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Più affollato di una tangenziale nell'ora di punta. Da qualche decennio a questa parte lo spettro elettromagnetico si è andato via via riempiendo, tanto da essere ormai vicino alla saturazione. "Merito" (se così si può dire) delle varie tecnologie di telecomunicazione che sono nate a partire dagli Anni '80 dello scorso secolo e che, pezzetto dopo pezzetto, si sono "appropriate" delle varie bande di frequenza ancora disponibili.
Accade così che diverse tecnologie "condividano" la stessa frequenza, nella speranza che non vengano a crearsi interferenze tali da rendere inutilizzabile i vari servizi che forniscono. Un'eventualità che si presenta più spesso di quanto si possa pensare: restando un ambito domestico, ad esempio, il telefono cordless e il router Wi-Fi utilizzano la stessa porzione di spettro elettromagnetico (la banda da 2,4 gigahertz, nello specifico) e sono tutt'altro rari i casi in cui la velocità Wi-Fi è limitata dalle interferenze del telefono senza fili.
La scelta delle bande di frequenza da utilizzare, comunque, non è affatto casuale come qualcuno potrebbe pensare. Le varie frequenze radio utilizzate nel mondo delle telecomunicazioni, infatti, sono caratterizzate da specifiche tecniche e fisiche che le rendono adatte per alcuni servizi piuttosto che altri. Al crescere della frequenza dell'onda radio, infatti, corrisponde un aumento della banda dati a disposizione ma, allo stesso tempo, diminuisce anche la distanza coperta dal segnale. Insomma, una sorta di coperta corta che bisogna saper adattare a seconda delle necessità, così da massimizzare la resa del servizio di telecomunicazioni.
Bande di frequenza 3G, 4G LTE e 5G
I vari servizi di telefonia mobile (3G, 4G LTE e 5G) utilizzano differenti frequenze radio dello spettro elettromagnetico a seconda dei servizi messi a disposizione degli utenti. Il 3G, ad esempio, funziona con le bande da 900 megahertz e 2100 megahertz; il 4G LTE "viaggia" sulle frequenze degli 800 megahertz, 1800 megahertz e 2600 megahertz (lo LTE advanced, invece, sfrutta la banda da 1500 megahertz). Lo spettro elettromagnetico da assegnare al 5G, infine, è ancora in fase di definizione ma secondo le linee guida della GSMA (associazione che riunisce i produttori del settore) la tecnologia di telefonia mobile del futuro dovrebbe ottenere lo spettro attorno ai 4 gigahertz (tra i 3,4 e i 3,8 gigahertz per la precisione) e le bande tra i 24 e i 28 gigahertz.
Come si nota, nel passaggio da una generazione all'altra la frequenza dello spettro elettromagnetico cresce sensibilmente, e con essa la banda di comunicazione a disposizione degli utenti. Ciò vuol dire che lo scambio di dati – la navigazione sul web, per intendersi – sarà più veloce, ma, riducendosi l'area coperta all'aumentare della frequenza di esercizio, ci sarà bisogno di un maggior numero di antenne e ripetitori per coprire la stessa porzione di territorio.
Bande di frequenza Wi-Fi
I dispositivi Wi-Fi oggi in commercio sfruttano le bande di frequenza da 2,4 e 5 gigahertz per scambiare pacchetti dati e informazioni. Come già accennato, la prima delle due frequenze radio è piuttosto "affollata": oltre al Wi-Fi troviamo telefoni cordless, Bluetooth, microonde e molti altri dispositivi. Per evitare interferenze e rumore, tra il 2008 e il 2013 è stato approvato lo standard IEEE 802.11ac, che aggiunge la banda da 5 gigahertz a quella già esistente: in questo modo aumenta la velocità connessione Wi-Fi, ma il segnale sarà meno potete e coprirà una superficie minore.
Il trend di sviluppo della tecnologia Wi-Fi è lo stesso appena visto per le tecnologie della telefonia mobile. I nuovi standard, infatti, passeranno a bande di gran lunga superiori rispetto a quelle utilizzate attualmente, alla ricerca di maggior velocità e meno rumore. Lo standard IEEE 802.11ad da poco approvato (e conosciuto con il nome di WiGig) lavora sulle frequenze radio dei 60 gigahertz, ma il segnale copre un'area nel raggio di appena 10 metri e non ha potenza a sufficienza per passare ostacoli fisici come muri o mobilio. Ricercatori della Brown University hanno ulteriormente alzato l'asticella, presentando un dispositivo Wi-Fi che lavora con frequenze radio superiori al Terahertz, ma al momento si tratta solamente di esperimenti di laboratorio.
Bande di frequenza Bluetooth
Nonostante si sia arrivati al quinto standard certificato, la tecnologia Bluetooth non ha mai cambiato – almeno sinora – la banda dello spettro elettromagnetico su cui lavora. Come le primissime generazioni di dispositivi Wi-Fi, le varie tastiere e auricolari Bluetooth sfruttano le frequenze radio di 2,4 gigahertz: ciò consente loro di inviare dati a grande velocità, ma su breve distanza. Il segnale non va oltre i 10 metri di distanza, ma è comunque ritenuta la tecnologia del futuro per mettere in connessione tra loro i dispositivi dell'Internet of Things.
Bande di frequenza RFID ed NFC
Le tecnologie RFID (acronimo di Radio-Frequency Identification, identificazione in radiofrequenza) e NFC (acronimo di Near Field Communication, comunicazione a corto raggio) sono due standard comunicativi utilizzati primariamente in ambito industriale, ma non solo. I chip RFID sono utilizzati, ad esempio, all'interno di magazzini per identificare bancali di merce; oppure all'interno dei negozi come sistemi antitaccheggio. I chip NFC, invece, trovano spazio anche all'interno dei nostri smartphone e possono essere utilizzati per i pagamenti contactless o lo scambio dati a brevissima distanza (non più di una decina di centimetri).
Si tratta, di fatto, di due tecnologie "affini" (l'NFC potrebbe essere considerato come una versione "ristretta" dell'RFID) che utilizzano, dunque, frequenze radio similari. I chip a radiofrequenza possono lavorare su tre diverse bande, a seconda del ruolo che saranno chiamati a "svolgere": 130 kilohertz circa (bassa frequenza); 13,56 megahertz (alta frequenza) e 860 megahertz (ultra alta frequenza). I chip NFC, invece, sfruttano esclusivamente la banda da 13,56 megahertz, riuscendo così a scambiare dati, come si diceva, a una distanza massima di 10 centimetri o poco più.
