SINTESI FINALE

Nel 1989, gli esperti di sistemi e protocolli di telecomunicazione Barry G. West, Boleslaw M. Sosin e Roger K. Tolfree, provenienti dalla contea dell’Essex, nell’Inghilterra Orientale, vengono ingaggiati da quella che oggi è conosciuta come la BAE Systems plc, per riunire le proprie conoscenze informatiche allo scopo di creare una versione migliore, dal punto di vista dell’efficienza e dell’utilizzo pratico, dello Slotted ALOHA System, un ingegnoso sistema di comunicazione digitale.

   

L'evoluzione del sistema di reti comunicative ha fatto passi da gigante nel corso del XX secolo e le sempre più diffuse aziende impegnate nel settore delle telecomunicazioni, guardano al nuovo millennio con l'obbiettivo di interconnettere il maggior numero di persone possibile.

Il protocollo di rete ALOHA, è stato sviluppato negli anni settanta da Norman Abramson (originariamente per collegamenti radio) dell'università delle Hawaii per poter collegare in un network le varie facoltà "sparpagliate" per le isole dell’arcipelago.

Norman Abramson

Nel campo delle telecomunicazioni, l’ALOHA System garantisce dunque le funzionalità di accesso multiplo al mezzo di trasmissione dati condiviso tra più utenti e in un sistema ALOHA con slot a lunghezza di frame dinamica (conosciuto come Slotted ALOHA System) i segnali di sincronizzazione per la gestione dell’interscambio di informazioni, vengono trasmessi da una stazione base, nonché l’elemento principale della struttura, a diverse frequenze (ciascuna con un periodo equivalente ad un multiplo del periodo di intervallo di tempo per ogni slot). A seguire, i segnali di sincronizzazione trasmessi dalla stazione base, che definiscono l’inizio dei frame, ciascuno contenente un preciso numero di slot temporali definito da un codice facente parte di tale segnale, giungono a numerose sottostazioni , le quali a loro volta, noto il numero di slot temporali, ritrasmettono i messaggi in uno dei predefiniti intervalli di tempo.

Lo Slotted ALOHA nasce dalla constatazione che la frequenza dei segnali di sincronizzazione può essere utilizzata dalla sottostazione per definire il numero di slot in un frame e che quindi non è necessario che la stazione principale trasmetta o che le sottostazioni ricevano il codice, garantendo così la correttezza e l'efficienza delle trasmissioni che, avvenendo su reti condivise da molte postazioni, vanno incontro a un gran numero di potenziali collisioni.

Schema di funzionamento dell'innovazione West-Sosin-Tolfree

Sulla base delle precedenti versioni dello Sotted ALOHA, l’innovazione di West-Sosin-Tolfree, presenta: una stazione centrale, capace di trasmettere segnali di sincronizzazione e di selezionare gli intervalli temporali tra di essi; un temporizzatore che misura un intervallo di tempo tra due segnali di sincronizzazione adiacenti e diverse sottostazioni sensibili alla sincronizzazione dei segnali ricevuti dalla stazione centrale e capaci di determinare il numero di intervalli di tempo di uguale lunghezza da allocare in un frame di lunghezza variabile, per poi trasmettere un messaggio alla stazione centrale entro una fascia oraria selezionata dal frame precedente.

Grazie allo sviluppo della moderna industria elettrotecnica, i tre innovatori riescono a dare maggiore valore alla loro creazione anche attraverso l’utilizzo di materiali nettamente migliori a quelli utilizzati in passato, dal punto di vista della resistenza delle prestazioni e delle dimensioni, per realizzare la componentistica circuitale.

I resistori, destinati a opporre una specifica resistenza elettrica al passaggio della corrente elettrica, vengono realizzati attraverso avvolgimenti di fili di leghe metalliche a base di ferro, cromo, tungsteno, rame, nichel; i condensatori, destinati all’immagazzinamento della carica elettrica, sono realizzati con materiali ceramici, vetrosi, polimerici e metallici; i diodi, i quali permettere di gestire il verso del flusso di corrente elettrica, sono realizzati mediante processi metallurgici che prevedono la diffusione di impurità in cristalli di silicio e da una giunzioni realizzate in germanio, mentre i transistor,

sono realizzati con ceramiche, metalli (alluminio,rame,acciaio) e materie plastiche.

