I CELLULARI

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La storia dei telefoni cellulari inizia il 3 aprile 1973 quando l’ingegnere senior che lavorava per Motorola Martin Cooper ha usato un cellulare per chiamare un potenziale concorrente nel mercato della telefonia mobile. Questa è stata la prima chiamata da un telefono cellulare mai fatta.

Il telefono pesava 1,1 kg, le dimensioni del telefono con cui Cooper ha effettuato la chiamata erano di 228,6 millimetri, 127 millimetri per 44,4 millimetri. È stato un prototipo che impiegava circa dieci ore per caricarsi con cui eri in grado di parlare per 30 minuti.

10 anni dopo, nel 1983, il Motorola DynaTAC 8000X è comparso sul mercato con un costo di poco più di €3.000. È stato il primo nella storia dei telefoni cellulare ad essere rilasciato commercialmente offrendo 30 minuti di conversazione, con la possibilità di memorizzare 30 numeri con un tempo di attesa di 6 ore. Diverse versioni sono state fatte tra il 1973 e il 1983. Le dimensioni e il peso dei prodotti sono stati ridotti e in aggiunta alla tipica tastiera telefonica a 12 tasti, aveva dei tasti speciali per la memorizzazione, l’invio, richiamata, blocco, volume.

Non vi è dubbio che nei primi giorni il marketing dei telefoni cellulari era rivolto a imprenditori di successo e ai più ricchi. I consumatori sono stati così impressionati dal concetto di essere sempre accessibili con un telefono portatile che le liste di attesa sono stati a migliaia, nonostante il prezzo iniziale elevato.

Nel 1898, Eduard Polon fonda Finnish Rubber Works, produttore di prodotti in gomma, che in seguito divenne Finnish Rubber Nokia. All’inizio del 20° secolo, Finnish Rubber Works stabilisce le sue fabbriche vicino alla città di Nokia, in Finlandia, e inizia ad usare Nokia come marchio dei propri prodotti. Alla fine del 1980 l’azienda decide di concentrarsi esclusivamente sui segmenti in più rapida crescita nel settore delle telecomunicazioni, principalmente i telefoni cellulari.

Nokia era saltato sul carro come un serio concorrente di Motorola, ma i telefoni non erano più competitivi. Messa a disposizione del pubblico nel 1989, Nokia offre la sua Mobira Cityman900, un portatile di peso di soli 800g rappresentando un enorme miglioramento rispetto al rilascio in precedenza del modello “simil mattone”.

Tra il 1990 e il 1995, come la tecnologia avanza, la portabilità e il design dei telefoni cellulari vengono messi a disposizione dei consumatori medi e per la fine del 1990 sono diventati la norma piuttosto che l’eccezione.

Nel 1997 il Nokia 6110 era il telefono scelto da molte persone. I principali miglioramenti rispetto ai modelli precedenti erano la riduzione delle dimensioni e un migliorato tempo di conversazione. Fu anche il primo telefono cellulare GSM a utilizzare un ARM come processore. Aveva anche una porta a infrarossi, cover intercambiabili e le icone del menu sullo schermo. Grazie a questo telefono, i messaggi di testo sono diventati tradizione in molti paesi. Nel 1998, Nokia ha superato il traguardo di 100 milioni di telefoni cellulari fabbricati. Nel corso di tale anno, hanno venduto 40,8 milioni di cellulari. Nokia è diventato ufficialmente al mondo il più grande produttore nella storia dei telefoni cellulari.

Il Motorola StarTAC era popolare anche nel 1997. L’ispirazione per il suo design è venuto dal comunicatore di Star Trek e ha aperto la strada al primo cellulare a conchiglia nel mondo, 60 milioni di StarTACs sono stati venduti. Lo StarTAC è rimasto popolare fino agli inizi del 2000, apparendo in molti film di Hollywood di quel periodo, come 8 millimetri con Nicolas Cage. 

Si poteva usare come optional una batteria agli ioni di litio, in un’epoca in cui la maggior parte dei telefoni sono stati limitati a minore capacità con le batterie NiMH.

Ma il vero antenato dei telefoni cellulari moderni è il Nokia 9000i, nato nel 1997, un dispositivo che univa le funzioni di telefonino e computer, caratterizzato da un processore derivante dagli Intel 386 e con 8Mb di memoria Ram. Questo cellulare era una novità: infatti è stato il primo ad avere un display con orientamento orizzontale e la tastiera Qwerty. Il 9000i poteva inviare e ricevere fax ed sms e poteva collegarsi ad internet e inviare messaggi con una lunghezza massima di 160 caratteri.

L’anno seguente, il 1998 è stato un anno rivoluzionario per i cellulari. Essi infatti prima erano tutti dotati di antenna esterna che toglieva fascino ai dispositivi. In questo anno, gli ingegneri Nokia disegnarono un’antenna piccola e piatta, che andava posizionata all’interno del dispositivo. Il risultato fu il Nokia 8810, il cui design piccolo e compatto è diventato poi basilare nei terminali dell’azienda, infatti al giorno d’oggi è raro trovare un cellulare con antenna esterna.

