Condividi:        

Glossario informatico: Modem

MOdulatore/DEModulatore: componente del computer che si occupa di modulare i segnali digitali, trasformandoli in analogici, in modo tale che possano essere trasportati dalle convenzionali linee telefoniche, e di eseguire il processo inverso per i segnali in entrata dalla linea telefonica verso il computer.

La caratteristica che contraddistingue i modem è il bit rate, ovvero la massima velocità di trasmissione/ricezione raggiungibile, espressa in bit/secondo (bps). In alternativa, la velocità di trasferimento può essere espressa anche in Baud (simboli al secondo): in questo caso il numero di Baud è dato dal rapporto tra la velocità in bps ed il numero di bit utilizzati per rappresentare il simbolo.

La velocità di trasferimento massima per questo tipo di trasmissioni è di 56 Kbps.


Storia
L'origine del modem risale agli anni '40 del XX secolo, quando, negli USA, erano impiegati per far funzionare le telescriventi; Inizialmente la velocità di trasmissione era di circa 25 bit/secondo: irrisoria, rispetto ai valori odierni, ma estrememente pratica, in quanto consentiva di utilizzare la telescrivente collegandola ad una normale linea telefonica anziché ad una costosa rete dedicata.

La diffusione in massa dei modem iniziò verso la fine degli anni '50.
Come spesso accade ancora oggi, le nuove tecnologie vengono applicate inizialmente al solo campo militare: in questo caso, i modem furono utlizzati per connettere tra loro, a 110bps le installazioni della Difesa Aerea degli Stati Uniti (centri di comando, aeroporti e stazioni radar).

Pochi anni dopo, all'inizio degli Anni '60, vennero commercializzati i primi modelli in grado di raggiungere la velocità di 2400bps in modalità Full-Duplex (trattavasi in realtà di un "doppio Half-Duplex", in quanto la trasmissione e la ricezione viaggiavano su due linee telefoniche separate)

Risale al 1962 lo standard "Bell 103A dataset", che fu preso a riferimento, nelle sue evoluzioni successive, nei decenni seguenti: consentiva di operare ad una velocità di 300 bps in modo Full Duplex.
I canali di trasmissione e ricezione erano modulati su frequenze operative diverse, multiplate sullo stesso doppino telefonico: ciò consentiva di utilizzare una sola linea, risparmiando sui costi di esercizio.

La Compagnia Telefonica AT&T deteneva in quel periodo una sorta di monopolio, in quanto vietava che venissero collegate alla propria rete apparecchiature che non fossero fornite da AT&T stessa.

Il divieto riguardava, però, soltanto la connessione elettrica, mentre non v'era alcun impedimento che riguardasse le connessioni meccaniche: si sviluppò, di conseguenza, un "mercato parallelo" di dispositivi costruiti da terze parti, basati sugli accoppiatori acustici.
Volendo utilizzare un modem di questo tipo, l'utente doveva sollevare la cornetta di un normale telefono ed agganciarla ad un apposito alloggiamento che si trovava nella parte superiore del modem: questo sistema rimase in uso per molti anni, data anche la complessità ed il costo dei modem che interagivano in modo elettrico con la rete AT&T.

Chi fosse abbastanza avanti nell'età :-) ricorderà forse il film WarGames (1983), il cui protagonista si connetteva al supercomputer del NORAD proprio mediante uno di questi apparecchi. In effetti, almeno negli Stati Uniti, l'accoppiatore telefonico fu ancora largamente utilizzato fino alla prima metà degli anni '80, nonostante AT&T avesse rinunciato al suo monopolio nel 1968.

Negli anni '70 la velocità di trasmissione aumentò ancora: 1200 bps in full duplex.

Solo nel 1981 iniziò, per i modem, una piccola rivoluzione: in quell'anno Hayes commercializzò per la prima volta lo SmartModem: si trattava di un tradizionale modem analogico, in cui era però implementato un circuito elettronico in grado di comporre automaticamente il numero telefonico.
L'apparecchio andava collegato direttamente alla linea telefonica, eliminando del tutto la necessità di un accoppiatore acustico e consentendo finalmente di avviare la connessione in modo del tutto automatico.