Sincronizzazione di più dispositivi 

Attraverso l’introduzione della loro innovazione all’interno della sfera sociale, West, Sosin e Tolfree sono riuscito a migliorare l’interscambio di informazioni fra gli utenti sfruttando in primis la possibilità di variare la lunghezza del frame di cui si è parlato in precedenza, in base alle diverse condizioni di traffico, così facendo, in condizioni di traffico leggero, per ridurre il tempo che una sottostazione deve attendere prima di trasmettere il suo messaggio, si preferisce una breve lunghezza del frame, mentre in condizioni di traffico intenso, per ridurre la possibilità che due o più sottostazioni trasmettano nello stesso intervallo di tempo, si preferisce una maggiore lunghezza del frame. In questo modo, sfruttando la frequenza dei segnali di sincronizzazione, si diminuisce il rischio di errori e si ha un incremento della stabilità del sistema comunicativo.

A questo punto, la nuova versione dello Slotted ALOHA in questione, può essere inserita a pieni titoli nel processo evolutivo del protocollo di comunicazione ALOHAnet che, sviluppato intorno agli anni '70,  è stato la prima attuazione di una rete dati wireless (senza connessioni via cavo) e a seguito degli sviluppi tecnologici avvenuti a partire dagli anni '80 è stato possibile utilizzare le tecniche di accesso casuale ALOHA sia nella nascente forma di connessione Wi-Fi sia nelle reti di telefonia mobile in continua espansione.

Rete mobile

 A differenza di ARPANET, dove tutti i nodi potevano comunicare direttamente tra i capi di un circuito cablato o satellite, in ALOHAnet tutti i nodi client comunicano con un hub centrale sulla stessa frequenza. La soluzione di ALOHAnet è stata quella di consentire a ciascun client di inviare i propri dati senza la necessità di controllare quando erano stati inviati, attraverso l’ausilio di un preciso sistema di gestione delle collisioni. 

Sistema di comunicazione satellitare militare

In questo modo la complessità del protocollo e dell' hardware di rete è stata profondamente ridotta. Questa soluzione è nota come un "ALOHA PURO", o canale ad accesso casuale, ed è stata la base dello sviluppo di Ethernet  e delle successive reti wi-fi . 

In seguito vennero sviluppate diverse versioni del protocollo ALOHA (come "Slotted ALOHA") per essere utilizzate nelle comunicazioni via satellite a bassa velocità di dati da parte delle forze militari, per fini strategici.

Gestore di prenotazioni 

Al giorno d'oggi, uno dei "discendenti" del sistema ALOHA è impiegati nell'ambito della ristorazione, più precisamente nel sistema della gestione di più ordinazioni e relativo pagamento, aiutando così le attività commerciali a rendere piè efficiente e professionale il loro servizio nei confronti del consumatore.



La BAE Systems plc, l’azienda che ha contribuito alla realizzazione dell’innovazione di West-Sosin-Tolfree, nata nel a seguito della fusione della Marconi Electronic Systems (MES), impegnata nella fabbricazione di componenti elettroniche per la difesa, erede della Wireless Telegraph & Signal Company di Guglielmo Marconi del 1897,  e la British Aerospace( BAe), un' azienda costruttrice di velivoli, munizioni e sistemi aerospaziali, è divenuta oggi una società britannica multinazionale impegnata nella difesa, nella sicurezza e nel settore aerospaziale.        

Essa si concentra sulla produzione di una vasta gamma di sistemi elettronici destinati al controllo del volo e dei motori, a visori notturni utilizzati in campo bellico, a sensori di sorveglianza e ricognizione, ad apparecchiature per la comunicazione e alla gestione dell'energia al fine di promuovere la creazione di nuove tecnologie destinate a migliorare la qualità di vita della società e di diffondere la cultura tecnico-ingegneristica alle nuove generazioni.



A proposito di diffusione del sapere tecnologico, sono molti i manuali che trattano di informatica, di elettrotecnica, di sistemi di comunicazione (tra cui c’è ovviamente lo Slotted ALOHA System), fornendo una pseudo-carta d’identità per ognuna delle numerose tipologie di sistema a diverse classi di lettori, dai più ferrati in materia informatica a coloro che per pura curiosità si avvicinano a questo mondo che col tempo diventa sempre più complesso.

A conclusione di questa analisi, si può affermare con certezza che il lavoro di West, Sosin e Tolfree ha gettato le basi di vari dispositivi di comunicazione usati al giorno d’oggi in differenti campi della società, dalla guerra alla ristorazione, dal pagamento sicuro alle reti telefoniche, aggiungendo un tassello fondamentale al mosaico dell’evoluzione tecnologica, che negli ultimi anni ha subito una crescita esponenziale e che sembra possa portare a risultati sempre più affascinanti.