Scambio di dati (data-transfer)

Da sapere

• Dati (o informazioni): i dati sono informazioni che possono essere raccolte, conservate, trasmesse ed elaborate. In un dispositivo digitale, testi, immagini, suoni e video diventano sequenze di 0 e 1 (numeri binari), così il computer può leggerli e modificarli.
  Una volta in formato binario i dati possono essere trasformati in segnali elettrici e essere trasmessi attraverso cavi elettrici, oppure trasformati in segnali luminosi e trasmessi come impulsi di luce su cavi in fibra ottica.
• Rete di telecomunicazioni, https://www.idrovolante.org/post/reti-cellulari-5g/
• Internet e reti, https://www.idrovolante.org/post/internet-e-reti/#indirizzi-ip
• A cosa servono i numeri binari, https://www.idrovolante.org/post/informatica/#a-cosa-servono-i-numeri-binari
• Segnali e segnali elettrici, https://www.idrovolante.org/post/segnali-elettrici/

Come viaggiano i dati su Internet

Cosa succede quando guardiamo una serie TV su Netflix? Le immagini che scorrono sullo schermo si trovano già sul dispositivo che stiamo usando - TV, tablet o cellulare?

E se ascoltiamo un brano su Spotify? O se cerchiamo informazioni su Internet?

Video, immagini, musica e testi sono tutti tipi di dati: informazioni che un dispositivo digitale può elaborare come sequenze di 0 e 1, ovvero sia possono essere rappresentati come numeri binari.

Quando guardiamo una serie TV o ascoltiamo un brano musicale, il dispositivo che stiamo utilizzando si collega a un computer remoto, chiamato server, spesso ospitato in un data center – un edificio che ospita migliaia di server collegati alla rete. Il dispositivo richiede le informazioni e queste vengono trasferite, quasi istantaneamente, fino al nostro schermo o ai nostri altoparlanti.
Infatti i contenuti di Netflix, Spotify o di un sito web si trovano di solito su server remoti. Il nostro dispositivo può conservarne temporaneamente una piccola parte, ma riceve i dati principali attraverso la rete.

Informazioni e numeri binari

Ma come è possibile che le informazioni si spostino così velocemente da un computer all’altro? E come può viaggiare un’immagine?

Per prima cosa dobbiamo ricordare che immagini, testi e musica vengono trasformati dal computer in lunghe sequenze di zero e uno, i numeri binari. Queste sequenze possono essere rappresentate attraverso segnali elettrici, cioè variazioni controllate della corrente elettrica, e trasportate lungo i cavi. Nelle fibre ottiche, invece, i dati viaggiano attraverso impulsi di luce.

In alcuni casi, i segnali possono viaggiare anche nell’aria sotto forma di onde elettromagnetiche, invisibili ai nostri occhi. Le antenne dei dispositivi, per esempio quelle del Wi-Fi o della rete cellulare, possono trasmettere e ricevere queste onde.

In questo modo i dati possono viaggiare a grandissima velocità da una macchina all’altra.

Possiamo ora osservare il percorso compiuto dai dati in due situazioni: un dispositivo presente in casa, collegato alla rete domestica attraverso un router, e un cellulare utilizzato all’aperto e connesso alla rete mobile.

Il percorso dei dati

Rete domestica

I dispositivi presenti in casa possono collegarsi alla rete in due modi: senza cavi, in modalità wireless, oppure attraverso un cavo Ethernet.

Il percorso che compiono i dati a casa.
Credit 

Nella connessione wireless, tablet, telefoni e computer comunicano con l’access point Wi-Fi. L’access point Wi-Fi è il componente del router (oppure un dispositivo dedicato) che crea la rete Wi-Fi e permette ai dispositivi di collegarsi alla rete senza usare cavi.

Nella connessione cablata, invece, un computer, una console o una smart TV possono essere collegati direttamente al router con un cavo Ethernet. In entrambi i casi, i dispositivi entrano nella stessa rete domestica.

Il router riceve i dati dai dispositivi collegati alla rete domestica e li indirizza verso Internet, oppure li fa arrivare al dispositivo giusto quando tornano indietro.

Spesso, in casa, router, access point Wi-Fi e modem sono riuniti nello stesso apparecchio, anche se svolgono funzioni diverse.
Il modem collega la rete domestica alla rete dell’ISP, permettendo ai dati di entrare e uscire dalla rete Internet.

L’apparecchio che integra modem, router e access point Wi-Fi costituisce la porta di accesso della rete domestica a Internet.