Sempre a quegli anni risale un altro servizio tuttora in uso: il fax.
Dal momento che un fax non è altro che l'immagine digitale del documento originale, trasmessa attraverso la linea telefonica (con un modem, quindi), ben presto il protocollo che consentiva la gestione del protocollo per l'invio dei fax fu implementata negli SmartModem, aggiungendo così un'altra utile funzionalità al dispositivo.

Il ventennio successivo vide un continuo incremento delle prestazioni, grazie all'introduzione di nuovi standard di comunicazione sempre più efficienti.
Poiché le nuove funzioni utilizzavano il medesimo hardware, ciò che in realtà cambiava era il Firmware che lo gestiva.
In molti casi quindi (soprattutto se l'appareccio era un prodotto "di fascia alta"), era possibile effettuare a casa propria ed in maniera relativamente affidabile il cosiddetto "Flash", ovvero l'aggiornamento del firmware, a patto di disporre di un'appropriato pacchetto da installare (l'"immagine" del FW) e che la memoria interna del dispositivo fosse abbastanza capiente per ospitarla.

Non descriveremo in dettaglio, in questa sede, tutti i protocolli e le loro caratteristiche; Ci si limiterà solo ad elencarli, indicando la velocità massima (in bit/secondo) che permettevano di raggiungere.

- V.27ter => 4800
- V.32 => 9800
- V.32bis => 16800
- V.32ter => 19200
- V.34 => 28800/33600
- V.90 => 56000 (solo in download, 33600 in upload)

Nella seconda metà degli anni '90 vennero commercializzati i cosiddetti "SoftModem", ovvero dei modem interamente emulati via software: la parte hardware vera e propria consisteva in una scheda su cui era montata la sola circuiteria necessaria per interagire con la rete telefonica.
I Softmodem erano meno costosi dei "veri" SmartModem e visto il ridotto ingombro potevano essere montati direttamente all'interno del computer, inserendo la scheda un uno degli slot ISA o PCI disponibili sulla scheda madre.
Per contro, però, erano meno affidabili dei loro equivalenti "originali" e, vista anche la potenza di calcolo allora disponibile, il loro utilizzo impegnava la CPU in maniera che poteva anche essere consistente.
I softmodem interni sono ancor oggi utilizzati nei computer laptop che implementano anche la funzione di fax; Va però detto che anche questo servizio sta via via scomparendo, vista la rapida espansione dell'E-mail e delle connessioni a banda larga.



Il "Modem" nel XXI Secolo
Nel 2011, Solo pochi modelli di computer portatile dispongono di un modem analogico interno (per limitarne il peso, i costruttori tendono a non inserire questa periferica nella dotazione standard).
Per quanto riguarda i modem esterni invece, ne sono disponibili alcuni modelli che si possono collegare ad una porta USB: rispetto ai loro predecessori costano pochissimo (poche decine euro) ed hanno dimensioni decisamente più compatte, grazie alla miniaturizzazione dell'elettronica: ciò che un tempo era ospitato in un contenitore simile ad un moderno case esterno per dischi da 3,5", oggi potrebbe risiedere comodamente in un pacchetto di sigarette.

Se il modem inteso come "trasformatore" di segnali analogici può dirsi pressoché scomparso, altrettanto non vale per il termine, che è passato ad indicare una vasta categoria di dispositivi, sia interni che esterni in grado di trasmettere segnali digitali sia sulle tradizionali linee telefoniche (ADSL, ADSL-II) che sulle Reti Mobili di più recente introduzione (GPRS, UMTS e, in un futuro prossimo, LTE).

Le dimensioni di questi apparecchi sono quelle già citate, se non addirittura più compatte.
Basti pensare, ad esempio, che qualunque telefono cellulare abilitato al "traffico dati" può essere collegato ad un computer ed utilizzato come "modem", mentre si stanno sempre più diffondendo le "chiavette Internet", grandi poco più di una normale Pen Drive.
I costi d'acquisto sono relativamente contenutI (spesso il modem è addirittura fornito a "costo zero" dal Gestore della rete, che lucrerà poi sul traffico generato dall'utenza), mentre le prestazioni sono ormai ben superiori a quelle di qualunque modem analogico... ma di questo parleremo altrove, nel Glossario.