Det er nå angivelig så mange biler på veien som det er husholdninger, og det tar bare en kort reise i rushtiden for å innse at dette kravet er ganske muligens sant.

Congestion er et stort problem i våre byer og kontrollerer denne trafikken og holder den i bevegelse er en av de mest essensielle aspektene ved å redusere overbelastning. Sikkerhet er også en bekymring på våre veier, da sjansene for at alle kjøretøyene som reiser rundt uten at det noen ganger rammer hverandre, er nær null, men problemet kan eksemplifiseres av dårlig trafikkstyring.

Når det gjelder å kontrollere trafikkstrømmene i våre byer, er det ikke noe større våpen enn det ydmyke trafikklyset. I noen byer er disse enhetene enkle timed lights som stopper trafikken på en måte og tillater det den andre og omvendt.

Imidlertid er potensialet for hvordan trafikklys kan redusere overbelastning nå realisert, og takket være millisekundens synkronisering muliggjort med NTP-servere er nå drastisk redusert overbelastning er noen av verdens største byer.

I stedet for bare enkle tidsbestemte segmenter av grønt, rav og rødt, kan trafikklysene svare på behovene til veien, slik at flere biler går gjennom i én retning mens de reduseres i andre. De kan også brukes sammen med hverandre, slik at grønne lyspassasjer for biler i hovedruter.

Men alt dette er bare mulig dersom trafikklyssystemet i hele byen synkroniseres sammen, og det kan bare oppnås med a Ntp tid.

NTP (Network Time Protocol) er ganske enkelt en algoritme som er mye brukt til synkronisering. EN NTP server vil motta et tidssignal fra en presis kilde (normalt en atomur) og NTP-programvaren distribuerer den deretter mellom alle enheter på et nettverk (i dette tilfellet trafikklysene).

De NTP server vil kontinuerlig sjekke tiden på hver enhet og sørge for at den tilsvarer tidssignalet, slik at alle enheter (trafikklys) er perfekt synkronisert sammen slik at hele trafikklyssystemet kan administreres som et enkelt, fleksibelt trafikkstyringssystem i stedet for individuelle tilfeldige lys .

Synkronisering er noe vi er kjent med hverdagen i våre liv. Fra kjøring ned motorveien til å gå overfylt gate; Vi tilpasser vår oppførsel automatisk for å synkronisere med dem rundt oss. Vi kjører i samme retning eller går samme veier som andre pendlere, da det ikke blir vanskeligere (og farlig) å unnlate å gjøre det.

Når det kommer til timing, er synkronisering enda viktigere. Selv i våre daglige omganger forventer vi en rimelig mengde synkronisering fra folk. Når et møte starter på 10am, forventer vi at alle skal være der om noen få minutter.

Når det gjelder datatransaksjoner over et nettverk, blir nøyaktighet i synkronisering enda viktigere, der nøyaktigheten til noen få sekunder er for utilstrekkelig, og synkronisering til millisekundet blir viktig.

Datamaskiner bruker tid for hver transaksjon og prosess de gjør, og du trenger bare å tenke tilbake til furore forårsaket av årtusens bug for å sette pris på viktigheten til datamaskinens plass til tiden. Når det ikke er presis nok synkronisering, kan alle typer feil og problemer oppstå, spesielt med tidsfølsomme transaksjoner.

Det er ikke bare transaksjoner som kan mislykkes uten tilstrekkelig synkronisering, men tidsstemmer brukes i dataloggfiler, så hvis noe går galt eller hvis en ondsinnet bruker har invadert (noe som er veldig lett å gjøre uten tilstrekkelig synkronisering), kan det ta lang tid å oppdage Hva gikk galt og enda lenger for å fikse problemene.

En mangel på synkronisering kan også ha andre effekter som tap av data eller feilsøking. Det kan også gi et selskap forsvarsløs i et eventuelt lovlig argument, fordi et dårlig eller usynkronisert nettverk kan være umulig å revidere.