Nel 1999 comparì il primo cellulare con tecnologia Wap il Nokia 7110 , che consentiva l’accesso ad internet.

Sempre nel 1999 nacque il marchio RIM Blackberry e nel 2002 fu lanciato il primo smartphone, il BlackBerry 5810, pensato per la categoria business, caratterizzato da tastiera Qwerty e con supporto Push Email.

Ma quanti volevano una fotocamera incorporata nel cellulare? Quando la notizia dei primi cellulari con fotocamera è uscita dal Giappone, espandendosi in tutto il mondo, la gente ha avuto un reazione di disapprezzamento e sembrava una cosa assurda. Ma quando Spirit e Sanyo nel 2002 hanno commercializzato l’SCP-5300 con fotocamera, il pubblico è impazzito e infatti, oggi, i telefoni cellulari con fotocamera sono diventati un “must have”.

Sempre nel 2002 negli Stati Uniti, c’è stato il lancio sul mercato del T-Mobile Sidekick, altrettanto detto “Danger Hiptop”, uno smartphone innovativo che annunciava una nuova “forma” caratterizzato da un display LCD ampio e a scorrimento che nascondeva una tastiera QWERTY. La linea “Sidekick” persiste ancora oggi e ha influenzato parecchi dispositivi. Questa tipologia di design ha inoltre aiutato la diffusione dei messaggi di testo.

Quando i cellulari erano sempre gli stessi, ecco arrivare Motorola a stravolgere l’atmosfera con il suo RAZR V3, un cellulare clamshell sottilissimo con un ampio display lcd a colori, tastiera marchiata, fotocamera e soprattutto capacità multimediali. Caratteristiche tecniche a parte, bisogna dire che questo cellulare era semplicemente fantastico per il suo design, soprattutto nel 2004, ed è soprattutto questo che ha contribuito attivamente al suo successo.

Il Nokia 3310, è cresciuto durante la metà fino alla fine del 1990 ed è stato il cellulare che tutti volevano e in effetti la maggior parte delle persone hanno avuto. Ancora oggi, il Nokia 3310 è ancora considerato nella storia dei telefoni cellulari come il telefono cellulare più indistruttibile mai fatto. L’antenna è stata progettata nel telefono stesso. Anche se, esteticamente più gradevole questo è stato l’inizio dei telefoni con le antenne integrate con una più povera ricezione comparso nei modelli futuri su tutta la linea.

Il primo telefono con lettore MP3 è stato il Siemens SL45. Aveva uno slot di espansione di memoria e un lettore MP3

Aveva anche un dicta phone e un browser WAP.

Nei giorni prima che la Samsung ottenesse il predominio mondiale hanno rilasciato, nel 2002, l’SGH-T100, il primo telefono cellulare utilizzando un display a transistor LCD a matrice.

Questo è stato davvero l’inizio di una nuova generazione di grandi schermi a colori a risoluzione più elevata. Il multimediale ha assunto una nuova dimensione da questo punto in poi. Non solo uno schermo luminoso, chiaro e colorato, ma anche abbastanza grande a 128×160 pixel. Samsung è stato una dei primi produttori di display LCD al mondo al momento.

Il telefono cellulare ha avuto anche delle suonerie polifoniche. Ciò significa che il sistema audio ha più voci separate, ciascuna capace di creare un suono diverso allo stesso tempo. Questo permette al telefono di creare suoni musicali di qualità molto migliore. 

Nel 2005 il rivoluzionario Blackberry 7270 è apparso con il Wi-Fi che porta a una dipendenza che è stato scherzosamente definito “CrackBerry”. 

Nel 2008 l’iPhone 3G di Apple con la sua tecnologia pionieristica ha cambiato il modo in cui percepiamo i telefoni cellulari per sempre. L’interfaccia touchscreen su iPhone è diventata la progettazione di scelta e le sue applicazioni erano così popolari che nel 2010 Apple ha venduto 50 milioni di iPhone e al giorno d’oggi non è insolito vedere delle vendite superiori a 30.000 al mese. 

L’evoluzione tecnologica nel settore dei cellulari ha avuto una crescita esponenziale negli ultimi anni, e anche guardando indietro a pochi anni fa sembra di vedere un’altra epoca tecnologica. I primi Iphone sembrano ormai preistoria e ormai sono presenti sul mercato tantissimi modelli di smartphone, per accontentare le esigenze di tutti. Ma non saranno soltanto i cellulari a far parte del nostro futuro. Sempre più oggetti saranno interconnessi tra loro e la nostra vita non sarà più la stessa. Basta pensare a quello che sono e saranno i Google Glass, oppure alla sempre maggiore diffusione degli Iwatch. Gli smartphone saranno quindi solo una parte di un sistema sempre più vasto e complesso, che ci permetterà di rimanere sempre connessi e di poter condividere tutto in modo sempre più veloce.

Tutte queste possibilità di essere connessi e soprattutto la mole sempre maggiore di dati che necessitano di essere scambiati per poter usufruire al meglio di tutte le possibilità offerte da questi prodigi tecnologici hanno bisogno di una rete adeguata.

Non sempre infatti è a disposizione una rete wifi veloce e soprattutto non sempre c’è un’adeguata copertura offerta dagli operatori di telefonia mobile. Questa scarsa copertura si verifica soprattutto lontano dai centri abitati, dove sempre più spesso non si riesce nemmeno ad effettuare una telefonata, e quindi per esempio uno strumento innovativo come i Google Glass sarebbe del tutto inutile.

Dalla sua comparsa, il telefono cellulare ha usato diversi sistemi di funzionamento principali (e alcuni "intermedi"), denominati "generazioni", basati su differenti tecnologie e standard di comunicazione, dai sistemi analogici degli anni settanta/novanta (160/450/900 MHz) a quelli digitali basati su standard GSM, GPRS, UMTS/EDGE e VSF-Spread OFDM (rispettivamente terza e quarta generazione ossia 3G e 4G).

Mentre il passaggio dal segnale analogico a quello digitale ha permesso d'implementare oltre alla sola chiamata vocale l'uso dei messaggi di testo SMS, registrare e visualizzazione foto e filmati, con il GPRS si è consentito l'utilizzo del telefono cellulare anche per inviare foto e filmati digitali, streaming audio e video (generalmente solo con l'EDGE, l'ultima evoluzione del 2G), navigare in Internet (nello speciale protocollo Wireless Application Protocol (WAP) oltre al tradizionale HTTP) e spedire e-mail, mentre con l'UMTS (terza generazione) si sono aperte le porte alle videotelefonate (successivamente venne integrata la possibilità anche ai dispositivi 2G). Con l'avanzamento della tecnologia digitale, comparvero i primi tivufonini per visionare il segnale TV tramite alcune emittenti televisive dedicate.

L'evoluzione dei segnali radio venne affiancata da un'evoluzione tecnologica più evidente, passando dagli schermi LCD monocromatici ai primi schermi a colori, ora con tecnologia a LED e alla funzionalità touch screen. La grafica sempre più definita e l'impiego di menù sempre più complessi fino all'uso delle icone, ha reso nel tempo i telefoni cellulari sempre più simili a un personal computer. Accessori come fotocamere integrate (uno dei primi esempi fu il J-SH04) in grado di fotografare con ottime risoluzioni, riprendere piccoli video e, a seconda del modello e della quantità di memoria disponibile, hanno consentito la possibilità di registrare veri e propri filmati digitali, visionare foto e video sempre più dettagliati, navigare in Internet con prestazioni sempre più simili a quelle offerte da un PC.

Le suonerie, grazie a micro-casse acustiche e a componenti audio sempre più sofisticati incorporati nel telefono, da monofoniche sono divenute polifoniche e poi stereo per arrivare all'audio virtual 3D, diventando degli apparati multimediali in grado di far ascoltare stazioni radio, compilation di MP3, effettuare registrazioni ambientali, memorizzare l'audio delle nostre conversazioni telefoniche e il tutto con qualità audio di alto livello.

I software dei cellulari di ultima generazione sono veri e propri Sistemi Operativi in grado di gestire i più svariati applicativi come browser per navigare in Internet, programmi di video scrittura e posta elettronica, giochi e suonerie scaricabili dalla rete, ecc. I più recenti ed evoluti cellulari chiamati Smartphone, offrono anche la possibilità di installare programmi complessi come per il foto-ritocco, per il controllo del computer, per la protezione crittografica della conversazione (crypto phone) o altri innumerevoli applicativi.

Ultimamente, grazie ad accordi presi tra i produttori di cellulari e i gestori delle mappe globali GPS, si possono utilizzare i telefoni cellulari (con antenna GPS interna o esterna) come navigatori satellitari e questi, grazie all'alta efficienza di alcuni modelli, possono rappresentare una vera e propria sfida rispetto alle società specializzate nella costruzione di soli navigatori.

Sono aumentate anche le porte e i metodi di connessione verso altri sistemi come ad esempio la trasmissione dati a infrarosso (IR), il Bluetooth e il wi-fi, la connessione tramite porta USB, la possibilità di collegare cuffie, auricolari, microfoni e apparati vivavoce per auto o volendo, un vero e proprio impianto HiFi.

Alcuni modelli inoltre possono alloggiare schede di memoria aggiuntive Secure Digital (SD) per aumentare la memoria o perfino alloggiare e gestire 2 schede telefoniche SIM contemporaneamente quindi con due differenti numerazioni telefoniche sullo stesso telefono.

Nei primi anni questi dispositivi erano particolarmente costosi, basti pensare come il Motorola 8900x costasse quasi 4000 dollari negli anni 80, mentre attualmente la sua replica non fedele al 100% del 2005 costava meno di 250 dollari, per questo la loro diffusione era limitata alle persone più ricche, mentre dalla seconda metà degli anni novanta con le nuove tecnologie e prezzi contenuti il cellulare smise di essere uno status symbol: la sua successiva estrema diffusione ha provocato la spontanea insorgenza di una sorta di galateo dedicato.

Dal XXI secolo in poi la moda ha influenzato notevolmente anche questo settore infatti, sul mercato, si trovano telefoni cellulari di qualsiasi dimensione, forma e design; sono stati impiegati innumerevoli materiali differenti arrivando alla produzione di vere e proprie opere uniche più simili a gioielli di altissimo valore. Esistono cellulari per impieghi speciali con segnali cifrati e con sistemi che impediscono l'intercettazione del traffico telefonico, modelli praticamente impermeabili e ad altissima resistenza.

Si collega alla rete telefonica fissa e alla rete dati tramite centrali di smistamento presenti nel core cablato della rete cellulare a sua volta collegate a stazioni radio base (BTS, Base Transceiver Station), molto spesso dotate di tre o più celle radio, ciascuna capace di diverse connessioni con gli apparecchi mobili nella rispettiva area di copertura e secondo le frequenze supportate.

Il telefono cellulare consente dunque di avere disponibile un collegamento telefonico quando si trovi nel raggio di copertura di una "cella radio" di una stazione radio base cui agganciarsi, e quando non schermato da ambienti, ostacoli fisici o manufatti limitanti la diffusione/propagazione delle frequenze radio elettromagnetiche (ad es. edifici/strutture metalliche).

La disponibilità di servizio ovvero la presenza di copertura cellulare, nonché la potenza del segnale, è indicata dai ben noti livelli di campo e dipende dunque dalle condizioni di radiopropagazione del segnale radio. Il limite di distanza nella copertura dipende dalle specifiche tecniche correlate alla tecnologia GSM, variabile da poche centinaia di metri fino a 35 km, e dalla tipologia del terreno/ambiente su cui si svolge la comunicazione. A partire dall'inizio del 2000 l'evoluzione dei telefoni cellulari si è indirizzata sempre più verso forme evolute e intelligenti come gli smartphone di pari passo con l'evoluzione degli standard di telefonia cellulare e della miniaturizzazione ed aumento prestazionale dei componenti elettronici di supporto (memoria e processori).

L'avvento e la diffusione delle reti radiomobili e dei telefoni cellulari hanno rappresentato una vera e propria rivoluzione tecnologica e sociologica dagli inizi degli anni novanta (assieme ad altre invenzioni quali internet e il GPS) nonché uno dei motori dello sviluppo economico mondiale nell'ambito dell'Information and Communication Technology (ICT).

Il primo telefono cellulare portatile è stata dimostrata da John F. Mitchell e il dottor Martin Cooper di Motorola nel 1973, con un portatile del peso di circa 4,4 libbre (2 kg). Nel 1983, il DynaTAC 8000x è stato il primo ad essere disponibile in commercio. Dal 1983 al 2014, gli abbonamenti di telefonia mobile in tutto il mondo è cresciuto ad oltre 7 miliardi, fino a raggiungere la base della piramide economica. Nel 2014, i produttori di telefoni cellulari top erano Samsung, Nokia, Apple e LG.

Un telefono cellulare oltre alle funzioni di ricetrasmissione deve presentare anche le seguenti funzionalità:

potersi sincronizzare e agganciare sia alla frequenza della cella di appartenenza sia (caso GSM) temporalmente con il time-slot o trama dedicata all'utente all'interno della banda della cella durante il radiocollegamento. Tipicamente a livello logico tale procedura è attuata dopo la misurazione dei livelli di potenza del segnale inviato dalle varie stazioni radiobase di celle limitrofe e la scelta di quella a potenza maggiore per massimizzazione del rapporto segnale-rumore ovvero dunque della qualità della trasmissione. Dal punto di vista elettronico-circuitale tale funzionalità di sincronizzazione e aggancio è realizzata con l'ausilio di circuiti PLL.

segnalare periodicamente alla stazione radiobase della cella di appartenenza la sua presenza attraverso il codice identificativo (dell'utente, del cellulare, della scheda SIM) per consentire il roaming ovvero essere rintracciato all'interno della stessa rete di un operatore o da parte di reti cellulari di altri operatori. Tipicamente questa funzionalità si realizza direttamente all'atto di aggancio alla cella radio che manterrà dunque in memoria le informazioni su tutti i terminali connessi. Tali informazioni d'utente finiscono poi memorizzate dinamicamente in un database a disposizione dell'intera rete;

adattare il livello di potenza emesso durante una trasmissione in funzione dell'effettiva distanza dalla stazione radiobase della rispettiva cella di copertura limitando così il contributo in interferenza sulle celle limitrofe co-canali e migliorando l'efficienza del consumo energetico oppure in funzione delle reali condizioni di radiopropagazione presenti. Questa funzionalità è resa possibile dalla misura costante del livello di potenza del segnale con la stazione radiobase. Ne consegue che il consumo di potenza (somma di contributo di trasmissione e contributo di pre-elaborazione) di un cellulare durante una trasmissione dipende dalla distanza dalla stazione radiobase all'interno della cella di copertura, ed è maggiore in trasmissione che in ricezione dove è necessaria solo l'energia necessaria per l'elaborazione;

praticare l'handover ovvero il cambio di canale di comunicazione all'interno della stessa cella o tra celle diverse quando il terminale si sposta nell'area di competenza di un'altra cella (cell switching) senza interrompere la comunicazione. Anche questa funzionalità comporta la misura costante del livello di potenza del segnale pervenuto da stazioni radiobase delle celle limitrofe e l'aggancio alla cella di destinazione al superamento di una certa soglia prefissata di potenza rispetto a quella del segnale della cella di origine. Segue poi la sincronizzazione nel tempo e la segnalazione del proprio identificativo per il roaming. Alcuni sistemi di telefonia cellulare consentono l'aggancio ad altre celle limitrofe rispetto a quella di residenza anche quando il traffico in questa cella è troppo elevato per essere supportato garantendo così una maggiore disponibilità di servizio;

se la comunicazione è di tipo digitale (come in tutti i sistemi moderni a partire dal GSM in poi) il terminale mobile dovrà operare le consuete codifiche di sorgente e codifiche di canale in trasmissione e le rispettive codifiche inverse (decodifiche) in ricezione. Inoltre in ogni caso dovrà provvedere anche alla cifratura dei dati in trasmissione e alla rispettiva decifratura in ricezione per garantire la riservatezza o confidenzialità della comunicazione sul mezzo radio che è un mezzo condiviso e facilmente accessibile a tutti;

i moderni terminali radiomobili hanno inoltre le capacità di agganciarsi ai vari sistemi di comunicazione radiomobile disponibili su un territorio, grazie a procedure di switching automatico da un sistema all'altro e a più dispositivi di ricetrasmissione, cioè avere dunque disponibili più forme di connettività in funzione della qualità stimata della trasmissione nei vari sistemi rilevati e/o dei costi. Queste funzionalità sono a loro volta rese possibili dall'interoperabilità tra le tecnologie wireless esistenti grazie a opportune procedure di handover da un sistema a un altro che tentano il più possibile di mantenere in vita una stessa sessione di navigazione, pur variando le specifiche di qualità di servizio della trasmissione passando da un sistema all'altro.

Molte di queste funzionalità di controllo, segnalazione e gestione sono garantite attraverso l'uso o appoggio a canali logici di segnalazione o controllo.

Questi dispositivi oltre alla parte ricetrasmittente, incorporano dell'elettronica costituita da una memoria dati, un processore per eseguire varie applicazioni e da software per gestire tali funzionalità. I telefoni possono disporre di un microdiffusore integrato per la riproduzione di musica, di una radio integrata, di un chip per la connessione Wi-Fi, di uno slot USB per collegare il cellulare al PC, di fotocamere, eccetera.

I telefonini possono avere diverse forme/scocche, tra cui:

Classico, monoblocco o monolitico, sono telefonini composti da un unico blocco, che non hanno parti mobili.

A sportellino, si tratta di un telefono classico con aggiunta uno sportellino che generalmente copre e protegge la tastiera o più recentemente copre la tastiera estesa con una di tipo compatto.

Conchiglia o Flip sono telefoni divisi in due parti, una che contiene la tastiera, l'altra lo schermo, unite da una cerniera, che permette di chiuderle una sull'altra.

A scorrimento o Slide, sono dispositivi che si aprono e chiudono facendo scorrere su sé stesse due parti dello stesso tramite una guida: generalmente con l'apertura si mettono a disposizione la tastiera o dei tasti aggiuntivi che facilitano la scrittura.

A rotazione, sono dispositivi che si aprono e chiudono facendo ruotare su sé stesse due parti dello stesso tramite un perno.

Un aspetto critico dei telefoni cellulari è il loro consumo energetico, molto eterogeneo, e il conseguente dimensionamento energetico delle capacità delle batterie che li alimentano riveste un aspetto basilare. In generale il consumo energetico di un telefono cellulare è dovuto essenzialmente dalle funzionalità di trasmissione, dall'elaborazione del segnale prima della sua trasmissione e dopo la sua ricezione e infine dal consumo elettrico del display.

La maggior parte della capacità viene utilizzata durante la trasmissione, per via dell'omni-direzionalità dell'antenna (antenna a dipolo) del terminale mobile. Con l'evoluzione dei cellulari le batterie hanno subito numerose modifiche per poter incrementare la propria capacità. I telefoni più moderni, i cosiddetti Smartphone, richiedono un consumo energetico molto maggiore, dovuto alla potenza dei nuovi processori e all'esecuzione di numerose attività multimediali come giochi, video o foto.

In alcuni casi i produttori di cellulari e smartphone danno la possibilità di variare alcuni parametri di funzionamento, qualcuno dei quali può essere automatizzato permettendo quindi di aumentare la durata della batteria; sono stati anche prodotti dei video ufficiali per illustrare come utilizzare al meglio queste opzioni.

Le batterie possono essere generalmente di due tipi:

Amovibili, quindi dare la possibilità di rimozione delle stesse

Inamovibili, integrate nel telefono e rimovibili solo tramite lo smontaggio del dispositivo

Con l'avanzare dei smartphone e dei loro consumi sempre più elevati, che portano a ridurre la loro autonomia in modo critico, nel secondo decennio del XXI secolo sono apparsi i "Power Bank", delle batterie esterne che ricaricano i telefoni cellulari/smartphone.

I telefonini cellulari possono utilizzare differenti tecniche per interfacciarsi con l'utente; le principali sono:

Schermo tattile (Touchscreen): si agisce direttamente sullo schermo, sensibile al tocco, su tasti e menu virtuali.

Tastiera: si utilizzano dei tasti fisici presenti sulla parte anteriore del telefonino, tra cui una tastiera numerica che può essere:

Compatta: si utilizzano i tasti per inserire sia le cifre, alla prima pressione, che le lettere, alle successive, e ogni tasto numerico codifica più di una lettera;

Estesa: c'è un singolo tasto per ogni lettera, cifra e simbolo.

Schermo tattile e tastiera: si utilizza una combinazione tra le due tecnologie.

Insieme a queste tecniche principali possono essere implementate alcune funzioni particolari o scorciatoie lungo i bordi del telefonino tramite alcuni pulsanti fisici.

L'antenna dei cellulari è un elemento di fondamentale importanza per questi dispositivi, tipicamente con diagramma di radiazione di tipo omnidirezionale, e ne esistono di diversi tipi:

Esterna, questa è stata la prima configurazione delle antenne per cellulari, caratterizzata dalla possibilità di vedere immediatamente il suo posizionamento nella zona superiore del terminale e generalmente di forma cilindrica e in alcuni casi telescopica.

Interna, in questa situazione l'antenna non è visibile e può essere posta in qualsiasi posizione all'interno del terminale.

Periferica, in questo caso è un'altra parte del cellulare a fungere essa stessa da antenna, ad esempio il telaio metallico del terminale stesso: è il caso dei modelli iPhone 4 e 4S.

La scelta dell'antenna e della relativa posizione è fondamentale per rispettare i criteri di affidabilità del segnale, dato che questa deve essere efficiente in qualsiasi situazione, evitando la risonanza causata dal contatto tra due tipologie di antenne differenti (nel caso si utilizzino più antenne) e dal cosiddetto "effetto mano" caratterizzato dalla riduzione del segnale durante l'uso del dispositivo, in quanto con la mano si va a circondare/coprire l'antenna.

Nei telefoni cellulari sono presenti microfono e altoparlante per poter permettere la comunicazione tra due persone. Per entrambi non esiste un'unica soluzione, ma ne sono state elaborate diverse; in particolare per il "microfono" si hanno le seguenti soluzioni:

Singolo: soluzione classica, caratterizzata da un solo microfono. Inizialmente i primi dispositivi trasmettevano il segnale captato dal microfono senza alcuna elaborazione, il che portava alla trasmissione anche dei rumori ambientali, mentre dal terzo millennio i dispositivi che utilizzano un solo microfono hanno cominciato a elaborare il segnale tramite dei filtri in modo da ridurre o rimuovere il rumore di fondo.

Doppio: questa soluzione ha visto le prime applicazioni nel 2005 ed è caratterizzata da due microfoni, di cui uno è posto vicino alla bocca, mentre l'altro è generalmente posizionato nella parte opposta o comunque distanziato; questa distanza permette di avere due segnali differenti tra i due microfoni, in modo che il microfono principale possa registrare ottimamente la voce dell'utilizzatore, mentre il secondo microfono, chiamato anche microfono ambientale, registra il rumore dell'ambiente circostante (rumore); eseguendo la differenza dei due segnali si ha l'isolamento della voce. Il doppio microfono può in alcuni casi essere usato anche per la registrazione video con audio stereo.

Per quanto riguarda l'altoparlante anche in questo caso possono presentarsi più soluzioni:

Singolo: soluzione classica, che nei primissimi modelli non permetteva l'uso della funzione viva-voce, mentre dal 1995 sono comparsi modelli che permettono l'uso di questa funzione.

Doppio: soluzione utilizzata dal 2000 su molti cellulari, in modo da avere una cassa specificamente studiata per la comunicazione normale e una utilizzata per il viva-voce ed eventualmente anche per l'ascolto e visione dei file multimediali.

L'applicazione più comunemente utilizzati sui telefoni cellulari sono i messaggi di testo (SMS). Il primo messaggio di testo SMS è stato inviato da un computer ad un telefono cellulare nel 1992 nel Regno Unito, mentre il primo SMS da persona a persona da telefono a telefono è stato inviato in Finlandia nel 1993.

Il primo servizio mobile di notizie, tramite via SMS, è stato lanciato in Finlandia nel 2000, e, successivamente, molte organizzazioni "on-demand" e "istantanei" forniscono servizi di notizie via SMS.

L'organizzazione mondiale della sanità, tramite la IARC, International Agency for Research on Cancer classifica i campi elettromagnetici coinvolti nell'uso degli apparati cellulari, sulle cinque categorie previste per gli agenti cancerogeni, come gruppo 2B: possibly carcinogenic to humans, forse cancerogeno per l'uomo.

Alcuni studiosi hanno ipotizzato che le onde elettromagnetiche emesse dai telefoni cellulari possano arrecare danni alla salute degli utenti. Allo stato attuale le ricerche hanno dato risultati controversi, alcune non hanno evidenziato una correlazione diretta tra uso di telefoni cellulari e l'insorgenza di malattie come il cancro altre invece hanno associato a un'esposizione prolungata protratta nel tempo (dieci o più anni) l'aumento al rischio dell'insorgenza di tumori al cervello, nel frattempo alcune case costruttrici consigliano di limitare l'uso degli stessi e di tenerli a una distanza minima.

Gli studi al riguardo più recenti sono i seguenti: nel 2008 una ricerca di un gruppo di scienziati israeliani, pubblicata sull'American Journal of Epidemiology, l'utilizzo frequente del telefonino cellulare può aumentare del 50% la possibilità di ammalarsi di tumore alle ghiandole salivari. I ricercatori tendono a sconsigliare l'utilizzo del cellulare ai bambini sotto i 12 anni dato che sembrano molto più sensibili alle radiazioni elettromagnetiche rispetto agli adulti. Ciò che per ora è certo è solo l'aumento di temperatura delle zone limitrofe all'orecchio a seguito di un prolungato e continuo uso del telefono cellulare (assorbimento diretto delle onde elettromagnetiche). Nel 2011 uno studio dell'International Agency for Research on Cancer, l'agenzia per la ricerca sul cancro dell'Organizzazione mondiale della sanità, ha indicato che "l'uso dei telefoni cellulari può aumentare il rischio di glioma, un tipo di tumore cerebrale maligno, e di neuroma acustico, una forma benigna." I dati elaborati da parte dell'IARC hanno portato a classificare i campi elettromagnetici a radiofrequenza come agenti cancerogeni di gruppo 2B, ossia potenzialmente cancerogeni per l'uomo; tale classificazione indica che potrebbero esserci dei rischi legati all'uso dei cellulari, ma che è necessario svolgere ulteriori ricerche per stabilire la possibilità o meno di un legame diretto tra l'uso dei cellulari e l'insorgenza di neoplasie e sull'impatto a lungo termine dei telefoni cellulari.

Questo risultato è stato successivamente negato dai risultati di un ampio studio epidemiologico, coinvolgente oltre 350.000 utenti danesi di età maggiore di 30 anni e riguardante gli anni compresi tra il 1990 e il 2007. Considerata l'elevata potenza statistica di questo studio sarebbe in teoria difficile oggi rifarsi a evidenze scientifiche esplicite per ciò che riguarda il possibile aumento di rischio di tumori al cervello legati all'uso del cellulare, che resta comunque per ora argomento sotto controllo per aspetti legati al principio di precauzione, in special modo nei bambini vista anche la non inclusione degli stessi nello studio danese, ma lo studio è stato comunque giudicato gravemente lacunoso su almeno cinque punti fondamentali e sono stati esposti dubbi inerenti ai presunti conflitti d'interesse con gli enti erogatori dei finanziamenti.

L'uso dei questi e altri dispositivi può deviare l'attenzione dell'utilizzatore dalla sua attività principale. Può essere regolamentato in diverse situazioni.

L'utilizzo è vietato dal codice della strada durante la guida, a meno che non si disponga l'utilizzo di auricolare o di un dispositivo vivavoce. Questi apparati evitano al guidatore di distogliere lo sguardo dalla strada per premere il bottone per la chiamata o per regolare il volume e in particolare evitano il tenere il volante con una sola mano, impegnando l'altra con il cellulare.

