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il punto

Elettromagnetismo: sfatiamo i miti sui pericoli del 5G

Cos’è l’elettromagnetismo? Quanto ne sappiamo di frequenze e radiazioni? Cosa è il SAR? Facciamo un po’ di chiarezza, anche per riportare entro i “limiti” i timori legati alla nocività dei campi elettromagnetici legati alla tecnologia 5G

23 Mag 2019

Marco Santarelli

Esperto in Network Analysis, Critical Infrastructures, Big Data and Future Energies


Come per tutte le novità tecnologiche, anche il 5G è accompagnato da un misto di eccitazione e timori. Grandi sono le promesse della nuova generazione mobile in termini di nuovi servizi e utilità, ma molti anche i dubbi circa i possibili effetti nocivi dei campi elettromagnetici emessi dalle antenne utilizzate per la tecnologia 5G.

Proviamo a fare un po’ di chiarezza sull’argomento, sottolineando, come evidenziato anche in questo articolo, che, ad oggi, non esistono evidenze scientifiche degli effetti negativi sulla salute umana dei campi elettromagnetici a radiofrequenza utilizzati per il 5G.

Velocità delle informazioni, 5G e elettromagnetismo

Per secoli si è data importanza a quella che veniva chiamata “forza lavoro”. Ovvero per modificare le cose che ci circondano si è sempre pensato ad un’interazione tra uomo e realtà stessa.

Non vi è dubbio che ancora oggi questo concetto valga, ma se pensiamo a come la storia abbia assottigliato la sua spinta innovativa, la logica da utilizzare è quella secondo cui, in meno di 10 anni, si manifesti un futuro sotto una nuova spinta e nuove tecnologie che rovesciano il rapporto uomo-realtà, dando metodi automatici ed innovativi di intelligenza artificiale, robotica e algoritmi vari. Per capire questo processo sempre più dinamico prendo l’esempio più eclatante, che è quello di Internet o collegamento online.

Dal 1969 in cui ci sono stati i primi collegamenti tra pochi computer al 1971 in cui la rete militare Arpanet mette insieme oltre 20 pc, si è dovuto aspettare il 1991 per avere un consolidamento delle ricerche fatte, quando il Cern, attraverso il ricercatore Tim Berners-Lee, sconvolse il mondo con il protocollo HTTP (HyperText Transfer Protocol). Ovvero un metodo che permette una lettura di informazioni in un “gioco” di link (passaggi) utili. Ben 20 anni di crescita esponenziale che ha teso integrare la vita delle persone con il transito delle informazioni.

In maniera molto semplice quelle informazioni che dovevamo reperire facendoci mandare supporti fisici (con pacchi, videocassette) vengono sostituiti con un click che connette un punto A, il richiedente, con un punto B, il ricevente. Per dar credito a quanto detto basti pensare che una propagazione di idee o il lascito di un emendamento prima dell’800 avveniva mediamente nei 50 anni successivi.

Qual è la molla dichiarata che spinge questi processi innovativi? Oltre al benessere diffuso possiamo tranquillamente dire che il fulcro di tutto ciò è la velocità. La velocità in fisica è una grandezza che provoca un cambiamento di un corpo attraverso la sua posizione in un determinato tempo. Si può affermare che negli ultimi anni questo concetto abbia usufruito di una variazione del suo moto, dandogli una vera e propria accelerazione.

Al netto di queste riflessioni il campo in cui si stanno registrando queste accelerazioni è quello delle telecomunicazioni e, più in generale, delle informazioni punto-punto (A vs B). L’informazione oggi si trasmette così velocemente tra i due punti che questa stessa velocità sta tenendo banco su tutte le news dei media, in maniera tale da generarne un boomerang interpretativo che passa da termini contraddittori tra loro, facendo trarre conclusioni che ci allontanano dal vero problema. Proviamo a disegnare un modello su cui far poggiare le tesi di neutralità delle cose e di informazione utile.

Quando parliamo di velocità delle informazioni dobbiamo subito pensare all’argomento più attuale: il 5G e l’elettromagnetismo. Un connubio diventato quasi necessario, ma reso poetico, come detto prima, dalle numerose voci in circolazione. Fino a sfiorare quasi un pettegolezzo. Cerchiamo di essere chiari.

Dall’1G al 5G

La prima riflessione è sulla storia di questa comunicazione: il 5G proviene da una catena di sviluppo che va da 1G a 4G.

1G, una tecnologia analogica, con grandi apparecchi, che permetteva, attraverso uno scanner di frequenze radio, la comunicazione tra due individui. Semplice e lineare.

Il 2G si raffina e allinea le frequenze radio facendole diventare analogiche e più sicure. Da qui un nuovo sistema di comunicazione chiamato SMS e download dati fino a 250 Kbps. Quest’ultima è una proprietà finlandese a differenza del 3G propriamente giapponese.

