Det er en af ​​verdens mest ikoniske landemærker. Stående stolt over parlamentets huse, fejrer Big Ben sin 150th fødselsdag. Til trods for, at man levede i en atom af atomur og NTP tid servere, det er en af ​​de mest anvendte ure i verden med hundredtusinder af londonere, der stoler på sine klokkeslæt for at sætte deres ure på.

Big Ben er faktisk navnet på den vigtigste klokke inde i uret, der skaber kvartalet timetime, men klokken begyndte ikke at chimere, da uret først blev bygget. Uret begyndte at holde tid på 31 May 1859, mens klokken ikke slog for første gang til juli 11.

Nogle hævder, at tolv tons klokken blev opkaldt efter Sir Benjamin Hall Chief Commissar of Works, der arbejdede på uret projektet (og siges at være en mand med stor omkreds). Andre hævder, at klokken blev opkaldt efter heavyweight boxer Ben Caunt der kæmpede under moniker Big Ben.

Femtonens urmekanisme fungerer som et kæmpe armbåndsur og såres tre gange om ugen. Dens nøjagtighed, hvis du er indstillet ved at tilføje eller fjerne gamle pennier på pendulet, som er ret fjernt fra den nøjagtighed, som moderne atomure og NTP-server Systemer genererer næsten nanosekunder præcision.

Mens Big Ben er betroet af titusindvis af londonere for at give præcis tid, bliver det moderne atomur brugt af millioner af os hver dag uden at indse det. Atomiske ure er grundlaget for de GPS satellitnavigationssystemer, vi har i vores biler, de holder også internettet synkroniseret ved hjælp af NTP tidsserver (Network Time Protocol).

Ethvert computernetværk kan synkroniseres til et atomur ved hjælp af en dedikeret NTP-server. Disse enheder modtager tiden fra et atomur, enten via GPS-systemet eller specialradio-transmissionen.

Der er nu efter sigende mange biler på vejen, da der er husholdninger, og det tager kun en kort rejse i løbet af rushtiden for at indse, at dette krav ganske vist er sandt.

Congestion er et stort problem i vores byer og kontrollerer denne trafik og holder den i bevægelse er et af de mest væsentlige aspekter ved at reducere overbelastning. Sikkerhed er også en bekymring på vores veje, da chancerne for, at alle køretøjer, der rejser rundt uden at lejlighedsvis slå hinanden, er tæt på nul, men problemet kan eksemplificeres ved dårlig trafikstyring.

Når det kommer til at styre trafikstrømmene i vores byer, er der ikke noget større våben end det ydmyge trafiklys. I nogle byer er disse enheder enkle timed lights, der stopper trafikken på en måde og tillader det den anden og omvendt.

Imidlertid er potentialet for, hvordan trafiklys kan reducere overbelastning nu realiseret, og takket være millisekundens synkronisering muliggjort med NTP-servere er nu drastisk reduceret overbelastning er nogle af verdens største byer.

I stedet for blot simple tidsbestemte segmenter af grønt, rav og rødt, kan trafiklysene svare til vejens behov, hvilket gør det muligt for flere biler i én retning, mens de reduceres i andre. De kan også bruges i forbindelse med hinanden, så grønne lyspassager til biler i hovedruter.

Dette er dog kun muligt, hvis trafiklyssystemet i hele byen synkroniseres sammen, og det kan kun opnås med a NTP tidsserver.

NTP (Network Time Protocol) er simpelthen en algoritme, der i vid udstrækning anvendes til synkronisering. EN NTP-server vil modtage et tidssignal fra en præcis kilde (normalt et atomur), og NTP-softwaren distribuerer derefter det blandt alle enheder på et netværk (i dette tilfælde trafiklys).

Det NTP-server vil løbende kontrollere tiden på hver enhed og sikre, at den svarer til tidssignalet, hvilket sikrer, at alle enheder (trafiklys) er perfekt synkroniseret sammen, så hele trafiklyssystemet kan styres som et enkelt, fleksibelt trafikstyringssystem i stedet for individuelle tilfældige lys .

Det NTP tidsserver har revolutioneret synkroniseringen af ​​computernetværk i løbet af de sidste tyve år. NTP (Network Time Protocol) er den software, der er ansvarlig for at distribuere tid fra tidsserveren til hele netværket, justere maskiner til drift og sikre nøjagtighed.

