Le Porte I/O

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Le Porte I/O

• Componenti Hardware
• e gestione periferiche

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La Terminologia

• Una porta è costituita da un connettore saldato o
  meno su una scheda o comunque disponibile sul
  proprio computer e può avere varie forme.
• Un connettore è un capo di un cavo (che contiene
  all'interno più fili) normalmente è dotato di
  alcuni punti di connessione detti pin.
• I connettori possono essere maschi o femmine. Il
  maschio è dotato di alcuni pin che sporgono,
  mentre il connettore femmina riceve questi pin in
  alcune prese (piccoli fori). Per fare un esempio
  è sufficiente osservare una presa elettrica. La
  scatola a muro contiene la femmina, mentre la
  spina (che si infila) è un maschio.
• Periferica è l'apparecchiatura esterna al
  computer e che va collegata ad esso per poter
  funzionare. Tipiche periferiche stampanti,
  modem, macchine fotografiche digitali, scanner,
  ecc.
• Driver è un programma che va installato sul
  proprio computer per fare in modo che esso possa
  dialogare con la periferica. Acquistando una
  periferica il produttore normalmente fornisce un
  floppy o un cd-rom contenente il driver.

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• In fase d'acquisto di una periferica, accertarsi
  che
• la periferica è compatibile con il sistema
  operativo utilizzato
• la confezione contenga i drivers aggiornati
• il PC dispone della porta di connessione
  necessaria
• sul proprio PC esista una porta libera per
  connettere la nuova periferica.

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Tipi di porte

• I produttori di hardware da qualche tempo a
  questa parte hanno iniziato ad etichettare in
  modo pressoché universale i tipi di connettori
  con dei simboli. Qui di seguito illustreremo
  quelli più diffusi e il loro uso.
• Si ricorda che per porta si intende un
  connettore situato normalmente nel lato
  posteriore del computer, capace di ricevere un
  cavo per consentire un collegamento ad una
  periferica.

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• plug and play
• In informatica il termine plug and play indica
  una tecnologia che permette al sistema operativo
  di assegnare automaticamente all'hardware
  compatibile risorse hardware quali IRQ, porte di
  I/O e canali DMA. In questo modo anche utenti
  molto inesperti possono installare nuove schede
  di espansione.
• La tecnologia plug and play è nata sui computer
  Amiga AmigaOS dalla versione 1.3 (1987)
  implementava tale tecnologia che viene
  identificata sui computer Amiga con il nome di
  AutoConfig. Nel 1990 una tecnologia similare
  venne adottata dai computer Macintosh di Apple e
  nel 1995 sul sistema Windows 95 di Microsoft.

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Simbolo Foto Tipo Utilità
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Simbolo Foto Tipo Utilità
Collegava in passato il mouse o altre periferiche
al PC, ad esempio tavoletta grafica, modem, ecc.
Ora serve per collegare piccoli dispositivi come
un cellulare o un data bank.
Porta seriale 9 pin (una fila di 5 e una di 4). I
singoli elementi di un'informazione sono
trasmessi un bit alla volta. Tale tipo di porta
viene identificata dai sistemi operativi
Microsoft come COM (quindi le varie porte
presenti, tipicamente 2, sono chiamate COM1 e
COM2).
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Simbolo Foto Tipo Utilità
Porta seriale minidin PS/2 mouse (7 punti di contatto disposti all'interno di un cerchio). Collega un mouse al PC (ultimamente, però, anche i mouse si collegano al PC tramite porta USB).
Porta seriale minidin PS/2 tastiera PC  (7 punti di contatto disposti all'interno di un cerchio). Collega la tastiera al PC.
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Simbolo Foto Tipo Utilità
Porta parallela 25 pin PC (una fila di 13 e una di 12). Trasmissione di dati, un byte alla volta, attraverso otto cavetti (più altri di alimentazione elettrica, messa a terra ed altre funzioni). E' più veloce di quella seriale, ma i dati transitano in una sola direzione (dal computer alla periferica). Può collegare varie periferiche al PC, anche in cascata. Di solito è usata per connettere una stampante.