Il router è collegato, attraverso un cavo - oggi sempre più spesso in fibra ottica - a un ISP (Internet Service Provider), cioè un fornitore di servizi Internet.
Il modem/router/access point Wi-Fi è la porta di accesso della rete domestica, mentre l’ISP collega la rete domestica alla rete Internet.

Rete mobile

Lo scambio di dati può avvenire anche al di fuori di una rete domestica (oppure scolastica o aziendale). In questo caso il dispositivo utilizza una connessione mobile (o connessione dati); il cellulare per esempio può collegarsi in modalità wireless a un’antenna della rete cellulare, per esempio 3G, 4G o 5G, spesso installata su un traliccio.

Il percorso che compiono i dati con una rete mobile.
Credit 

Tra il cellulare e l’antenna, i dati viaggiano nell’aria sotto forma di onde elettromagnetiche. Ma l’antenna non è collegata direttamente a Internet: fa parte della rete dell’operatore telefonico.

L’operatore telefonico, nella rete mobile, svolge anche il ruolo di ISP: riceve i dati dall’antenna, li trasporta attraverso la propria rete - fatta di cavi e fibre ottiche - e li inoltra verso Internet. Anche la risposta compie lo stesso percorso al contrario, fino al cellulare.

Accesso controllato

Nel loro percorso i dati passano quindi attraverso delle particolari porte, gli ISP, che tecnicamente gestiscono (e possono controllare) l’accesso alla rete Internet. Per questo, se richiesto dalle autorità, un ISP può bloccare o rallentare l’accesso a determinati siti, applicazioni o servizi.

Per esempio, durante le proteste del 2022 in Iran, molti ISP hanno bloccato WhatsApp e Instagram e sono state osservate interruzioni periodiche delle reti mobili.[1] In Turchia, nel 2017, le autorità bloccarono l’accesso a Wikipedia in tutto il Paese: il blocco fu poi giudicato contrario alla libertà di espressione dalla Corte costituzionale turca.[2]

Onde elettromagnetiche e salute

Nel 2011 l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC), che fa parte dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, ha classificato i campi elettromagnetici a radiofrequenza come “possibilmente cancerogeni per gli esseri umani” (Gruppo 2B).

La classificazione indica prove limitate per una possibile associazione del fenomeno con l’uso di telefoni cellulari e la necessità di ulteriori ricerche.[3]

In particolare l’effetto biologico meglio documentato delle radiofrequenze ad alta intensità è il riscaldamento dei tessuti. Per le esposizioni a basso livello, tipiche delle tecnologie wireless usate quotidianamente, l’OMS afferma che finora non sono stati stabiliti effetti nocivi sulla salute causati dall’esposizione. [4]

In ogni caso, in presenza di incertezze scientifiche, è comunque utile richiamare il principio di precauzione. Questo principio non afferma che un danno sia stato dimostrato: invita piuttosto a prendere decisioni prudenti e proporzionate quando esiste un possibile rischio per la salute o per l’ambiente, mentre la ricerca continua a raccogliere dati. [5]
Nel caso dell’utilizzo di dispositivi digitali con connessione dati attraverso rete mobile o Wi-Fi, in particolare è possibile ridurre l’esposizione evitando, quando non necessario, di tenere il dispositivo a diretto contatto con il corpo o utilizzando auricolari o vivavoce durante le telefonate.

Riferimenti

1. Open Observatory of Network Interference (OONI), Technical multi-stakeholder report on Internet shutdowns: The case of Iran amid autumn 2022 protests.
   https://ooni.github.io/post/2022-iran-technical-multistakeholder-report/

2. Corte costituzionale turca, Judgment finding a violation of freedom of expression due to blocking of access to Wikipedia (26 dicembre 2019).
   https://www.anayasa.gov.tr/en/news/individual-application/press-release-concerning-the-judgment-finding-a-violation-of-the-freedom-of-expression-due-to-blocking-of-access-to-wikipedia/

3. International Agency for Research on Cancer (IARC), IARC classifies Radiofrequency Electromagnetic Fields as possibly carcinogenic to humans, 31 maggio 2011.
   https://www.iarc.who.int/pressrelease/iarc-classifies-radiofrequency-electromagnetic-fields-as-possibly-carcinogenic-to-humans/

4. World Health Organization (WHO), Radiation: 5G mobile networks and health.
   https://www.who.int/news-room/questions-and-answers/item/radiation-5g-mobile-networks-and-health

5. Unione europea, Principio di precauzione, EUR-Lex.
   https://eur-lex.europa.eu/EN/legal-content/glossary/precautionary-principle.htm