NTP kan pålidelig opretholde systemklokker til inden for nogle få millimeter UTC (Koordineret Universal Time) eller hvad tidsramme den er fodret med.

Men NTP kan kun være så pålidelig som den tidskilde, den modtager, og som UTC er den globale civile tidsplan, afhænger det af, hvor UTC-kilden kommer fra.

National tid og frekvens transmissioner fra fysik labs som NIST i USA eller NPL i Storbritannien er ekstremt pålidelige kilder til UTC og NTP tid servere er designet specielt til dem. Men tidssignalerne garanteres ikke, de kan falde hele dagen og er modtagelige for interferens; de bliver også regelmæssigt afbrudt til vedligeholdelse.

For de fleste applikationer vil et par timer af dit netværk, der stole på krystaloscillatorer, sandsynligvis ikke forårsage for mange problemer i synkronisering. Imidlertid, GPS (Global Positioning System) er langt mere pålidelig kilde til UTC-tid, da en GPS-satellit altid er overhead. De har brug for en synspunkt modtagelse, hvilket betyder at en antenne skal gå på taget eller uden for et åbent vindue.

Til applikationer, hvor nøjagtighed og pålidelighed er afgørende, er den sikreste løsning at investere i et dobbelt system NTP tidsserver, kan denne enhed modtage både radiotransmissionen såsom MSF, DCF-77 eller WWVB og GPS-signalet.

På et dobbelt system NTP-server, Vil NTP tage begge tidskilder og synkronisere et netværk for at sikre øget nøjagtighed og pålidelighed.

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

Mens GMT var baseret på Sun's bevægelse, er UTC baseret på den tid, der blev fortalt af atomure selv om det holdes inline med GMT ved tilføjelsen af ​​'Leap Seconds', som kompenserer for forsinkelsen af ​​jordens rotation, så både UTC og GMT kan køre side om side (GMT er ofte fejlagtigt omtalt som UTC - selvom der ikke er nogen egentlig forskel det betyder ikke rigtig noget).

I computeren giver UTC computernetværk over hele verden mulighed for at synkronisere til samme tid, der muliggør tidssensitive transaktioner fra hele verden. De fleste computernetværk bruges dedikeret netværk tidsservere at synkronisere til en UTC-tidskilde. Disse enheder bruger protokollen NTP (Network Time Protocol) til at distribuere tiden over netværket og kontrollerer løbende for at sikre, at der ikke er drift.

Det eneste problem i at bruge en dedikeret NTP tidsserver er at vælge, hvor tidskilden kommer fra hvilken vil styre typen af NTP-server du har brug for. Der er virkelig tre steder, hvor en kilde til UTC-tid nemt kan placeres.

Den første er internettet. Ved brug af en internetkilde som time.nist.gov eller time.windows.com er en dedikeret NTP-server er ikke nødvendigvis nødvendig, da de fleste operativsystemer allerede har en version af NTP installeret (i Windows skal du bare dobbeltklikke på urikonet for at se internettidsindstillingerne).

*NB Det skal bemærkes, at Microsoft, Novell og andre stærkt råder over at bruge internetkilder, hvis sikkerhed er et problem. Internet-tidskilder kan ikke autentificeres af NTP og er uden for firewallen, hvilket kan medføre sikkerhedstrusler.

Den anden metode er at bruge a GPS NTP-server; Disse enheder bruger GPS-signalet (mest almindeligt anvendt til satellitnavigering), som faktisk er en tidskode genereret af et atomur (fra ombord på satellitten). Mens dette signal er tilgængeligt overalt på kloden, kræver en GPS-antenne et klart billede af himlen, som er den eneste ulempe ved at bruge GPS.

Alternativt kan mange lande 'nationale fysik laboratorier såsom NIST i USA og NPL i Storbritannien, sende et tidssignal fra deres atomur. Disse signaler kan hentes med en radio, der refereres til NTP-server selv om disse signaler er begrænsede og sårbare for lokal forstyrrelse og topografi.

tidssynkronisering er ofte et meget undervurderet aspekt af computerstyring. Generelt er tidssynkronisering kun afgørende for netværk eller for computere, som tager tidssensitive transaktioner på tværs af internettet.

Tidssynkronisering med moderne operativsystemer som Windows Vista, XP eller de forskellige versioner af Linux er forholdsvis let, da de fleste indeholder tidssynkroniseringsprotokol NTP (Network Time Protocol) eller en forenklet version i det mindste (SNTP).

