Da "Micro & Personal Computer" - Rubrica "PC & Radio"- Gennaio 1993
Il Packet Radio (prima parte)
La figura del modem, quel diabolico apparecchio che riesce a spedire i nostri amati (ed odiati) byte su un filo del telefono al posto della nostra voce, è ormai entrata di diritto nelle nostre conoscenze; ma quanti ancora ignorano l'analoga possibilità di inviare dati digitali usando le onde radio, anche a livello hobbistico?
di Mario Chisari
Ogni secondo sulle nostre teste viaggiano enormi quantità di informazioni digitali, in modi e con scopi diversissimi. Esempi? Immagini meteorologiche e astronomiche, comandi e misure a distanza, notizie e foto d'agenzia, informazioni sul traffico di navi ed aerei; ma anche dati e programmi di tutti i generi, scambiati in tutto il mondo dai radioamatori. Ed anche se non ci badiamo, una trasmissione digitale avviene ogni volta che azioniamo il radiocomando per aprire il cancello di casa o le portiere della macchina; insomma il "business" è talmente grosso che i fabbricanti di dispositivi elettronici hanno messo in catalogo ogni genere di prodotti specifici per la trasmissione di dati via radio.
IL MODEM E LA RADIO
Nonstante l'apparente diversità (e, diciamolo, anche confusione) di tecniche e protocolli, il loro principio base è comune, e per di più è anche lo stesso dei modem telefonici. Un modem (Mo-dem, ovvero modulatore-demodulatore), inteso in senso letterale, è solo un dispositivo che trasforma i dati digitali in segnali audio, che possono così viaggiare su un mezzo originalmente nato per la trasmissione della voce. E dato che l'uomo è essenzialmente un animale geniale, ha pensato bene di non limitarsi al solo telefono, ma di applicarlo anche alla radio. In questo modo, proprio come con il telefono, i dati possono essere trasmessi e ricevuti tramite attrezzature già esistenti. Ma in realtà la fantastica avventura dei bit nell'etere era già cominciata molto prima dell'invenzione del modem; facciamo dunque un passo indietro, ed andiamo ad esaminare i vari metodi di trasmissione.
Tralasciamo le (per noi) meno interessanti trasmissioni via satellite: canali telefonici digitalizzati, televisione digitale, DAB (Digital Audio Broadcast, ovvero... il compact disc via radio) ecc., che si svolgono a frequenze e velocità elevatissime, molto difficilmente alla portata del povero mortale; vediamo invece cosa accade nella frenetica banda delle onde corte, in cui con poco sforzo si riesce a coprire il mondo intero.
LE ORIGINI
Il primo e probabilmente più celebre metodo di trasmissione digitale è anche il primo in assoluto: la telegrafia. Il codice Morse in fondo non è altro che una sequenza di zeri ed uno che, messi in un particolare ordine, codificano tutte le lettere dell'alfabeto.
Sebbene sia ancora il più efficiente (basta pensare ai primi sperimentatori che con apparati rudimentali riuscivano a sentirsi da una parte all'altra dell'oceano), è anche, per le sue caratteristiche intrinseche, molto lento. Il suo miglioramento ha portato ad un altro codice, più propriamente digitale: il Baudot, anch'esso dal nome del suo inventore. Nel Baudot ogni carattere viene codificato con una sequenza di 5 bit (ante litteram); è inoltre prevista la possibilità di inviare dei caratteri particolari (grafici) e di controllo. Come si vede siamo già vicini in modo stupefacente alle moderne trasmissioni digitali, nonostante esso risalga al 1876... Originalmente nato per la trasmissione via filo telegrafico, il Baudot è un vecchietto ancora arzillo, come d'altronde il Morse, tanto da essere tuttora in uso presso tutte le agenzie di stampa sparse nel mondo; dallo sposalizio con una particolare modulazione, detto FSK, nasce la cosiddetta RTTY (RadioTeleTYpe, ovvero radiotelegrafia). La FSK (Frequency Shift Keying, modulazione a spostamento di frequenza), è comunemente usata anche nei modem telefonici ed è la patriarca di molte complicate modulazioni ad alta velocità; a sua volta è la naturale evoluzione dell'acceso/spento caratteristico del morse. I vantaggi su quest'ultima sono difficili da spiegare in teoria, ma la differenza è apprezzabile ad orecchio confrontando la fedeltà di ascolto di una radio FM rispetto alla "vecchia" radio ad onde medie, che usa la modulazione di ampiezza. La RTTY è stata per anni il veicolo con cui sono state diffuse da e verso tutto il mondo le notizie delle agenzie di stampa; anche se ormai essa appare lenta ed inefficiente (la velocità è intorno ai 50 baud, ovvero meno di 10 caratteri al secondo: questo potevano permettere le telescriventi di allora...), è possibile con l'ausilio di una radio ad onde corte e di un apposito modem ricevere in anteprima le notizie delle varie ANSA, Associated Press, France Press, IANA, Tass; tutti nomi resi celebri dai notiziari. Oggi la RTTY comincia ad essere insidiata in certe applicazioni da nuovi metodi di trasmissione, che sfruttano meglio le attuali fantastiche possibilità tecniche. L'erede della RTTY si chiama SITOR, con la sua versione amatoriale AMTOR; un protocollo a correzione d'errore con commutazione tra trasmissione e ricezione velocissi ma (poche decine di millisecondi) garantisce un collegamento perfetto a velocità accettabile anche in condizioni una volta proibitive.