Qual è la novità del 3G? Soprattutto su stessa piattaforma digitale, nei servizi il 3G consente il passaggio tra dati voce a dati “eterei”, quali il download da siti web, mail, messaggi istantanei in meno tempo passando da 200Kbps a 3/7 Mbps di velocità.

Infine, con il 4G attuale si innestano nuovi servizi per wireless e wi-fi e si passa da 300Kbps a 75Mbps di velocità. Ancora una volta è la velocità a farla da padrona.

Con il 5G gli obiettivi dichiarati sono alta velocità di trasmissione dati, latenza ridotta, download in secondi e non più in minuti, risparmio energetico, riduzione dei costi, maggiore capacità del sistema e connettività massiva dei dispositivi senza “colli di bottiglia”. Si prevede una velocità fino a 20 gigabit. A tal punto che a fare da completamento alla velocità (immaginiamo i benefici nel catturare il segnale GPS istantaneo per auto con autoguida) sono le onde elettromagnetiche. Intanto specifichiamo che per ottenere un segnale elettromagnetico si ha bisogno di cavi e antenne. Dal 2016 si stanno depositando cavi e mettendo antenne per aumentare tali perfomance.

Elettromagnetismo, una definizione

Quello che molti non sanno è che l’elettromagnetismo è presente nella nostra esperienza quotidiana. Dalla terra che abbiamo sotto i nostri piedi, alla luce che serve per vedere gli oggetti, alla forza che serve per spostare tali oggetti.

Cerchiamo di definire il termine Elettromagnetismo: “Settore della fisica avente per oggetto lo studio dei legami tra fenomeni elettrici e fenomeni magnetici. Tali legami sono fondamentalmente: a) una corrente elettrica genera un campo magnetico; b) un campo magnetico esercita una forza ponderomotrice su un conduttore percorso da corrente in esso immerso; c) un campo magnetico variabile o in moto relativo rispetto a un conduttore in esso immerso induce nel conduttore una forza elettromotrice” [Fonte: www.treccani.it/enciclopedia/elettromagnetismo].

Ma chiariamo subito un punto importante: l’elettromagnetismo, grazie a Maxwell e Hertze, può essere abbinato a due suoi corollari, il campo elettrico ed il campo magnetico. Tecnicamente il campo elettrico, ricorrendo ad un classico esempio, si manifesta strofinando una penna con un panno di lana. La penna assorbe gli elettroni del panno e si carica negativamente, avendo elettroni in eccesso. In tal senso si manifesta un campo magnetico. La presenza di elettroni nella penna modifica ciò che le sta attorno, pertanto modifica sia lo spazio circostante che la temperatura. In tal caso parliamo di campo elettrico, cioè quando gli elettroni presenti nell’aria si propagano nello spazio circostante alterano la temperatura, l’onda si propaga ad una certa frequenza.

Lo spettro elettromagnetico

Soprattutto nel caso specifico dei device o dei fenomeni tecnologici la misurazione deve ricadere su questi aspetti e da qui possiamo definire l’insieme di tutte queste forme in cui si palesano le onde, il cosiddetto Spettro Elettromagnetico. Tale spettro ci permette di capire alcuni degli elementi anticipati in precedenza, a cui si aggiunge la ricerca della radiazione dell’onda, ovvero da chi e come vengono generate le onde, e si calcola il “funzionamento” o la “lunghezza”. Per tale calcolo si deve tenere presente la misura di frequenza e la velocità nel tempo dei picchi dell’onda. Precisamente il calcolo consiste nel dividere la velocità della luce per la frequenza. Da questo calcolo possiamo stabilire per esempio che un device o apparato smartphone ha una lunghezza d’onda di pochi metri, per un forno microonde, avendo l’antenna nel suo interno, di pochi centimetri e così via. In tutto questo calcolo non va dimenticata, in fondo, la classica “perturbazione” o meglio detta “diffrazione”, come ostacolo fisico che l’onda ha all’interno del suo contesto. Avete notato che sotto i cavalcavia il segnale dei nostri cellulari va e viene?

È colpa del principio detto diffrazione. A chiudere il discorso vi è un’onda elettromagnetica che ci suggerisce l’atomo stesso o che avviene in prossimità massima a lui. Da questo fenomeno, uno tra tanti, la scoperta della torcia per vedere di notte. Le luci notturne o infrarossi riscaldano lo spazio esterno e aumentando la temperatura riusciamo a vedere gli oggetti di notte.

I livelli SAR

Come vedete dalla luce che percepiamo (per effetto della lunghezza d’onda molto breve e il tipo di cellule dei nostri occhi), alla radiazione degli apparati medici (utili anche per curare tumori) abbiamo bisogno di calcoli sofisticati e di analisi computazionali complesse che prevedono, come evidenziato in questo breve excursus, interazioni di più materie che ci fanno definire quello che oggi chiamiamo SAR, tasso assorbimento specifico di energia da parte del corpo umano esposto a radiazioni. Per attualizzare il discorso appena fatto e tirare una linea sicura, al di là di illazioni e studi scientifici ancora insufficienti a dimostrare la nocività delle onde elettromagnetiche, bisogna quindi anche sapere che al crescere delle frequenze crescono le onde, quindi il livello di esposizione, ma cresce la banda che se pur rallentando il segnale, dà stabilità e minor rischio.

