Cosa sono i dBm (decibel milliWatt) dei cellulari e cosa misurano

Definizione dBm

dBm (che si pronuncia decibel-milliwatt, e che viene riferito come decibel relativo a un milliwatt) è un’unità di livello utilizzata per indicare un rapporto di potenza, espresso in decibel (dB) con riferimento a un milliwatt (mW). Il suo uso è molto comune nelle telecomunicazioni radio, a microonde e in fibra ottica come una misura idonea della potenza assoluta, con riferimento ad 1 mW di potenza.

Calcolo dei dBm

La formula per il calcolo della misurazione dBm è la seguente:

P(dBm) = 10 ⋅ log10( P(mW) / 1mW)

che può essere utile per convertire una potenza espressa in mW in dBm.

La misurazione della potenza del segnale è in dBm ed è la misurazione più accurata disponibile. Il dBm entra in gioco sia per la valutazione del rapporto di potenza del segnale per bluetooth, segnale 3G/4G/5G e Wi-Fi, ad esempio.

Esempio di dBm per uno smartphone

In questa tabella è riportata la corrispondenza tra dBm e milliwatt, con l’indicazione delle misurazioni equivalenti in dBW e mW.

Tavola di conversione dBm / dbW / W / mW

Power (dBm)Power (dBW)Power (watt)Power (mW)
-100 dBm-130 dBW0.1 pW0.0000000001 mW
-90 dBm-120 dBW1 pW0.000000001 mW
-80 dBm-110 dBW10 pW0.00000001 mW
-70 dBm-100 dBW100 pW0.0000001 mW
-60 dBm-90 dBW1 nW0.000001 mW
-50 dBm-80 dBW10 nW0.00001 mW
-40 dBm-70 dBW100 nW0.0001 mW
-30 dBm-60 dBW1 μW0.001 mW
-20 dBm-50 dBW10 μW0.01 mW
-10 dBm-40 dBW100 μW0.1 mW
-1 dBm  -31 dBW794 μW0.794 mW
0 dBm-30 dBW1.000 mW1.000 mW
1 dBm-29 dBW1.259 mW1.259 mW
10 dBm-20 dBW10 mW10 mW
20 dBm-10 dBW100 mW100 mW
30 dBm0 dBW1 W1000 mW
40 dBm10 dBW10 W10000 mW
50 dBm20 dBW100 W100000 mW
60 dBm30 dBW1 kW1000000 mW
70 dBm40 dBW10 kW10000000 mW
80 dBm50 dBW100 kW100000000 mW
90 dBm60 dBW1 MW1000000000 mW
100 dBm70 dBW10 MW10000000000 mW

Cosa misura il dBm

Come il dB (decibel) che misura tipicamente il rapporto segnale-rumore, un numero espresso in dBm misura un rapporto assoluto tra due numeri, e serve a quantificare tale rapporto in relazione a:

  • nella telefonia e nell’audio in relazione ad un’impedenza elettrica di 600 ohm;
  • in radiofrequenza, in relazione ad un’impedenza elettrica di 50 ohm.

dBm per misurare la distanza: app Immuni

L’introduzione dell’app Immuni per provare a tracciare i contatti, e limitare futuri eventuali contagi, ha posto il problema del calcolo della distanza interpersonale tra vari dispositivi. Il problema principale è che l’app può sfruttare esclusivamente il bluetooth per fare questo calcolo, senza poter sfruttare il GPS (che presenta comunque, per la cronaca, ulteriori complicazioni ad esempio in luoghi chiusi in cui il GPS potrebbe non funzionare) per problematiche legate alla privacy.

In questo interveniene un algoritmo di calcolo della distanza (in realtà una stima probabilistica della distanza) e del tempo di esposizione (che deve superiore ai 15 minuti per essere considerato a rischio), per cui si considera una soglia espressa in dBm: se nella versione primordiale di Immuni, quella sperimentata in sole 4 regioni italiane, era stato stabilito un criterio granulare, l’ultimo update al momento in cui scriviamo ha fissato la soglia a 73 dBm.

Questo significa, in altri termini, che nel range incluso tra 0 e 73 dBm c’è esattamente lo stesso rischio di contagio (fonte). La motivazione è un compromesso ed è legata ad una valutazione probabilistica, non esatta: è stato visto da Bending Spoon, l’azienda che ha sviluppato il software, che quando i dispositivi si trovano a due metri il valore di dBm del bluetooth non superava i 70 dBm, nella maggioranza dei casi. 73 dBm deriva quindi dall’introduzione di un valore di soglia leggermente superiore, questo per evitare di proporre valutazioni errate (ad esempio due persone distanti rilevate come vicine, oppure due persone vicine ma in stanze diverse o comunque non a contatto).

Il calcolo accurato della distanza – al netto della presenza di eventuali ostacoli, del rumore ambientale ed altre complicazioni dovute, ad esempio, alla posizione in cui si trova il telefono in quel momento – è ovviamente fondamentale per evitare eventuali segnalazioni di falsi positivi.

Come funzionano le “tacche” del cellulare

Come fare a misurare la potenza del segnale del proprio smartphone? Se avete presente le barrette o “tacche” che si riempiono e che indicano (in modo approssimativo) la potenza di ricezione, esse in effetti sono puramente simboliche e servono solo ad avere un’idea generale.

In generale non c’è un modo assoluto per fare il calcolo dei dBm, ed il tipo di telefono in uso e il produttore possono influire sul numero di tacche. Due smartphone possono avere, in effetti, livelli di ricezione diversi anche stando nella stessa stanza e con lo stesso operatore telefonico. Se stai usando lo stesso gestore di telefonia mobile ma, ad esempio, uno ha un telefono Android e uno di voi ha un iPhone, potremmo vedere 2 tacche su un telefono e 4 su un altro.

Quanto vale una tacca sul telefono?

Una tacca in generale vale una corrispondente unità di campo, ma questo in realtà finisce per non dire granchè sull’effettiva potenza o qualità della chiamata a disposizione, che viene influenzata dal rumore ambientale e da altri fattori difficili da misurare e controllare. In genere, infatti:

  • Non esistono standard industriali assoluti da correlare a 1, 2, 3, 4, 5 tacche, che quindi non hanno un vero e proprio significato rilevante;
  • alcuni smartphone stimano le tacche solo quando il telefono non viene utilizzato, e diversamente quando provi ad usare il telefono – il che alla lunga potrebbe considerarsi fuorviante;
  • secondo una convenzione USA, le barre rappresentano la potenza del segnale, ma non corrispondono effettivamente alla parte di segnale che è effettivamente utilizzabile al netto del rumore, ovvero il cosiddetto EC/I0 (Eee-See over Eye-Not).
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