tale che alle persone intorno riesca difficile sottrarsi all'involontario ascolto,far squillare (non spegnere) il telefonino in un luogo di culto, in un pubblico esercizio o altri luoghi pubblici (ospedale,teatro,cinema,ristorante,treno,autobus,metropolitana) nei quali l'uso arreca disturbo ad altre persone.
Quando si chiama qualcuno sul cellulare è opportuno domandare se il momento sia propizio per cominciare una telefonata, poiché data la portabilità dell'oggetto, il ricevente potrebbe trovarsi in una situazione nella quale non gli sia agevole condividere una conversazione.
L'uso di questi dispositivi è statoregolamentatoin diversi Stati per questioni di sicurezza stradale, nelle strutture ospedaliere, così come nelle strutture educative.
Sono stati eseguiti studi nelle scuole che hanno applicato divieti totali o parziali o l'appropriatezza dell'uso dello smartphone, permettendo l'analisi dell'impatto degli smartphone sulla resa scolastica e sociale, il che ha permesso di evidenziare un miglioramento (soprattutto in caso di divieto totale sull'uso dei smartphone) sui disturbi mentali e che generalmente colpiscono maggiormente le ragazze durante gli anni dell'adolescenza, le quali utilizzano maggiormente il telefono rispetto ai ragazzi; altra evidenza è il miglioramento della prestazione scolastica, ma solo in caso di divieto totale sull'uso dello smartphone; Altra evidenza emersa è il calo del bullismo ecyberbullismo(il cyberbullismo si attua quando gli atti vengono immortalati e diffusi) anche del 43-46% in modo simile tra i due sessi, ma con risultati migliori rispetto alla sola implementazione di leggi anti-bullismo, il bullismo è correlato alla dipendenza da smartphonee al suo utilizzo inadeguato, più nel dettaglio risulta che il cyberbullismo è anche fortemente correlato all'ansiae alladepressione esistenziale, le quali sono fortemente collegate con la dipendenza da smartphone.
L'uso di questi dispositivi in età evolutiva, condiziona quattro aspetti che vengono sviluppati a causa del troppo tempo quotidiano trascorso online: la deprivazione di sonno, la deprivazione sociale, la frammentazione dell’attenzione, ladipendenzaa fare sempre più cose nella vita virtuale senza riuscire a smettere. Lo psicologoJonathan Haidtraccomanda di limitarne l’eccessivo utilizzo nei giovani, partendo soprattutto dai e nei contesti educativi.
Questi dispositivi, così come le versioni più evolute rappresentate dagli smartphone, prima di essere messi in commercio vengono testati (stress test) dalle case costruttrici per verificare le loro caratteristiche di permeabilità, resistenza alle cadute e di pressione,così come la ricezione e la buona usabilità dello stesso. Nonostante i diversi test di collaudo, possono verificarsi problemi di vario genere (un esempio, l'iPhone 4soffre di una cattiva ricezione del segnale se impugnato in un determinato modo,successivamente anche l'iPhone 4Sha presentato diversi problemi, ma in questo caso di natura software, portando in alcuni casi all'inutilità dell'apparecchio,uno studio ha evidenziato come gli smartphone tendono ad essere più carenti sotto il punto di vista della ricezione e della qualità).
Dal primo decennio del secondo millennio, con l'evoluzione esponenziale delle prestazioni e caratteristiche tecniche degli smartphone si è andati incontro a diversi problemi, quali la durata della batteria, resistenza del terminale, difficoltà di lettura, ricezione, ecc.,ma anche esplosionio autocombustioni.
Le aziende a seconda delle restrizioni sull'utilizzo da parte dei dipendenti dei telefonini e sulla specializzazione applicativa dello stesso, possono adoperare varie strategie, anche in combinazione tra loro: