La storia del telefono

Il telefono è uno strumento per telecomunicazioni pensato per la trasmissione a distanza della voce umana.

Storia
L'invenzione del telefono è attribuita al fiorentino Antonio Meucci che nel 1871 dimostrò il funzionamento del suo apparecchio che chiamò telettrofono. Il primato sembra spettare però ad un valdostano, Innocenzo Manzetti, che riuscì a realizzare un apparecchio elettrico in grado di comunicare a distanza già negli anni cinquanta dell'Ottocento, catturando l'attenzione dei giornali anche esteri ma senza riuscire a diffondere ulteriormente l'invenzione. Manzetti battezzò la sua invenzione, basata sull'induzione elettromagnetica, "télégraphe parlant". Innocenzo Manzetti, come riportano numerose testimonianze dell'epoca (giornali italiani e internazionali che parlarono della dimostrazione pubblica del 10 luglio 1865), riuscì a realizzare un apparecchio elettrico in grado di comunicare a distanza utilizzando il principio di induzione magnetica mentre il primo dispositivo di Meucci consisteva in due fili attorcigliati e stretti tra i denti. Meucci, avuta notizia dai giornali, scrisse a Manzetti parlando di idee simili. Manzetti morì a 52 anni nel 1877, tutti i suoi prodotti scientifici (bussole, barometri, termometri ed il prototipo del "téléphone") vennero ceduti dalla moglie Maria Rosa Anzola, con atto notarile del 7 febbraio 1880, a due viaggiatori americani: Max Meyer, uomo d'affari, e Horace H. Eldred che si scoprì essere direttore dei telegrafi di New York.
Nel 1860 Johann Philipp Reis presentò una macchina per la trasmissione elettronica di suoni musicali tramite una barretta vibrante sotto l'influenza di un campo elettromagnetico. Questo dispositivo non era comunque in grado di trasmettere la voce.
Elisha Gray lo inventò indipendentemente e ne diede dimostrazione nel 1876, ma due ore prima che presentasse la richiesta di brevetto, Alexander Graham Bell presentò la sua (anche se il progetto da lui proposto non funzionava). Come risultato, soprattutto negli Stati Uniti e Canada, Alexander Graham Bell viene accreditato dell'invenzione. Nel 1871 Meucci aveva presentato un brevetto provvisorio, da rinnovarsi annualmente al costo di 10 dollari, ma aveva potuto rinnovarlo solo fino al 1873, non potendosi permettere la cifra di 200 dollari per il brevetto definitivo.
L'11 giugno 2002 il Congresso degli Stati Uniti ha riconosciuto, storicamente, ad Antonio Meucci la paternità del telefono.
Le prime implementazioni del telefono erano basate sul trasporto del suono attraverso l'aria, piuttosto che tramite segnali elettrici generati dalla voce. Secondo una lettera pubblicata sulla Gazzetta di Pechino, nel 968, l'inventore cinese Kung-Foo-Whing inventò il thumstein, che probabilmente trasportava la voce attraverso dei tubi. Anche i primi esperimenti di Meucci ed altri usavano questo sistema. Anche in Europa nell'alto medioevo, ma anche prima in epoca romana e nell'antica Grecia, esistevano sistemi analoghi.
La prima introduzione pratica del telefono in Italia ebbe luogo a Milano il 30 dicembre 1877 quando fu attivata la linea tra due apparecchi costruiti dai fratelli Gerosa che metteva in contatto una caserma dei pompieri con la stazione di Porta Venezia della tranvia interurbana per Monza. La successiva linea univa le stazioni ferroviarie di Varese e Gallarate. Nel 1879 tutti gli uffici del telegrafo di Roma furono uniti alla linea telefonica che dall'anno precedente univa Roma a Tivoli. Il primo vero servizio telefonico ebbe però inizio nel 1881 con l'attivazione della linea al signor Giovanni Uberti (il quale ebbe il numero 1) di Roma. Entro la fine dell'anno gli abbonati erano già 900.
La cornetta nacque quando un centralinista svedese ebbe l'idea di legare il microfono e il ricevitore ad un bastoncino, in modo da poter avere una mano libera.
La storia delle successive invenzioni e miglioramenti del telefono elettrico comprende: il microfono con membrana piena di granuli di carbone (più tardi sostituito dal microfono electret che viene ora impiegato in quasi tutti i trasmettitori telefonici), il centralino manuale, il selettore a disco, il sistema pentaconta, la centralina telefonica automatica, la tastiera per la composizione a toni Touch Tone (DTMF), la digitalizzazione del suono tramite varie tecniche di codifica, tra cui la modulazione d'impulso (o PCM), che viene usata anche per i file .WAV e i compact disc).
I sistemi più recenti comprendono: telefonia IP, ISDN, DSL, il telefono cellulare, i telefoni cordless e i cellulari di terza generazione, che permettono il trasferimento dati ad alta velocità.
L'industria si divide in produttori di equipaggiamento per telefonia e telecomunicazioni ed operatori telefonici. Gli operatori spesso detengono un monopolio nazionale. In Italia era il caso della SIP, ora Telecom Italia.
La prima telefonata transatlantica avvenne tra New York e Londra, il 7 gennaio 1927.

Linee telefoniche via cavo e telefonia fissa
La rete che collega assieme la maggior parte dei telefoni viene detta "Rete telefonica commutata pubblica" (PSTN). In Italia viene utilizzato l'acronimo RTG, per "Rete Telefonica Generale".
Le linee telefoniche fisse sono composte da cavi in rame che formano un circuito tra l'abbonato e l'interfaccia con la linea dell'abbonato.
Di solito ciascun doppino di rame viene attestato ad un armadio, ubicato sulla sede stradale, o ad una scatola (box), che può essere su palo o fissata a muro. Dalla scatola parte un vero e proprio cavo multicoppia, mentre alcuni armadi hanno compiti più complessi, soprattutto nelle zone ad alta densità di installazione: in quel caso sono sufficienti pochi fili (coppie) per connettere l'armadio alla più vicina centrale telefonica.
Tecnicamente tali attività di raccolta delle utenze sono definite Stadio di Linea (SL) (le torrette poste in strada), Stadio di Gruppo Urbano (SGU) (tipicamente la "vera" centrale telefonica) oppure uno Stadio di Gruppo di Transito (SGT) (tipicamente armadi di commutazione posti in strada). Esistono anche scatole grigie poste sotto casa dell'utente, in gergo Chiostrine.
Il doppino di rame è attorcigliato per aumentarne la schermatura verso i disturbi e porta una tensione di alimentazione in corrente continua sufficiente per fornire alimentazione ai dispositivi telefonici dal lato utente. L'alimentazione sui circuiti di telefonia è generalmente ridondante, in modo da garantire il più possibile che in caso di mancanza di corrente elettrica il telefono possa funzionare ugualmente, a tale scopo le centrali sono anche munite di appositi accumulatori che si attivano in caso di black out
La linea telefonica analogica utilizza le frequenze comprese tra 300 Hz e 3.4 kHz, mentre le frequenze superiori vengono filtrate con l'impiego di un filtro passa-basso in centrale prima che il segnale venga campionato in digitale. Infatti i segnali analogici vengono trasportati sulle reti primarie come flusso di dati digitali dopo un campionamento che viene effettuato utilizzando una frequenza di campionamento a 8 kHz (8,000 campioni numerici al secondo che rappresentano la pressione sonora). Le frequenze sopra i 4 kHz sul rame possono essere utilizzate per le connessioni DSL.
Una linea consiste in una specifica connessione tra l'utente e la centrale telefonica locale. I circuiti che permettono le connessioni tra gli armadi e le centrali, e tra le varie centrali possono essere analogici o digitali, su rame, ponte radio o fibra ottica. Dal lato utente; generalmente viene collocata una presa telefonica tripolare o RJ11, che è destinata al collegamento con l'apparecchio.
I sistemi telefonici moderni utilizzano un sistema di indirizzamento numerico, comunemente chiamato numero telefonico. Il sistema riconosce la destinazione delle chiamate in base alla sequenza dei numeri composti, che in alcuni casi possono essere preceduti da opportuni prefissi. Per iniziare una chiamata locale è generalmente sufficiente comporre il numero, che è obbligatoriamente preceduto dal prefisso telefonico dell'area locale, mentre per una chiamata internazionale è necessario un prefisso, "00" (spesso la sequenza 00 è indicata con un +), seguito dal prefisso del paese di destinazione, dal prefisso della zona e dal numero telefonico. Vedi l'elenco dei prefissi telefonici internazionali per una lista dei Paesi accessibili componendo direttamente un numero.
Le grandi aziende e gli enti spesso utilizzano un PABX (Private Automatic Branch Exchange). Si tratta di una vera e propria centrale telefonica che adotta una specifica numerazione per i telefoni interni, di solito raggiungibile anche come derivazione dalla linea telefonica pubblica. Alcune tra le aziende più grandi utilizzano una propria rete anche tra le varie unità locali, in Italia anche la Pubblica Amministrazione e l'Esercito hanno una rete privata, dotata di gateway PSTN.
La maggior parte dei sistemi PSTN utilizza una connessione analogica tra il singolo telefono e la centrale locale. Quando viene utilizzata una connessione digitale per il singolo impianto telefonico, di solito si utilizza una linea ISDN (Integrated Services Digital Network).
Tra le varie centrali PSTN, il sistema di segnalazione più diffuso è il Signalling System 7 ("SS7").
È in forte aumento la diffusione di VOIP (Voice over IP) con i protocolli H.323, e più recentemente, SIP.