Millisekund synkronisering er imidlertid ikke hodepine mange administratorer antar at det kommer til å bli. Mange velger å dra nytte av mange av de online timeservers som er tilgjengelige på internett, men ved å gjøre det kan det generere flere problemer enn det løser, for eksempel å måtte forlate UDP-porten i brannmuren (for å tillate tidspunktet for informasjon gjennom) å nevne ingen garantert nivå av nøyaktighet fra offentlig tidsserver.

En bedre og enklere løsning er å bruke en dedikert nettverkstidsserver som bruker protokollen NTP (Network Time Protocol). EN Ntp tid vil koble rett inn i et nettverk og bruke GPS (Global Positioning System) eller spesialiserte radiosendinger for å motta tiden direkte fra en atomur og distribuere den mellom nettverket.

UTC (Coordinated Universal Time) er verdens globale tidsskala og erstattet den gamle tiden GMT (Greenwich Meantime) i 1970s.

Mens GMT var basert på solens bevegelse, er UTC basert på tiden som ble fortalt av atomklokkene selv om det holdes inline med GMT ved tillegg av "Leap Seconds" som kompenserer for bremsing av jordens rotasjon slik at både UTC og GMT kan kjøre side om side (GMT er ofte feilaktig referert til som UTC - selv om det ikke er noen aktuell forskjell det spiller ingen rolle).

Ved beregning gjør UTC-datanettverk over hele verden til å synkronisere til samme tid som muliggjør tidsfølsomme transaksjoner fra hele verden. De fleste datanettverk som brukes dedikert nettverk tidsservere å synkronisere til en UTC-tidskilde. Disse enhetene bruker protokollen NTP (Network Time Protocol) for å distribuere tiden over nettverkene og kontrollerer kontinuerlig for å sikre at det ikke er drift.

Den eneste kvinnen i å bruke en dedikert Ntp tid er å velge hvor tidskilden kommer fra hvilken vil styre typen av NTP server du trenger. Det er virkelig tre steder som en kilde til UTC-tid kan enkelt plasseres.

Den første er internett. Ved bruk av en Internett-tidskilde som time.nist.gov eller time.windows.com en dedikert NTP server er ikke nødvendigvis nødvendig fordi de fleste operativsystemer har en versjon av NTP allerede installert (i Windows bare dobbeltklikk på klokkeikonet for å se alternativene for Internett-tid).

*Merk at det må bemerkes at Microsoft, Novell og andre sterkt anbefaler at du bruker Internett-tidskilder hvis sikkerhet er et problem. Internettkilder kan ikke godkjennes av NTP og er utenfor brannmuren som kan føre til sikkerhetstrusler.

Den andre metoden er å bruke en GPS NTP server; disse enhetene bruker GPS-signalet (oftest brukt for satellittnavigasjon), som faktisk er en tidskode generert av en atomur (fra ombord på satellitten). Mens dette signalet er tilgjengelig hvor som helst på kloden, trenger en GPS-antenne et klart syn på himmelen, som er den eneste ulempen ved bruk av GPS.

Alternativt kan mange landes nasjonale fysikklaboratorier som NIST i USA og NPL i Storbritannia, overføre et tidssignal fra deres atomur. Disse signalene kan hentes med en radio som er referert til NTP server selv om disse signalene er begrensede og sårbare for lokal forstyrrelse og topografi.

Tidssynkronisering er ofte et mye undervurdert aspekt av datastyring. Vanligvis er tidssynkronisering bare viktig for nettverk eller for datamaskiner som tar tidssensitive transaksjoner over Internett.

Tidssynkronisering med moderne operativsystemer som Windows Vista, XP eller de forskjellige versjonene av Linux er relativt enkelt, da de fleste inneholder tidssynkroniseringsprotokollen NTP (Network Time Protocol) eller en forenklet versjon minst (SNTP).

NTP er et algoritmebasert program og fungerer ved å bruke en enkeltkilde som kan distribueres blant nettverket (eller en enkelt datamaskin) og kontrolleres kontinuerlig for å sikre at nettverket klokker kjører nøyaktig.