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Simbolo Foto Tipo Utilità
PLUG AND PLAY Porta USB (Universal Serial Bus) nella foto una coppia di porte montate su uno slot. Recentemente stanno per essere soppiantate dalle USB 2 che sono più veloci. Le periferiche si collegano "in parallelo", cioè ad un connettore si collega una sola periferica. Per collegarne più di una (se ne possono collegare fino a 63) è necessario disporre di un hub. Porta universale sulla quale è possibile collegare qualsiasi periferica a sua volta dotata di connessione USB. Destinata a sostituire nel tempo tutte le altre porte seriali, minidin e parallele. In genere una PC dispone di 2 o più porte USB. Esistono moltiplicatori di porta acquistabili a basso costo per aggiungere altre porte. Questi hub possono essere senza o con alimentazione, per le periferiche che hanno bisogno di maggior energia.Sempre più spesso sono disponibili porte USB anche sulla parte anteriore del cabinet e, a volte, sui monitor.
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Simbolo Foto
Le specifiche di USB 2.0 sono state rilasciate al
WinHEC nell'aprile 2000 elaborate da USB 2.0
Promoter Group composto da Compaq, Hewlett
Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC e
Philips.Le nomenclature Hi-Speed USB e USB 2.0
anche se molte volte usate indifferentemente non
sono in realtà equivalenti USB 2.0 copre le tre
velocità 480 Mbps, 12 Mbps e 1.5 Mbps, "Hi-Speed
USB" si riferisce alla sola posizione da 480 Mbps
delle specifiche USB 2.0. Cosicchè
nell'accezione comune si utilizza il termine
"USB" per riferirsi alle velocità 12 Mbps e 1.5
Mbps e USB 2 per la velocità maggiore. Le USB 2
possono essere anche acquistate come schede PCI.
PLUG AND PLAY
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Simbolo Foto Tipo Utilità
PLUG AND PLAY Porta Firewire. Nella foto una porta a 4 pin (esiste anche quella da 6). Il cavo FireWire supporta fino a 45 Watt e è quindi in grado di alimentare la maggior parte dei dispositivi portatili. (Nota L'implementazione della Sony ha solo quattro pin e quindi non è provvista delle alimentazioni, i dispositivi vanno alimentati in modo indipendente. La connessione FireWire viene comunemente usata per collegare dispositivi di archiviazione o dispositivi di acquisizione video. Viene utilizzato anche in apparecchiature di acquisizione audio e video professionali per via della ampiezza di banda della connessione della sua predisposizione a trattare flussi multimediali della capacità di sopportare potenze maggiori e della possibilità di stabilite una connessione tra dispositivi senza il tramite di un computer. L'interfaccia FireWire è tecnicamente superiore all'interfaccia USB, ma questa è molto più diffusa per via del fatto che Apple e altre ditte richiedono il pagamento del brevetti per limplementazione della FireWire. I produttori realizzano prodotti a bassissimo margine di guadagno e quindi hanno preferito utilizzare la tecnologia USB che consente di ottenere prodotti più economici. Si tratta di porte universali molto veloci. Esistono di 2 tipi a 400 e 800 Mbps di velocità. Utili per collegare periferiche digitali ad alta velocità. Le periferiche si collegano "a catena", cioè è possibile collegarne più d'una utilizzando un solo connettore sul PC. La FireWire supporta fino a 63 periferiche organizzate in una rete non ciclica (a differenza per esempio della catena SCSI). Permette una comunicazione "peer-to-peer" tra i dispositivi. Quindi i vari dispositivi possono comunicare tra loro senza dover utilizzare il computer come arbitro. Per esempio una videocamera digitale potrebbe riversare il filmato video su un Hard Disk esterno senza l'intervento del computer. Supporta il collegamento a caldo e la presenza di più Host tramite una gestione degli IP software. Quindi una connessione FireWire può essere utilizzate per creare una rete locale tra due computer quattro volte più veloce di una normale rete Ethernet a 100 Mbit.