Sistemi di telefonia mobile
Il sistema di telefonia mobile moderno è caratterizzato da una struttura basata sull'uso di celle, ed è conosciuto infatti come telefonia cellulare. Le onde radio sono utilizzate per instaurare una comunicazione tra l'apparecchio, che comunemente chiamiamo telefonino e una stazione radio base, dotata di un certo numero di celle, ciascuna con più canali. La telefonia cellulare utilizza le celle poiché le frequenze radio sono limitate e devono essere condivise tra più utilizzatori.
La stazione radio base comunica con la rete di telefonia pubblica nei modi più disparati, secondo la disponibilità di rete in fibra ottica, cablaggio in rame o ponte radio.
Quando il telefonino si allontana troppo da una stazione radio base, il sistema ricerca automaticamente una cella più vicina e la comunicazione avviene su questa, senza l'interruzione della chiamata (handover).
Le stazioni radio base e i telefonini utilizzano trasmettitori radio di bassa potenza così da limitare le interferenze e permettere l'utilizzo per più chiamate da parte di diversi utilizzatori. L'uso di una potenza molto limitata permette anche di aumentare la durata delle batterie e di diminuire possibili effetti negativi legati all'emissione di onde elettromagnetiche di una certa potenza (inquinamento elettromagnetico).
Esistono molti standard per la telefonia mobile, spesso incompatibili tra loro nonostante siano utilizzati nello stesso paese.

Problemi legati alla salute
Esistono diversi studi che evidenziano un aumento della probabilità di sviluppare una neoplasia da parte di chi usa in modo massiccio il telefonino cellulare, causato dalle trasmissioni radio, anche se sono in parte contrapposti da alcuni studi che non hanno evidenziato differenze di sorta.
Recentemente sono aumentati gli studi anche in relazione alla salute e all'uso manuale del telefonino, quali l'aumento delle infiammazioni causate dalla digitopressione sulla tastiera del telefonino.

Produttori di apparecchi elettronici
Sono molti i produttori che producono apparecchi telefonici di ogni genere. Eccone alcuni:
Alcatel-Lucent
Apple
Alcatel,
Benq Siemens,
Brondi,
Sony Ericsson,
Huawei,
HTC,
Inmarsat
IPM
Iridium
LG,
Lucent,
Marconi,
Motorola,
Nec,
Nokia (in collaborazione con Siemens),
Nortel,
Olivetti,
Onda,
Panasonic,
Telecom italia,
RIM,
Samsung,
Safnat,
Seltatel,
Siemens (in collaborazione con Nokia),
Telephoneteca
Urmet
Wildix

Compagnie telefoniche
In Italia, operano diverse compagnie telefoniche in competizione tra loro. Ecco un elenco parziale, in ordine alfabetico: Alida telecomunicazioni, Albacom, Alpikom, Brennercom, Brintel, ClickTel, Colt Telecom, Coop Voce, Fastweb, 3 Italia (telefonia mobile), Livecom, Olimontel, Parla.it, Postemobile, Primus, Tagcom, Tele2, Telecom Italia, Teleunit, TIM (telefonia mobile), Tiscali, Vodafone Omnitel N.V., Welcome Italia, Uno Communications, Wind (anche telefonia mobile).

La convergenza
Con questo termine si indica da una decina d'anni la direzione degli investimenti in telecomunicazioni, volte a produrre un unico apparecchio per traffico voce e dati, ricezione di radio e televisione (satellitare, TV analogica, digitale terrestre), videofonia da fisso e mobile. La convergenza riguarda la tecnologia e l'erogazione di servizi.
Talora, si parla anche di convergenza di canale, per realizzare un unico flusso trasmissivo per alcune o tutti questi emittenti: reti televisive e radio, digitale terrestre, comunicazioni satellitari, traffico (voce e Internet) degli operatori telefonici.