For enbrukerbrukere eller nettverk hvor sikkerhet og presisjon ikke er primære bekymringer (selv om nettverkssikkerhet skal være et hovedproblem), er den enkleste metoden for å synkronisere en datamaskin å bruke en internettidstandard.

Med et Windows-operativsystem kan dette enkelt gjøres på en enkelt datamaskin ved å dobbeltklikke på klokkeikonet og deretter konfigurere fanen for Internett-tid. Det må imidlertid bemerkes at ved bruk av en internettbasert tidskilde som nist.gov eller windows.time, må en port stå åpen i brannmuren som kan utnyttes av ondsinnede brukere.

For nettverksbrukere og de som ikke vil forlate sårbarheter i brannmuren, er den mest egnede løsningen å bruke en dedikert nettverkstidsserver. De fleste av disse enhetene bruker også protokollen NTP, men ettersom de mottar en tidsreferanse eksternt til nettverket (vanligvis ved hjelp av GPS eller langbølgeradio), forlates ingen sårbarheter i brannmuren.

Disse NTP server enheter er også langt mer pålitelige og nøyaktige enn internettkilder som de kommuniserer direkte med signalet fra en atomur i stedet for å være flere nivåer (i NTP-termer kjent som lag) fra referanse klokken som de fleste internettkilder er.

GPS-nettverket (Global Positioning System), er kjent som et satellittnavigasjonssystem. Det relayer imidlertid et ultra-presis tidssignal fra en ombord atomur.

For tiden er det bare ett Global Navigation Satellite System (GNSS) NAVSTAR GPS som har vært åpen for sivil bruk siden sen 1980.

Mest vanlig, den GPS-systemet er ment å gi navigasjonsinformasjon slik at sjåfører, sjømenn og piloter kan finne frem til posisjonen deres hvor som helst i verden.

Faktisk er den eneste informasjonen som er strålet fra en GPS-satellitt, den tiden som genereres av satellittets interne atomur. Dette timingsignalet er så nøyaktig at en GPS-mottaker kan bruke signalet fra tre satellitter og finne plasseringen til innen få meter ved å finne ut hvor lenge hvert presis signal tok for å ankomme.

Foreløpig en GPS NTP server kan bruke denne timinginformasjonen til å synkronisere hele datanettverk for å gi nøyaktighet innen noen få millisekunder.

EU arbeider imidlertid for tiden med Europas eget globale navigasjonssatellittssystem, kalt Galileo, som vil konkurrere med GPS-nettverket ved å gi sin egen timing og posisjoneringsinformasjon.

Imidlertid er Galileo designet for å være interoperabel med GPS som betyr at en nåværende GPS NTP server vil kunne motta begge signaler, selv om enkelte programvarejusteringer måtte bli gjort.

Denne interoperabiliteten vil gi økt nøyaktighet og kan gjøre nasjonale tids- og frekvensradiosendinger utelatt, da de ikke vil kunne produsere en sammenlignbar nøyaktighet.

Videre planlegger Russland, Kina og India for tiden sine egne GNSS-systemer som kan gi enda mer nøyaktighet. GPS har allerede revolusjonert måten verden fungerer ikke bare ved å tillate nøyaktig posisjonering, men også gjøre det mulig for hele verden å synkronisere til samme tidsskala ved hjelp av en GPS NTP server. Det forventes at enda flere fremskritt innen teknologi vil oppstå når neste generasjon av GNSS begynner sine overføringer.

Er et atomklok radioaktivt?

An atomur holder tiden bedre enn noen annen klokke. De holder selv tid bedre enn rotasjonen av jorden og bevegelsen av stjernene. Uten atomuret ville GPS-navigasjon være umulig, Internett ville ikke synkronisere, og planets posisjon ville ikke være kjent med nok nøyaktighet for romprober og landingspersoner som skulle lanseres og overvåkes.

En atomur er ikke radioaktiv, den stole ikke på atomavfall. I stedet har en atomur en oscillerende masse og en vår, akkurat som vanlige klokker.

Den store forskjellen mellom en standard klokke i hjemmet ditt og en atomur er at oscillasjonen i en atomur er mellom kjernen til et atom og de omkringliggende elektronene. Denne svingningen er ikke akkurat parallell med balansehjulet og hårspringen til et urverksklokke, men faktum er at begge bruker svingninger for å holde oversikt over forbigående tid. Oscillasjonsfrekvensene i atomet bestemmes av massen av kjernen og tyngdekraften og elektrostatisk "fjær" mellom den positive ladningen på kjernen og elektronmolen som omgir den.

Hva er Typer Atomic Clock?

I dag, selv om det finnes forskjellige typer atomur, forblir prinsippet bak dem alle de samme. Den største forskjellen er knyttet til elementet som brukes og måten å oppdage når energinivået endres. De forskjellige typer atomur omfatter:

Cesium-atomuret benytter en stråle av cesiumatomer. Klokken separerer cesiumatomer med forskjellige energinivåer ved magnetfelt.

Hydrogen-atomuret opprettholder hydrogenatomer på det nødvendige energinivået i en beholder med vegger av et spesielt materiale slik at atomene ikke mister sin høyere energitilstand for fort.

Rubidium atomuren, den enkleste og mest kompakte av alle, bruker en glasscell av rubidiumgass som endrer lysopptaket ved den optiske rubidiumfrekvensen når den omkringliggende mikrobølgefrekvensen er helt riktig.

Den mest nøyaktige kommersielle atomur som er tilgjengelig i dag, bruker cesiumatomet og de normale magnetfelter og detektorer. I tillegg stoppes cesiumatomer fra å zippe frem og tilbake av laserstråler, og reduserer små endringer i frekvens på grunn av Doppler-effekten.

Når var Atomic Clock oppfunnet? atomur

I 1945 foreslo professor Isidor Rabi, professor i Columbia University, at en klokke kunne bli laget av en teknikk han utviklet i 1930s kalt atomstrålemagnetisk resonans. Ved 1949, National Bureau of Standards (NBS, nå National Institute of Standards and Technology, NIST) kunngjorde verdens første atomur ved bruk av ammoniakkmolekylet som kilde til vibrasjoner, og ved 1952 annonserte den den første atomur med cesiumatomer som vibrasjonskilden, NBS-1.

I 1955, National Physical Laboratory (NPL) i England bygde den første cesium-stråle atomur som ble brukt som kalibreringskilde. I løpet av det neste tiåret ble mer avanserte former for atomurene opprettet. I 1967 definerte 13th General Conference on Weights and Measures SI andre på grunnlag av vibrasjoner av cesium-atom; verdens tidsbesparende system hadde ikke lenger et astronomisk grunnlag på det tidspunktet! NBS-4, verdens mest stabile cesium-atomur, ble fullført i 1968, og ble brukt i 1990s som en del av NPL-tidssystemet.

I 1999 begynte NPL-F1 å operere med en usikkerhet om 1.7-delene i 10 til 15th-strømmen, eller nøyaktighet i omtrent ett sekund i 20 millioner år, noe som gjør den til den mest nøyaktige atomur noensinne laget (et skillet som deles med en lignende standard i Paris).

Hvordan måles Atomic Clock Time?

Den riktige frekvensen for den spesifikke cesiumresonansen er nå definert av internasjonal avtale som 9,192,631,770 Hz, slik at når delt med dette nummeret, er utgangen nøyaktig 1 Hz eller 1-syklus per sekund.

Den langsiktige nøyaktigheten som oppnås av moderne cesium atomur (den vanligste typen) er bedre enn ett sekund per en million år. Hydrogen atomuret viser en bedre kortsiktig (en uke) nøyaktighet, omtrent 10 ganger nøyaktigheten av en cesium atomur. Derfor har atomuret økt nøyaktigheten av tidsmåling om en million ganger i forhold til målingene utført ved hjelp av astronomiske teknikker.

Synkronisere til et atomur

Den enkleste måten å synkronisere med en atomur er å bruke a dedikert NTP-server. Disse enhetene vil motta enten det GPS-ataome klokke signalet eller radiobølger fra steder som NIST eller NPL.

