I sistemi di comunicazione

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I sistemi di comunicazione

• Lezione del corso di Storia della Tecnologia
  10/04/2006
• Filippo Nieddu

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Spedire e ricevere informazione
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La gestione dellinformazione

• 1745 Jacques de Vaucanson sviluppa il controllo
  dei telai per mezzo di schede perforate.
• 1765 James Watt migliora la macchina a vapore in
  modo da renderla una vera fonte di potenza. La
  macchina è adottata velocemente in tutto il
  mondo.
• 1803 Richard Trevithick applica la macchina a
  vapore alle ferrovie, inventando la progenitrice
  della locomotiva.
• 1804-5 Joseph-Marie Jacquard migliora la
  realizzazione di Vaucanson, permettendo la
  sostituzione delle schede perforate. Ciò dà una
  vera possibilità di programmazione.
• 1807 Robert Fulton applica la macchina a vapore
  alla navigazione marittima.
• 1820-1830 In Inghilterra si diffondono le prime
  ferrovie.
• 1838 Samuel F. B. Morse migliora in modo
  significativo il telegrafo, inventando anche un
  codice che prenderà il nome da lui.

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Trasmetterecon fili e funi

• 1850 il primo cavo subacqueo internazionale del
  telegrafo è posato fra Dover, (Regno Unito) e
  Calais (Francia).
• 1853 Elisha Otis inventa il freno di sicurezza
  dell'ascensore, che lo rende ragionevolmente
  sicuro per un uso anche da parte di utenti umani.
  Otis fonda lOtis Elevator Company.
• 1854-66 Cyrus Field compie quattro tentativi
  infruttuosi di trasmettere con un cavo
  transatlantico, sino al successo

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Il tempo diviso

• 1869 Charles Dowd propone le zone di tempo
  standard al fine di evitare gli incidenti
  ferroviari.
• Attraverso il lavoro di Sandford Fleming, l'idea
  è accettata e le zone di tempo standard sono
  accettate universalmente con un trattato
  stipulato nel 1884

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Suoni diffusi e riprodotti

• 1876 Alexander Graham Bell inventa il telefono
• in uno degli esempi classici dell'invenzione
  parallela, la domanda di brevetto di Elisha Gray
  raggiunse l'ufficio brevetti lo stesso giorno di
  Bell.
• Bell ricevette il brevetto del telefono ma
  un'azienda fondata da Gray si trasformò nella
  Western Electric Manufacturing Company, il
  braccio operativo dell'impero telefonico di Bell.
• 1877 Thomas Alva Edison inventa il fonografo

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La telegrafia ottica

• La trasmissione a distanza dei segnali fu
  concepita per lungo tempo attraverso sistemi
  visivi
• Dai segnali di fumo ai telegrafi Chappe, la
  visione di un segnale fu per lungo tempo lunico
  mezzo di trasmissione a distanza di informazioni
  (eccezion fatta, si intende, per la trasmissione
  del mezzo insieme con il messaggio, come nel caso
  della pergamena o della carta)

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Il telegrafo Chappe

• Claude Chappe (1763-), insieme con i fratelli,
  sviluppò un telegrafo ottico capace di collegare
  i punti estremi dellimpero napoleonico.
• Breguet, il famoso orologiaio, lo aiuterà a
  costruire il complicato sistema di pulegge
  necessarie per manovrare il sistema.

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Lhardware

• Sperimentati i sistemi ad otturatore (usato ad
  esempio in Svezia), nel 1793 Chappe brevetta un
  sistema con bracci mobili
• il regolatore, di maggiori dimensioni
• gli indicatori, posti alle estremità del primo.
• Il 12 luglio 1793 avviene il primo esperimento
  27 parole sono inviate in circa 10 minuti.

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Il software

• Nella prima versione del 1791, il sistema di
  trasmissione Chappe prevedeva luso di due
  pendoli sincronizzati, che compivano
  lhandshaking per mezzo di segnali sonori od
  ottici
• A garantire la segretezza del messaggio, gli
  operatori intermedi conoscono solamente parte del
  codice, e il messaggio è transcodificato solo
  allinizio e alla fine del percorso.

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La rete
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I segnali convenzionali

• I segnali
• Inizio / fine della trasmissione
• Sospensione delle trasmissioni per un'ora / due
  ore
• Sincronizzazione, per permettere alle stazioni
  lungo la linea del telegrafo di risincronizzare i
  propri orologi
• Conflitto, a indicare che due messaggi
  provenienti da sensi opposti sono arrivati
  simultaneamente ad una stazione
• Priorità, a indicare la precedenza di uno dei
  messaggi in conflitto
• Riconoscimento, indicante la ricezione di un
  messaggio correttamente decifrato alla
  destinazione finale
• Errore, annullare l'ultimo segno trasmesso
• Problema secondario, a indicare un piccolo
  problema con il telegrafo, o l'assenza
  provvisoria dell'operatore
• Problema primario, a indicare un problema più
  serio che blocca il telegrafo
• Limitazione della visibilità a causa della nebbia
  o della pioggia
• Trasmissione di notte

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Il calcolo combinatorio

• Qual è il numero massimo di configurazioni del
  semaforo, supponendo che il regolatore e gli
  indicatori possono essere ruotati di 45 gradi? 8
  x 8 x 4 256 configurazioni
• Ma le posizioni con gli indicatori estesi o
  nascosti dietro il regolatore sono difficili da
  distinguersi visivamente 7 x 7 x 4 196
  configurazioni
• Se si limitasse il regolatore soltanto alla
  posizione orizzontale o verticale 7 x 7 x 2 98
  configurazioni
• 4 - 6 posizioni sono riservate alle indicazioni
  speciali, lasciandone 92 - 94 per i dati un
  numero sufficiente per lettere, cifre, caratteri
  e segni speciali

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La mobilità

• Limmagine a fianco illustra un sistema ottico
  Chappe portatile.
• Fu utilizzato nella guerra di Crimea (1855), nota
  anche per il primo uso della fotografia sul campo
  di battaglia

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I tempi di trasmissione
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Il learning by using

• I miglioramenti
• Stazioni ausiliarie sviluppate per luso in caso
  di visibilità minima.
• Aumento delle dimensioni del regolatore da 4 m a
  15 m
• Studio di un nuovo trasmettitore basato su 7
  bracci invece di 2 maggiore contenuto
  informativo e minore tempo per trasmettere un
  messaggio. Suggerito da Gaspard Monge, un
  matematico.
• Nuovo codice di segnalazione.

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Ferrovie e telegrafi

• 1840-1860 le ferrovie si svilupparono velocemente
  negli Stati Uniti ed altrove. Nessunaltra
  tecnologia nella storia precedente aveva
  richiesto una tale scala di complessità
  dell'amministrazione o di velocità nella
  comunicazione.
• Conseguenze
• Le ferrovie hanno adottato il telegrafo per
  fornire le comunicazioni ad alta velocità
  necessarie per evitare gli scontri e per
  controllare il trasporto del passeggero e di
  merci.
• I problemi nella programmazione hanno condotto
  allo sviluppo della richiesta di zone di tempo
  standard dalle ferrovie
• La costruzione ed i rifornimenti hanno decretato
  lo sviluppo delle industrie dell'acciaio, del
  petrolio e del legname negli Stati Uniti.
• Le ferrovie hanno promosso la costruzione di
  poderi e ranch in prossimità della linea. Ciò ha
  provocato uno spostamento importante della
  popolazione dagli Stati Uniti verso Ovest.

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Laliasing
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Riferimenti bibliografici essenziali

• Chiara OTTAVIANO, Mezzi per comunicare, Torino
  Paravia, 1997