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Simbolo Foto Tipo Utilità
Porta monitor (tre file di 5 pin, la seconda fila è sfalsata).. Collega la scheda grafica del computer al proprio monitor. Si trova in uno degli slot presenti sul computer. Può essere dotata o meno dell'icona (che può trovarsi sul cavo).
Porta SCSI, nell'ordineSCSI1 e SCSI2 esistono numerose versioni e cavi. In genere occorre acquistare un controller, non essendo spesso montate sulle schede Per collegare periferiche SCSI dischi rigidi esterni, lettori ottici o magnetici, scanner, ecc. Vi sono numerosi tipi di porte, tutti diversi ed altrettanti convertitori, dipende dal tipo di tecnologia. Ormai abbastanza in disuso.
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Simbolo Foto Tipo Utilità
Jack scheda audio, icone dall'alto in basso uscita audio, ingresso audio, microfono.Alcune schede sono più complesse e dispongono di altri connettori.Le icone possono variare da produttore a produttore e avere diversi colori. Uscita audio es. collegare il PC ad un registratore o impianto stereo ed ascoltare o registrare quanto suonato dal cd-rom o da file digitaleIngresso audio collegamento ad un registratore, impianto, ecc. per ricevere il suono (ad es. registrare da un mangianastri). Microfono, collega un microfono per registrare la voce o usare programmi interattivi, riconoscitori vocali, ecc.
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Simbolo Foto Tipo Utilità
LAN Porta della scheda di retea sinistra raffigurata una scheda con tre uscite, da sinistra a destra- uscita bnc (in disuso),- uscita per cavo transceiver (in disuso)- uscita RJ45, usata oggi in tutte le schede. Connette la scheda alla presa a muro e quindi permette al PC di inserirsi nella rete locale LAN (local area network).L'uscita universalmente presente è oggi la RJ45, la terza da sinistra nella foto.Attenzione a non confonderla con la presa telefonica (nel caso sia presente un modem).
Porta MIDI/Joystick 15 pin (una fila di 8 e una di 7). Per collegare una tastiera MIDI, joystick, periferiche di gioco in genere o musicali.
Attualmente, specialmente per quanto riguarda i computer portatili si sono sviluppate altre porte di comunicazione wireless come Bluetooth e IrDA (infrarosso).
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Prospetto delle varie velocità di trasmissione
Porta Velocità massima
Porta Seriale RS232 115 Kbps
Porta Parallela standard 150 Kbps
Porta Parallela ECP 2 Mbps
USB 1.1 12 Mbps
USB 2.0 480 Mbps
FireWire 400 400 Mbps
FireWire 800 800 Mbps
Bluetooth 1.1 723 Kbps
Bluetooth 2.0 2.1 Mbps
Ethernet 10/100/100 Mbps
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Tipi di connettori e cavi

• Il presente documento descrive i connettori
  più diffusi nell'ambito dei PC alcuni produttori
  come ad esempio la Apple inc. possono utilizzare
  porte e connettori qui non descritti in quanto
  poco usati e tipici di sistemi hardware meno
  diffusi.
• Si ricorda che per connettore si intende un
  capo di un cavo dotato di un sistema capace di
  connettersi (attraverso piccoli punti di contatto
  detti pin) ad una porta del PC o della
  periferica.
• Alcuni produttori di cavi scrivono sul
  connettore i simboli utilizzati nelle porte (vedi
  sopra) oppure colorano il connettore con il
  colore della porta in modo da evitare errori
  nella connessione.
• Non è possibile qui di seguito raffigurare
  tutti i cavi a disposizione ci limitiamo a
  descrivere quelli più usati (mouse, modem,
  tastiera) necessari per assemblare la macchina.

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SERIALE MINIDIN 9 PIN.Collega il mouse alla porta seriale minidin.Notare la freccia al centro indica che come va inserito il cavo (seguire la freccia per inserire correttamente il connettore).Seguire la colorazione del produttore qualora presente.
USB STANDARD.Collega una periferica USB alla porta del PC (cavo standard).