L'utilizzo del cellulare è stato vietato a chi guida un autoveicolo poiché allunga pericolosamente i tempi di reazione. Distraendo l'attenzione del conducente dal guardare la strada, i tempi per vedere un ostacolo, rallentare fino a fermarsi o cambiare direzione, diventerebbero sensibilmente più alti accrescendo così il rischio di incidente.

Alcuni studi affermano che gli effetti dell'auricolare o del cellulare alla guida sono gli stessi. La pericolosità alla guida non dipenderebbe tanto dai movimenti per ricevere una chiamata, dalla guida con una sola mano, e neppure dalla distrazione legata alla conversazione con un'altra persona, quanto dagli effetti delle microonde. Un guidatore medio che parla al cellulare è infatti, nelle funzioni e nel tempo di reazione, più lento di un ubriaco. Gli studi dimostrano che il tempo di reazione è del 30% più lento rispetto a quello alterato dall'alcol.

L'utilizzo dei telefoni cellulari è spesso vietato negli ospedali per problemi di compatibilità elettromagnetica ovvero della possibile interferenza con le apparecchiature elettromedicali, studi recenti dimostrano che i cellulari influenzano le apparecchiature mediche. Il disturbo causato dai telefoni dipende dalla sua distanza dall'apparecchio e dalla tecnologia del cellulare. Le tecnologie più vecchie producono più radiazioni elettromagnetiche, mentre un cellulare più recente produce meno radiazioni di uno più datato. Quanto detto non deve comunque indurre a pensare che un cellulare UMTS sia necessariamente meno "dannoso" di un telefono GSM: si tratta solamente di distinguere telefoni cellulari di vecchia e di nuova concezione: un cellulare prodotto con i nuovi standard, dovrebbe produrre meno interferenze.

Questa incompatibilità è generalmente maggiore per i dispositivi medici più vecchi, compresi i pacemaker, che generalmente non hanno filtri adeguati contro questi disturbi, l'uso dei queste apparecchiature dovrebbe essere autorizzato dal medico e dalla casa produttrice dell'apparecchiatura ed eventualmente se è necessaria una distanza minima di sicurezza.

Il divieto nell'uso del telefono cellulare negli aeromobili risale dai primi anni novanta ed è stata imposta dalla Federal Aviation Administration, nel primo decennio dei anni 2000 sono stati avviati servizi che permettono l'uso di questi e altri dispositivi durante il volo, ma il divieto o la raccomandazione dello stesso da parte della FAA alle compagnie aeree, è di spegnere tutti i dispositivi elettronici portatili durante le fasi critiche del volo (decollo e atterraggio), sotto i 10.000 piedi.

Viene considerata maleducazione avere suonerie di volume eccessivo, telefonare parlando a voce alta in modo tale che alle persone intorno riesca difficile sottrarsi all'involontario ascolto, far squillare (non spegnere) il telefonino in un luogo di culto, in un pubblico esercizio o altri luoghi pubblici (ospedale, teatro, cinema, ristorante, treno, autobus, metropolitana) che non ne consentano l'uso senza arrecare disturbo ad altre persone.

Quando si chiama qualcuno sul cellulare è opportuno domandare se il momento sia propizio per cominciare una telefonata, poiché data la portabilità dell'oggetto, il ricevente potrebbe trovarsi in una situazione nella quale non gli sia agevole condividere una conversazione.

Questi dispositivi, così come le versioni più evolute rappresentate dagli smartphone, prima di essere messi in commercio vengono testati (stress test) dalle case costruttrici per verificare le loro caratteristiche di permeabilità, resistenza alle cadute e di pressione, così come la ricezione e la buona usabilità dello stesso. Nonostante i diversi test di collaudo, possono verificarsi problemi di vario genere. Dal primo decennio del terzo millennio con l'evoluzione esponenziale delle prestazione e caratteristiche tecniche degli smartphone si è andati incontro a diversi problemi, quali la durata della batteria, resistenza del terminale, difficoltà di lettura, ricezione, ecc, ma anche esplosioni o autocombustioni.

Le aziende a seconda delle restrizioni sull'utilizzo da parte dei dipendenti dei telefonini e sulla specializzazione applicativa dello stesso, possono adoperare varie strategie, anche in combinazione tra loro:

BYOD (Bring Your Own Device): L'azienda consente ai dipendenti di usare per scopi di lavoro i dispositivi mobili da essi posseduti.

CYOD (Choose Your Own Device): L'azienda dà al dipendente la possibilità di utilizzare il proprio device personale previa autorizzazione.

COPE (Corporate Owned, Personally Enabled): L'azienda fornisce al dipendente il device, ma offre alcune importati concessioni riguardo l'abilitazione all'uso personale, come per esempio l'utilizzo di particolari App o social network.

COBO (Corporate Owned, Business Only): L'azienda fornisce il dispositivo da utilizzare esclusivamente per le attività di lavoro, e ne assicura funzionamento, manutenzione e applicativi da utilizzare.

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