E LE IMMAGINI ?
E fin qui per quanto riguarda le lettere dell'alfabeto; altro antico sogno è di poter inviare direttamente le immagini. Anche questo è stata realizzato, grazie ad un sistema di trasmissione denominato Facsimile o Fax; ed il nome svela subito la parentela con l'omonimo telefonico... In entrambi i casi infatti l'immagine viene scandita una riga alla volta, quindi digitalizzata e trasmessa con la modulazione FSK. già citata. In origine la ricezione e stampa si effettuava con delle macchine a rullo ricoperto da un foglio; ruotando il rullo scandiva le righe mentre un pennino, spostandosi lentamente in senso longitudinale, ricomponeva l'immagine. Oggi questa trasformazione si effettua più semplicemente con il solito computer tuttofare.
L'utilizzo principale del fax riguarda la trasmissione delle cartine meteorologiche per i naviganti; queste vengono disegnate partendo dalle immagini ricevute dai satelliti meteorologici, che ormai a decine sorvolano il nostro pianeta. Le mappe FAX sono diffuse da un ridotto numero di stazioni, sempre in onde corte; ad esempio quella di Norfolk, in Virginia (USA), e Bracknell in Gran Bretagna, ben ricevibile in Italia oltre naturalmente alla stazione di Roma (IMB). In modo simile vengono trasmesse in onde lunghe le telefoto, immagini ad alta risoluzione destinate ai giornali; esse vengono prima scomposte nei colori fondamentali poi inviati separatamente. Purtroppo recentemente è stata annunciata la morte di tale metodo, vista la maggiore efficienza di altri mezzi.
I SATELLITI METEO
Se poi le previsioni sono per il brutto tempo vi potete consolare attrezzandovi per decodificare le bellissime visioni della terra direttamente dai satelliti quali il Meteosat. Sebbene non si tratti di dati propriamente digitali esistono varie schede da installare nel computer per demodularli e digitalizzarli. Anche se ben lontani dalle prestazioni (in questo caso inutili) dei vari satelliti spia, che permettono di leggere i titoli cubitali sui giornali della terra, quelli meteo forniscono immagini, spettacolari per definizione e colori, nel campo della luce visibile, infrarosso e distribuzione del vapore acqueo sul globo. Per la loro ricezione occorre un ricevitore di un certo pregio, in grado di operare su frequenze più alte delle solite onde corte: dalle VHF in su, meno affollate ma inutilizzabili a lunga distanza se non da postazioni elevate come i satelliti.
DIVENTARE PROTAGONISTI
Fin qui abbiamo parlato solo di ricezione; ma è possibile diventare protagonisti, ovvero trasmettitori, di questo flusso di informazioni? Essendo ora meglio informati possiamo sospettare che anche questo desiderio sia stato esaudito. E la soluzione in effetti si chiama Packet Radio. E' interessante notare come la più grande rete di trasmissione dati digitali via radio (come estensione e capillarità, se non per capacità) sia stata creata e gestita non da una grande potenza economica, ma da una categoria senza fini di lucro (se mai il contrario...) formata da persone disparatissime; i radioamatori, appunto. Grazie a ciò, la sperimentazione e lo spirito di collaborazione che li contraddistingue sono stati trasferiti anche alle moderne tecnologie digitali. E l'efficienza di tale rete è testimoniata da un fatto: dopo il primo esperimento di comunicazione, avvenuto nel 1986, tra gli astronauti del Columbia ed i radioamatori, oggi nessuna missione spaziale partirebbe senza una stazione amatoriale, fornita anche di Packet Radio, a bordo. Ma visto che il Packet Radio merita un discorso a parte, stimolerò la vostra curiosità invitandovi a leggere la prossima puntata...