SERIALE TASTIERA.Collega la tastiera del PC alla relativa porta. Seguire la colorazione del produttore qualora presente.
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USB PER STAMPANTE.Collega una periferica USB, tipicamente la stampante il connettore in figura rappresenta il capo del cavo che va collegato sulla porta della stampante la porta corrispondente ha una forma rettangolare.
SERIALE.Collega il capo del cavo femmina da 9 pin (seriale db9), alla porta seriale del PC (l'altro capo da collegare al modem può essere a 9 pin o a 25 pin, dipende dal modello). La massima lunghezza del cavo è di 15 metri
USB PER MACCHINA DIGITALE.Collega una periferica USB, tipicamente macchina fotografica digitale, alla porta USB del computer
FIREWIRE.Collega varie periferiche digitali al
Pc, dalle semplici macchine fotografiche o
telecamere digitali a periferiche più complesse
come hard disk esterni. Esistono di 3 tipi di
spinotto, classificati in base al numero di pin
4/4, 4/6, 6/6. La lunghezza del cavo è limitata a
4.5 m e fino a 16 cavi possono essere collegati
tramite dei dispositivi che provvedono a
rigenerare il segnale per arrivare a una
lunghezza massima consentita di 72 metri.
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PARALLELA (in genere PER STAMPANTE O SCANNER).Il capo del cavo è un maschio da 25 pin e va connesso alla porta parallela del PC. Il cavo è molto più spesso di quello seriale e può raggiungere distanze di 8 metri.
CAVO TELEFONICO RJ11.Collega il PC ad una linea telefonica.E' dotato di 6 pin, ma utilizza solo i 4 pin centrali.Sul  lato posteriore una linguetta fa presa sulla porta per evitare distacchi accidentali.Non va inserito nella porta dedicato alla scheda di rete.
CAVO DI RETE RJ45.Collega la scheda di rete alla rete locale.E' dotato di 8 pin, connettore MMJ.Sul  lato posteriore una linguetta fa presa sulla porta per evitare distacchi accidentali (come nelle prese telefoniche)
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Tipi di periferica più diffusi
Tastiera e mouse La tastiera ed il mouse ricevono
corrente elettrica direttamente dal computer,
quindi non sono dotati di cavo di alimentazione.
Basta collegare il capo opposto del cavo alla
relativa porta sul cabinet, generalmente seguendo
i colori corrispondenti. Salvo l'utilizzo di
funzionalità particolari, queste periferiche non
richiedono l'installazione di driver. Monitor Il
monitor può essere alimentato direttamente o
tramite computer (modalità non più a norma) in
ogni caso è provvisto di due cavi uno di
alimentazione, uno da collegare all'apposita
porta presente sul cabinet. Salvo l'utilizzo di
funzionalità particolari, questa periferica
richiedono solo la corretta installazione del
driver della scheda video. Casse e cuffie Le
casse, di norma 2, sono collegate tra loro. Una
delle due presenta i dispositivi per la
connessione alla rete elettrica, alla scheda
audio del PC, l'interruttore di accensione e la
regolazione dei volumi. Il funzionamento, oltre
che dal corretto collegamento di tutti i cavi e
dall'accensione dell'interruttore, dipende dalla
regolazione dei volumi sul potenziometro della
cassa principale a livello di scheda audio,
dalla Barra delle applicazioni o da Pannello di
controllo.
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L'eventuale collegamento di una cuffia, esclude,
generalmente, l'ascolto dagli altoparlanti
esterni. La cuffia può essere collegata alla
cassa principale (se la possibilità è prevista) o
direttamente alla scheda audio del PC, al posto
delle casse. Se la cuffia è fornita anche di
microfono, esso sarà utilizzabile solo se anche
il relativo jack sarà collegato all'apposita
porta della scheda audio e i relativi parametri
debitamente impostati sulla scheda audio. Salvo
l'utilizzo di funzionalità particolari, questa
periferica non richiedono l'installazione di
driver. Stampanti e scanner Queste periferiche
utilizzano sempre più connessioni USB invece
della vecchia porta parallela. Queste periferiche
richiedono quasi sempre l'installazione di driver
ed eventuale ulteriore software di gestione (fare
riferimento alle istruzioni fornite dal
costruttore). Periferiche di archiviazione USB
("chiavette o pen drive) Hanno diversi nomi,
ma tutte somigliano a degli evidenziatori. Attualm
ente la capacità arriva fino a 1 Gb ma oltre i
128-256 Mb sono ancora poco convenienti. Se
installate su Windows 98 hanno bisogno dei
driver da Windows 2000 e ME vengono caricate
automaticamente. Una volta riconosciute dal
Sistema Operativo vengono gestite come normali
periferiche di archiviazione (dischi fissi,
floppy) e identificate come "Disco rimovibile".