MSF atomur klokke mottaker

Det styrende radiosignalet for National Physical Laboratoryatomklokke overføres på MSF 60kHz-signalet via senderen på CumbriaAnthorn, som drives av British Telecom. Dette signalet for radio atomur klokke bør ha en rekkevidde på noen 1,500 km eller 937.5 miles. Alle de britiske øyene er selvsagt innenfor denne radiusen.
Nasjonalt fysisk laboratoriums rolle som keeper av de nasjonale tidsstandardene er å sikre at den britiske tidsskalaen er i samsvar med koordinert universell tid (UTC) til de høyeste nivåene av nøyaktighet og for å gjøre den tiden tilgjengelig over hele Storbritannia. Som et eksempel, MSF (MSF er det tre-bokstavssignalet for å identifisere signalkilden) radio-sendingen gir tidssignalet for elektronisk handel med elektronisk handel, klokka på de fleste jernbanestasjoner og for BTs taleklokke.

DCF atomur mottaker

Det styrende radiosignalet for den tyske klokken overføres via langbølge fra DCF 77kHz-senderen på Mainflinger, nær Dieburg, noen 25 km sør øst for Frankfurt - senderen av tyske nasjonale tidsstandarder. Det er likt i drift til Cumbria transmitteren, men det er to antenner (radio mastere), slik at radioens atomur klokke tid signal kan opprettholdes til enhver tid.

Lang bølge er den foretrukne radiofrekvensen for overføring av binærsignaler for radio atomklokke tidskode, da den utfører mest konsekvent i den stabile nedre delen av ionosfæren. Dette skyldes at det lange bølgesignalet som bærer tidskoden til klokken din, beveger seg på to måter; direkte og indirekte. Mellom 700 km (437.5 miles) til 900 km (562.5 miles) for hver sender kan bærebølgen reise direkte til klokka. Radiosignalet når også klokken via å bli spratt ut av ionosfæren på undersiden. I løpet av dagslyset er en del av ionosfæren kalt "D-laget" på en høyde av noen 70 km (43.75 miles) ansvarlig for å gjenspeile langbølges radiosignalet. I løpet av mørketidene når solens stråling ikke virker utenfor atmosfæren, stiger dette laget til en høyde på noen 90 km (56.25 miles) som blir "E-laget" i prosessen. Enkel trigonometri vil vise at signaler som reflekteres, vil reise videre.

En stor del av EU-området er dekket av denne senderen som letter mottak for de som reiser mye i Europa. Den tyske klokken er satt på sentral europeisk tid - en time før britisk tid, etter en mellomstatlig beslutning, fra 22nd oktober, 1995, vil britisk tid alltid være 1 time mindre enn europeisk tid med både Storbritannia og fastlands-Europa fremme og retarding klokker på samme "tid".

WVVB atom clock mottaker

Et radio atomur system er tilgjengelig i Nord-Amerika satt opp og drives av NIST - National Institute of Standards and Technology, lokalisert i Fort Collins, Colorado.

WWVB har høy transmittereffekt (50,000 watt), en meget effektiv antenne og ekstremt lav frekvens (60,000 Hz). Til sammenligning sendes en typisk AM-radiostasjon med en frekvens på 1,000,000 Hz. Kombinasjonen av høy effekt og lav frekvens gir radiobølgene fra MSF mye sprett, og denne stasjonen kan derfor dekke hele kontinentale USA, pluss mye av Canada og Mellom-Amerika.

De radio atomur Tidskoder sendes fra WWVB ved hjelp av en av de enkleste systemene, og med en meget lav datahastighet på en bit per sekund. 60,000 Hz-signalet overføres alltid, men hvert sekund reduseres det kraftig i strøm i en periode på 0.2, 0.5 eller 0.8 sekunder:

• 0.2 sekunder med redusert effekt betyr en binær null • 0.5 sekunder med redusert effekt er en binær en. • 0.8 sekunder med redusert effekt er en separator.

Tidskoden sendes i BCD (Binary Coded Decimal) og angir minutter, timer, årstid og år, sammen med informasjon om sommertid og skuddår. Tiden overføres ved hjelp av 53-biter og 7-separatorer, og tar derfor 60 sekunder å overføre.