Tutte le sperimentazioni ad oggi si sono svolte dentro i limiti di legge e le esposizioni nei limiti raccomandati dagli orientamenti dell’ICNIRP. In Italia l’argomento è ancora trattato da una normativa fissata dal DPCM 8/07/2003. Tale norma è tutt’oggi in via di miglioramento perché individuando i limiti di esposizione, i valori di attenzione e gli obiettivi di qualità, tralascia le metodologie di misurazioni legate ai contesti e il numero dei ripetitori sempre più ampio.

La corsa per la supremazia nel 5G

Nel frattempo a questo approccio scientifico da contraltare si stanno setacciando leggi fisiche e norme per capire se agevolare o ostacolare l’arrivo del 5G o in generale delle nuove tecnologie.

La Cina, con il suo piano “Made in China 2025”, spinge tale tecnologia in campi di sperimentazioni disparate, tra cui nella telefonia con le discusse Huawei e Zte. Tecnicamente per la Cina già vale la sistematica presa di posizione, nota come nuova Via della Seta, bassi costi con maggior valore aggiunto della tecnologia. A questo principio si sono accodate l’Australia, la Nuova Zelanda, il Giappone e l’Italia. Gli altri Paesi del continente europeo “forti” si affidano alla propria intelligence per capire come muoversi. Vedi Francia, Germania e Inghilterra.

Nella partita i più attenti e “machiavellici” rimangono gli Usa di Trump. Quest’ultimi, nel mentre hanno stretto accordi con il Sud Corea (passato da paese nemico ad amico in pochi mesi) per investire insieme sulla velocità della banda, annunciano una battaglia contro la stessa velocità. Una velocità diversa perché quella a cui stanno dando battaglia è quella che proviene dalla Cina. Trump, celando paure sul predominio sui dati, sta dando un ordine esecutivo contro gli attacchi elettromagnetici, e si aggiudica da una parte il consenso delle grandi aziende elettriche (sembra che tali attacchi possano provocare un black-out) che della popolazione che, grazie ad un eterno nemico come l’elettromagnetismo, visto in maniera spicciola, è spaventata per gli effetti sulla salute di tale fenomeno. Dietro a questi due focus (se gli USA vedessero meglio ad esempio la questione sul clima saremmo tutti più felici), sembra però che si nasconda un voler limitare la Cina nelle sue attività di ipercompetitività e iper connessioni che potrebbero far derivare un vero e proprio dominio della stessa nazionale asiatica sul tema dati e prevenzioni attacchi cyber.

Le nuove frontiere dello spionaggio cyber

Intanto sfatiamo il falso mito che l’avvento del 5G permetterà di violare ancor di più protocolli di sicurezza e faciliterà attacchi cyber. In questo ci aiuta l’intelligence britannica e tedesca che, al pari di quella italiana in termini di accuratezza e dedizione negli studi, ci dicono da una parte che la nuova frontiera della HUMINT, l’attività di intelligence consistente nella raccolta di informazioni per mezzo di contatti interpersonali, sarà l’incrocio di dati presi prima con l’attività sul campo, dall’altra all’interno dell’attività SIGINT, SIGnals INTelligence, IMINT, e MASINT spionaggio di segnali elettromagnetici, che la raccolta di informazioni attraverso l’intercettazione e l’analisi di segnali avverrà in maniera migliore e aperta grazie alle nuove tecnologie.

Questo primo di tutto perché la tecnologia cinese è facilmente replicabile, secondo perché abbassandosi il tempo di latenza, quindi azzerando il tempo tra invio di un segnale e la sua ricezione, non sarà così semplice intercettare il segnale e “spammare” di malware il sistema. Per ultimo, l’introduzione di nuovi IMSI catcher (oggi noti solo al gestore, il cliente ha il codice IMEI) non permetterà un tracciamento così agevole per chi vuole fare un furto digitale.

Da qui l’intelligence sta già cercando di rivedere i protocolli crittografici con un nuovo tipo di comunicazione chiamato Aka, Authentication and Key Agreement, in cui un software potrebbe ricevere i dati ottenuti da “n” fonti e manipolarli cambiando le chiavi in real time per fornire al flusso stesso di dati una sorta di protezione già nel momento dell’invio dal segnale al trasmettitore.

Pertanto spingendo sui sistemi di adeguatezza scientifica con metodi e calcoli precisi, non bisogna pensare che l’elettromagnetismo si diverta con noi tramite la terra, ma che esso sia una forza dimensionabile e anche a nostra disposizione.

Speriamo che la prossima normativa tenga conto anche di questo e di non dare sempre e troppo seguito a spostamenti di “aghi” geopolitici. In questo contesto andrebbe pensata una seria disciplina per lo studio delle reti e delle infrastrutture critiche che ci contraddistinguono.

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