NTP er et algoritmebaseret program og fungerer ved at bruge en enkeltkilde, der kan distribueres blandt netværket (eller en enkelt computer) og konstant kontrolleres for at sikre, at netværkets ure kører nøjagtigt.

For brugere af enkeltcomputere eller netværk, hvor sikkerhed og præcision ikke er primære bekymringer (selvom netværkssikkerhed bør være et hovedproblem), er den enkleste metode til at synkronisere en computer at bruge en internettidstandard.

Med et Windows-operativsystem kan dette nemt gøres på en enkelt computer ved at dobbeltklikke på urikonet og derefter konfigurere fanen Internet-tid. Det skal imidlertid bemærkes, at ved brug af en internetbaseret tidskilde som nist.gov eller windows.time skal en port være åben i brandwallen, som kunne udnyttes af ondsindede brugere.

For netværksbrugere og dem, der ikke ønsker at forlade sårbarheder i deres firewall, er den mest egnede løsning at bruge en dedikeret netværkstidsserver. De fleste af disse enheder bruger også protokollen NTP, men da de modtager en tidsreference eksternt til netværket (normalt ved hjælp af GPS eller langbølgeradio), forlades ingen sårbarheder i firewallen.

Disse NTP-server enheder er også langt mere pålidelige og præcise end internetkilder, da de kommunikerer direkte med signalet fra en atomur snarere end at være flere niveauer (i NTP-betegnelser kendt som lag) fra referenceklokken som de fleste internetkilder er.

GPS-netværket (Global Positioning System) er almindeligvis kendt som et satellitnavigationssystem. Det relæer imidlertid et ultra-præcis tidssignal fra et ombord atomur.

De kronologiske pionerer på NIST har gået sammen med University of Colorado og har udviklet verdens mest præcise atomur til dato. Strontiumbaseret ur er næsten dobbelt så præcist som det nuværende cæsiumklokke bruges til at styre UTC (Koordineret Universal Time), da det taber kun et sekund hver 300 million år.

Strontium baseret atomure ses nu som vejen frem i timekeeping, da højere niveauer af nøjagtighed er opnåelige, som bare ikke er mulige med cæsiumatomet. Strontiumklokker, ligesom deres forgængere, arbejder ved at udnytte den naturlige, men meget konsistente vibration af atomer.

Men disse nye generationer af ure bruger laserstråler og ekstremt lave temperaturer tæt på absolut nul for at styre atomerne, og det er håbet, at det er et skridt fremad for at skabe et perfekt præcist ur.

Denne ekstreme nøjagtighed kan virke et skridt for langt og unødvendigt, men anvendelserne til sådan præcision er mange gange, og når man overvejer de teknologier, der er udviklet, der er baseret på den første generation af atomur som GPS-navigation, NTP-server synkronisering og digital udsendelse en ny verden af ​​spændende teknologi baseret på disse nye ure kunne bare være rundt om hjørnet.

Mens for tiden verdens globale tidsplan, UTC, er baseret på den tid, der er fortalt af en konstellation af cæsiumklokker (og i øvrigt er det også definitionen af ​​et sekund som lige over 9 mia. Cæsium ticks), menes, at når det rådgivende udvalg for Tid og Frekvens hos Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) næste møder vil det diskutere om at gøre denne næste generation af atomure den nye standard.

Strontiumklokker er imidlertid ikke den eneste metode til meget præcis tid. Sidste år udviklede et kvadratur også ved NIST styret nøjagtighed af 1 sekund i 1 milliarder år. Denne type ur kan imidlertid ikke overvåges direkte og kræver en mere kompleks ordning til overvågning af tiden.

A netværkstidsserver kan være en af ​​de mest afgørende enheder på et computernetværk, da tidsstempler er afgørende for de fleste computerapplikationer fra afsendelse og e-mail til debugging af et netværk.

Små unøjagtigheder i en tidsstempel kan forårsage kaos på et netværk, fra e-mails, der ankommer, før de er teknisk sendt, for at lade et helt system være udsat for sikkerhedstrusler og endda bedrageri.

En netværks-tidsserver er dog kun så god som den tidskilde, som den synkroniserer med. Mange netværksadministratorer vælger at modtage en timingkode fra internettet, men mange internetkilder er helt unøjagtige og ofte for langt væk fra en klient for at give nogen reel nøjagtighed.

Desuden kan internetbaserede tidskilder ikke godkendes. Autentificering er en sikkerhedsforanstaltning, der bruges af NTP (Network Time Protocol, som styrer netværkstidsserveren) for at sikre, at tidsserveren er præcis, hvad den siger det er).

For at sikre nøjagtig tid holdes, er det vigtigt at vælge en tidskilde, der er både sikker og præcis. Der er to metoder, der kan sikre en millisekunds nøjagtighed tilUTC (koordineret universeltid - en global tidsplan baseret på tiden, som atomklockerne fortæller).

Den første er at bruge en specialiseret national tids- og frekvensoverførselsudsendelse i flere lande, herunder Storbritannien, USA, Tyskland, Frankrig og Japan. Desværre kan disse udsendelser ikke hentes overalt, men den anden metode er at bruge det timing signal, der udsendes af GPS-netværket, som er tilgængeligt bogstaveligt overalt på planetens overflade.

A netværkstidsserver vil bruge denne timing kode og synkronisere et helt netværk til det ved hjælp af NTP, hvorfor de ofte omtales som a NTP-server or NTP tidsserver. NTP justerer løbende netværkets ure, så der ikke er nogen drift.

Synkronisering af computernetværk er afgørende i den moderne verden. Mange af verdens computernetværk er synkroniseret til samme globale tidsplan UTC (Koordineret universeltid).

At regulere synkronisering protokollen NTP (Network Time Protocol) bruges i de fleste tilfælde, da det er i stand til pålideligt at synkronisere et netværk til et par millisekunder uden UTC-tid.

Imidlertid er nøjagtigheden af ​​tidssynkronisering udelukkende afhængig af nøjagtigheden af, hvilken tid reference der er valgt for NTP til at distribuere, og her ligger en af ​​de grundlæggende fejl, der er lavet i synkroniserende computernetværk.

Mange netværksadministratorer er afhængige af internettidsreferencer som en kilde til UTC-tid, men bortset fra de sikkerhedsrisici, de udgør (som de er på den forkerte side af en netværksbrandwall), men også deres nøjagtighed kan ikke garanteres, og nyere undersøgelser har fundet mindre end halvdelen af ​​dem giver nogen nyttige præcisioner overhovedet.

For en sikker, præcis og pålidelig metode til UTC er der virkelig kun to valg. Brug tidssignalet fra GPS-nettet eller stole på de lange bølgekransmissioner, der sendes af nationale fysiklaboratorier som f.eks NPL og NIST.

For at vælge hvilken metode der er bedst, er den eneste faktor, der skal overvejes, placeringen af NTP-server det er at modtage tidssignalet.

GPS er den mest fleksible, fordi signalet er tilgængeligt bogstaveligt overalt på planeten, men den eneste ulempe ved signalet er, at en GPS-antenne skal være placeret på taget, da det har brug for et klart billede af himlen. Dette kan vise sig problematisk, hvis tidsserver er placeret i de nederste etager af en himmelskraber, men på de fleste brugere af GPS-tid Signalerne finder, at de er meget pålidelige og utroligt præcise.

Hvis GPS er upraktisk, giver den nationale tid og frekvenser en lige så præcis og sikker metode til UTC-tid. Disse longwave signaler udsendes imidlertid ikke af alle lande, selv om det amerikanske WWVB-signal udsendt af NIST i Colorado er tilgængeligt i det meste af Nordamerika, herunder Canada.

Der er forskellige versioner af dette signal udsendt i hele Europa, herunder tyskerne DCF og Storbritannien MSF som viser sig at være den mest pålidelige og populære. Disse signaler kan også ofte hentes uden for landets grænser, selv om det skal bemærkes, at lange bølgekransmissioner er sårbare for lokal forstyrrelse og topografi.

For fuldstændig ro i sindet, dobbelt system NTP-servere der modtager signaler fra både GPS og nationale fysik laboratorier er tilgængelige, selv om de har tendens til at være lidt dyrere end enkelt systemer, selvom at bruge mere end et tidspunkt signal gør dem dobbelt pålidelige.

Er et atomklok radioaktivt?

An atomur holder tid bedre end noget andet ur. De holder endda tid bedre end Jordens rotation og stjernens bevægelse. Uden atomuret ville GPS-navigering være umuligt, Internettet ville ikke synkronisere, og planets placering ville ikke være kendt med tilstrækkelig nøjagtighed for rumprober og landingsledere, der blev lanceret og overvåget.