En klokke eller klokke kan inneholde en ekstremt liten og relativt enkel radio atomklokkeant antenne og mottaker for å dekode informasjonen i signalet og stille atomur klokken nøyaktig. Alt du trenger å gjøre er å angi tidssonen, og atomuret vil vise riktig tid.

NTP er avhengig av en referanse klokke og alle klokker på NTP-nettverk er synkronisert til den tiden. Det er derfor avgjørende at referanseklokken er så nøyaktig som mulig. De mest nøyaktige timepieces er atomklokker. Disse store fysikklaboratoriene kan opprettholde nøyaktig tid over millioner av år uten å miste et sekund.

An NTP server vil motta tiden fra en atomur enten fra over Internett, GPS-nettverket eller radiotransmisjonene. Ved bruk av en atomur som referanse vil et NTP-nettverk være nøyaktig til innen noen få millisekunder av verdens globale tidsskala UTC (Koordinert universell tid).

NTP er et hierarkisk system. Jo nærmere en enhet er til referanseklokken jo høyere på NTP-strata er den. En atomur klokke referanse klokke er en stratum 0 enhet og a NTP server som mottar tiden fra den, er en stratum 1-enhet, klienter på NTP-serveren er lag 2-enheter og så videre.

På grunn av dette hierarkiske systemet kan enheter som ligger nedover strata også brukes som en referanse som tillater store nettverk å operere mens de er koblet til bare en Ntp tid.

NTP er en protokoll som er feiltolerant. NTP ser ut til feil og kan behandle flere tidskilder og protokollen vil automatisk velge det beste. Selv når en referanse klokke er midlertidig utilgjengelig, kan NTP bruke tidligere mål for å estimere gjeldende tid ..

Å finne ut hva tiden er, er noe vi alle tar for gitt. Klokker er overalt og et blikk på et armbåndsur, klokketårn, dataskjerm eller til og med en mikrobølgeovn vil fortelle oss hva klokken er. Men det har ikke alltid vært så lett å fortelle tiden.

Klokker kom ikke fram til middelalderen og deres nøyaktighet var utrolig dårlig. Sann tid for å fortelle nøyaktigheten, kom ikke fram før ankomst av den elektroniske klokken i det nittende århundre. Imidlertid krever mange av de moderne teknologiene og applikasjonene som vi tar for gitt i den moderne verden som satellittnavigering, flytrafikkontroll og internetthandel en presisjon og nøyaktighet som langt overstiger en elektronisk klokke.

Atomklokkene er langt de mest nøyaktige tidsavspillende enhetene. De er så nøyaktige at verdens globale tidsskala som er basert på dem (Coordinated Universal Time) må av og til justeres for å regne med at bremsingen av jordens rotasjon reduseres. Disse justeringene tar formen av ytterligere sekunder kjent som spring sekunder.

Atomklockens nøyaktighet er så presis at ikke engang et sekund går tapt i over en million år, mens en elektronisk klokke i sammenligning vil miste et sekund om en uke.

Men er denne nøyaktigheten virkelig nødvendig? Når du ser på teknologier som global posisjonering, er svaret ja. Satellittnavigasjonssystemer som GPS-arbeid ved triangulerende tidssignaler generert av atomur ombord på satellittene. Når disse signalene overføres med lysets hastighet, kjører de nesten 100,000 km hvert sekund. Eventuell unøyaktighet i klokken med enda tusen av et sekund kunne se posisjonsinformasjonen ut av miles.

Datanettverk som må kommunisere med hverandre over hele verden må sikre at de kjører ikke bare nøyaktig tid, men også synkroniseres med hverandre. Eventuelle transaksjoner som utføres på nettverk uten synkronisering kan resultere i alle slags feil.

Fort hans grunn datamaskinen bruker NTP (Network Time Protocol) og nettverk tidsservere ofte referert til som en NTP server. Disse enhetene mottar et tidssignal fra en atomur og distribuerer den mellom et nettverk, slik at et nettverk sikres for å være så nøyaktig og presis som mulig.