Prima di scollegarle è preferibile disattivarle
utilizzando il pulsante "Scollegare o rimuovere
una periferica hardware" presente sulla Barra
delle applicazioni.
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I modemI modem presentano collegamenti diversi a
seconda delle tipologie (interno/esterno,
Ethernet/USB, analogico/digitale,
dati/dativoce...) in generale un modem ha
bisogno di alimentazione elettrica, collegamento
al PC e connessione telefonica. Una rete
telematica è fisicamente costituita da un insieme
di computer e da una determinata infrastruttura
di comunicazione. Ma per far funzionare il tutto
c'è bisogno di un terzo elemento dei dispositivi
di interfaccia che consentano la connessione di
ciascun computer ai corrispondenti terminali
della rete. La più semplice interfaccia di rete è
il modem. Come abbiamo già avuto modo di vedere,
il modem è un dispositivo che permette di
collegare due computer mediante una normale linea
analogica, come quelle della tradizionale
telefonia. Poiché i computer rappresentano
l'informazione in formato digitale, essi non
possono utilizzare direttamente una linea
analogica come canale di trasmissione. Il modem
rende possibile questa comunicazione trasformando
il flusso di segnali digitali in un flusso di
segnali analogici e viceversa mediante i processi
di "modulazione" e "demodulazione". Ovviamente,
per collegare in questo modo due computer occorre
dotarli entrambi di un modem. Il flusso di bit in
uscita dal computer trasmittente passa attraverso
il modem, dove viene trasformato in un segnale
analogico. Quando arriva al modem del computer
ricevente, il segnale analogico subisce il
trattamento inverso, ritrasformandosi in una
catena di bit, che il computer può
tranquillamente manipolare.
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I modem possono essere collegati al computer in
vari modi. I modem esterni, i più diffusi, si
presentano come piccole scatole di plastica,
dotate di una presa telefonica e di una presa di
tipo seriale. Questa si collega al computer
mediante un apposito cavo che si inserisce nella
porta seriale, in dotazione su tutti i moderni
personal computer. Di recente sono comparsi modem
che adottano un nuovo tipo di porta presente nei
computer più evoluti, la porta USB (Universal
Serial Bus), che ha delle caratteristiche di
velocità ed efficienza maggiori rispetto alla
tradizionale seriale. Infine esistono anche dei
modem interni, che possono essere inseriti
direttamente in uno degli slot di espansione
presenti sulla scheda madre del computer.D'altra
parte, la scarsa velocità della porta seriale non
è certo un grande problema per i modem. A causa
dei limiti intrinseci alla comunicazione
analogica su doppino ritorto (che è il tipo di
cavo, lo ricordiamo, usato dalla rete telefonica)
la velocità di trasmissione di un modem non può
essere troppo alta. Attualmente i migliori
permettono di ricevere dati con una banda
passante teorica di 56 Kbps, e di inviare a 32
Kbps. I limiti di velocità dei modem sono
bilanciati dalla opportunità che essi offrono di
collegare un computer ad una rete sfruttando
l'infrastruttura telefonica, l'unica rete ad
avere una diffusione capillare, fino alle
abitazioni private. In genere si tratta di
connessioni temporanee, che si prolungano
fintanto che l'utente ha necessità dei servizi di
rete (anche perché in molti paesi la tariffa per
l'impiego delle linee telefoniche è calcolata in
base al trascorrere del tempo).
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Per raggiungere velocità più elevate è necessario
utilizzare una sistema interamente digitale, come
ISDN (che arriva fino a 128 Kbps). Le interfacce
per l'accesso ISDN si chiamano Terminal Adapter,
ma poiché il loro aspetto esterno è simile a
quello dei modem analogici, nel linguaggio comune
ci si riferisce loro come "modem ISDN". Stessa
cosa accade con i modem Adsl, che permettono
ancora maggiori velocità.
Se invece si deve collegare un computer in modo
permanente ad una rete digitale ad alta velocità
(locale o geografica) è necessario utilizzare una
scheda di rete. Si tratta di una scheda,
contenente i microprocessori che gestiscono
l'accesso alla rete, che va inserita in uno degli
slot di espansione della piastra madre, in modo
simile alle schede che controllano il video o lo
scanner, o altri dispositivi di input ed output.
Sulla parte esterna è dotata di speciali prese,
nelle quali vanno inserite le spine (o plug) dei
cavi di collegamento. In genere si tratta di
prese per cavi coassiali (dette prese BNC) o di
prese per cavi ritorti (dette prese RJ45), che
sono molti simili alle prese usate negli impianti
telefonici più recenti (RJ11).
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I cavi di rete
Il più diffuso mezzo di trasmissione è la coppia
intrecciata di cavi, o doppino ritorto. Si tratta
di una coppia di fili in materiale conduttore di
elettricità (in genere il rame) intrecciati l'uno
con l'altro, in modo tale da ridurre gli effetti
delle interferenze. Questa soluzione è adottata
sia in applicazioni telematiche, sia soprattutto
nei tratti delle reti telefoniche pubbliche che
arrivano fino all'utente, il cosiddetto "ultimo
miglio".
 

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Purtroppo la coppia intrecciata, rispetto ad
altri mezzi, è molto sensibile al rumore. Questo
ne limita sia la banda passante, che la lunghezza
massima oltre la quale il segnale diventa
inutilizzabile. Per distanze di poche centinaia
di metri, ed usando cavi schermati, si possono
raggiungere velocità massime di 10 Mbps. Su
distanze maggiori le prestazioni diminuiscono
notevolmente i cavi della rete telefonica che
collegano le utenze alle centraline con tratti
non superiori al paio di chilometri possono
arrivare fino a 8 Mbps, ma solo in una direzione,
e solo grazie allo sfruttamento intensivo delle
tecniche di compressione dei dati. Naturalmente
prestazioni migliori possono essere ottenute
unendo in un unico cavo una serie di doppini ad
esempio la rete Fast Ethernet, un'evoluzione
della tradizionale rete Ethernet, usa un cavo
composto da 4 coppie su cui riesce sviluppare una
banda passante di 100Mbit. Un altro mezzo di
trasmissione molto diffuso sia nelle reti locali
di computer sia nella televisione via cavo, è il
cavo coassiale. Si tratta di un cavo rotondo
composta da vari strati al centro c'è un di un
filo di rame (di diametro variabile), ricoperto
da uno strato di materiale isolante, a sua volta
rivestito da un conduttore a maglia, il tutto
all'interno di una guaina isolante. Rispetto al
doppino, questo tipo di cavo presenta una
maggiore resistenza al rumore, ed offre
un'ampiezza di banda più elevata si va dai 140
Mbps su distanze brevi ai 20 o 30 Mbps per tratti
di alcune centinaia di metri.
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I mezzi di trasmissione che abbiamo visto finora
veicolano i segnali sotto forma di una piccola
corrente elettrica. Ma l'elettricità non è il
solo veicolo possibile per il trasferimento di
segnali. Sotto molti punti di vista sono assai
più efficienti le radiazioni elettromagnetiche.
In particolare due sono i tipi di radiazioni
elettromagnetiche usate nei sistemi di
comunicazione telematica. La prima è la luce
visibile, che viene utilizzata nelle fibre
ottiche. Come il termine lascia immaginare, le
fibre ottiche si basano sulla conduzione di
impulsi di luce. Possiamo immaginare una fibra
ottica come un sottilissimo tunnel (della
dimensione di un capello!) rivestito di specchi,
in grado di intrappolare un fascio di luce e di
condurlo, attraverso una sequenza di riflessioni,
da un capo ad un altro. Per essere più precisi,
la trasmissione di un impulso luminoso
all'interno attraverso un conduttore si basa su
un particolare tipo di rifrazione (anche se viene
denominato "riflessione interna totale").
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Come forse saprete, la rifrazione è la deviazione
subita da un raggio di luce nell'attraversare il
confine tra due mezzi trasparenti diversi. Un
classico effetto di questo fenomeno, che compare
in tutti i libri scolastici di fisica, è
l'illusione che una matita immersa in un
bicchiere d'acqua si spezzi proprio in
corrispondenza della superficie del liquido.
L'angolo di questa deviazione si chiama indice di
rifrazione. Ora, se un raggio proviene da un
mezzo con l'indice di rifrazione maggiore, e se
il suo l'angolo di incidenza (ovvero l'angolo con
cui il raggio di luce incontra il confine tra i
due mezzi) è minore di un certa grandezza, esso
non riesce più ad attraversare il confine tra i
due mezzi e viene riflesso totalmente. In questo
modo è possibile intrappolare un raggio luce
dentro un cavo. Un fibra ottica infatti è
composta da un nucleo in vetro o plastica con un
alto indice di rifrazione (detto core) rivestito
da un materiale con un indice di rifrazione
leggermente minore (detto cladding), il tutto
ricoperto da un materiale opaco che isola la
fibra dalla luce esterna. In queste condizioni
tutti i raggi di luce che colpiscono il confine
tra i due mezzi con un angolo inferire ad un
certo valore vengono riflessi. Gli impulsi
luminosi, emessi da un laser, viaggiano dunque
dentro la fibra a "zigzag" fino al capo opposto
dove sono raccolti da un sensore detto fotodiodo
(una specie di cellula fotoelettrica) e
trasformati in impulsi elettrici.
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I vantaggi apportati da questa tecnologia, messa
a punto solo negli anni 70 (sebbene i principi
fossero già noti sin dagli anni 50), sono enormi.
A differenza dei cavi metallici, una fibra ottica
può trasportare enormi quantità di informazioni
codificate mediante impulsi di luce per
lunghissime distanze. Oggi la banda passante di
una singola fibra (un capello!) arriva fino a 2
,5 miliardi di bit (il prefisso per indicare
valori dell'ordine del miliardo è "giga",
abbreviato "G") al secondo! E naturalmente i cavi
in fibra ottica che vengono posati effettivamente
sono composti da un fascio di fibre. Per farci
un'idea della quantità di informazioni che
possono passare attraverso tali canali di
telecomunicazione, pensate che una banda passante
di 1,7 Gbps permette di trasmettere un milione di
conversazioni telefoniche contemporanee. E in
sede sperimentale sono state sviluppate delle
fibre che arrivano alla velocità stratosferiche
di 100 Gbps! Con questi numeri la fibra ottica si
candida ad essere il mezzo di trasmissione ideale
per il villaggio elettronico digitale, in cui
video a richiesta e commercio elettronico
dovrebbero essere all'ordine del giorno. Ma ci
sono delle controindicazioni i costi di
installazione. Il passaggio ad un sistema di
comunicazione capillare interamente in fibra
ottica comporterebbe la sostituzione di tutti i
preesistenti cavi in metallo. Se per le lunghe
distanze e per i collegamenti transoceanici
questa sostituzione ha un rapporto costi/benefici
vantaggioso, questo non è più vero per il
collegamento degli utenti finali. La transizione
dell'ultimo miglio alla fibra ottica ha dei costi
così alti che poche compagnie telefoniche sono
disposte ad affrontare, specialmente in vista di
guadagni incerti (il caso italiano, con la
chiusura del progetto di cablatura nazionale
"Socrate" da parte della Telecom Italia è un
esempio di questa difficoltà).