Et atomur er ikke radioaktivt, det er ikke afhængigt af atomnedbrydning. En atomur har snarere en oscillerende masse og en fjeder, ligesom almindelige ure.

Den store forskel mellem et standardur i dit hjem og et atomur er, at oscillationen i et atomur er mellem kernen i et atom og de omgivende elektroner. Denne svingning er ikke ligefrem parallel med balancehjulet og hårspringet af et urværksklip, men faktum er, at begge benytter svingninger for at holde styr på tiden. Oscillationsfrekvenserne inden for atomet bestemmes af kernens masse og tyngdekraften og den elektrostatiske "fjeder" mellem den positive ladning på kernen og den elektroniske sky, der omgiver den.

Hvad er typer af Atomic Clock?

I dag, selvom der findes forskellige typer af atomur, forbliver princippet bag dem alle de samme. Den største forskel er forbundet med det anvendte element og midlerne til at detektere, når energiniveauet ændres. De forskellige typer af atomur omfatter:

Cesium-atomuret anvender en stråle af cæsiumatomer. Uret adskiller cæsiumatomer af forskellige energiniveauer ved magnetfelt.

Hydrogen atomuret opretholder hydrogenatomer på det krævede energiniveau i en beholder med vægge af et specielt materiale, så atomer ikke mister deres højere energitilstand for hurtigt.

Rubidium atomuret, den enkleste og mest kompakte af alle, bruger en glascelle af rubidiumgas, der ændrer lysoptagelsen ved den optiske rubidiumfrekvens, når den omgivende mikrobølgefrekvens er helt korrekt.

Det mest nøjagtige kommercielle atomur til rådighed i dag anvender cæsiumatomet og de normale magnetfelter og detektorer. Desuden stoppes cæsiumatomer fra at zippe frem og tilbage af laserstråler, hvilket reducerer små ændringer i frekvensen på grund af Doppler-effekten.

Hvornår var Atomic Clock opfundet? atomur

I 1945 foreslog Columbia Universitets fysikprofessor Isidor Rabi at et ur kunne laves af en teknik, han udviklede i 1930'erne kaldet atomstrålemagnetisk resonans. Ved 1949, National Bureau of Standards (NBS, nu National Institute of Standards and Technology, NIST) annoncerede verdens første atomur ved hjælp af ammoniakmolekylet som kilde til vibrationer, og ved 1952 annoncerede den det første atomur med cæsiumatomer som vibrationskilde, NBS-1.

I 1955, National Physical Laboratory (NPL) i England byggede den første cesium-stråle atomur anvendt som kalibreringskilde. I løbet af det næste årti blev der skabt mere avancerede former for atomurerne. I 1967 definerede 13th General Conference on Weights and Measures SI sekunden på basis af vibrationer af cæsiumatomet; Verdens tidskrævende system havde ikke længere et astronomisk grundlag på det tidspunkt! NBS-4, verdens mest stabile cæsiumklok, blev afsluttet i 1968, og blev brugt i 1990'erne som en del af NPL-tidssystemet.

I 1999 begyndte NPL-F1 at fungere med en usikkerhed om 1.7-dele i 10 til 15th power eller nøjagtighed i omkring et sekund i 20 million år, hvilket gør det til det mest præcise atomur nogensinde lavet (en sondring delt med en lignende standard i Paris).

Hvordan er Atomic Clock Time Measured?

Den korrekte frekvens for den specifikke cæsiumresonans defineres nu ved international aftale som 9,192,631,770 Hz, så når det er divideret med dette tal, er outputet nøjagtigt 1 Hz eller 1-cyklus pr. Sekund.

Den langsigtede nøjagtighed, der opnås ved moderne cæsiumatomsklokke (den mest almindelige type), er bedre end et sekund pr. En million år. Hydrogen atomuret viser en bedre kortvarig (en uge) nøjagtighed, ca. 10 gange nøjagtigheden af ​​et cæsiumklocke. Derfor har atomuret øget nøjagtigheden af ​​tidsmåling omkring en million gange i sammenligning med målingerne udført ved hjælp af astronomiske teknikker.

Synkronisering til et atomur

Den enkleste måde at synkronisere med et atomur på er at bruge a dedikeret NTP-server. Disse enheder modtager enten det GPS-ataomiske ursignal eller radiobølger fra steder som NIST eller NPL.