Har olympierne holdt trit med præcisions timing?
Sendt af Daniel Waldron on August 10th, 2012
London 2012 vil være de 30te moderne olympiske lege, og i sin 116-års historie har UY98UZDDVGGJ OL været igennem mange ændringer. Nye begivenheder er blevet introduceret, optegnelser er blevet brudt, og forskellige byer har spillet spilene, men en konstant er forblevet - behovet for at konkurrere præcist under de forskellige arrangementer.
Timekeeping har altid været afgørende for OL, men det har gennemgået nogle dramatiske ændringer siden de første moderne OL blev afholdt i Athen i 1896. Derefter var de mest nøjagtige timekeeping-enheder mekaniske stopure, men teknologiske fremskridt har set elektroniske ure, krystaloscillatorer, atomur og GPS-timing ind i verden af olympisk tidshåndtering, så det bliver mere præcist og præcist. Konkurrenter i London vil kunne vinde eller tabe begivenheder med 1,000th af et sekund, hvilket er 40 gange hurtigere end et øje kan blinke. Men tingene var meget forskellige for et århundrede siden.
stopure
Før indførelsen af elektroniske apparater var den eneste vej til en olympisk begivenhed at bruge mekaniske stopur. Dette udgjorde problemer for officielle olympiske timekeepers, som skulle synkronisere deres stopure og i nogle tilfælde var en timekeeper på startlinjen og en anden på finishbåndet. Selv om dette var den mest præcise metode på det tidspunkt, ville denne tidlige tidsmåling have set uoverensstemmelser i officielle tider på flere sekunder. I dag skal olympisk timing være nøjagtig til millisekunden uden nogen fejlmargin, og det kræver langt mere avancerede teknologier end stopur og stykker papir.
Stop Watch Timing, Drift Woods, 2005, Flickr
Elektronisk timing
Det første store skridt i olympisk timing kan i 1952, da Omega, officielle olympiske timekeepers siden 1936, introducerede den første brug af elektronisk timing i Helsingfors Vinterlege. Elektronisk timing var ikke bare mere præcis end mekaniske stopure, men det var også tilladt for innovationer som inddragelse af officiel timing på stadionens displays, hvilket gav tilskuerne en bedre forståelse for, hvor godt konkurrenterne gjorde. Hver efterfølgende OL så indførelsen af nye teknologier for at forbedre nøjagtigheden af olympisk timing, som f.eks. Transpondere, der bæres af konkurrenter, der kan afsløre ikke kun start- og sluttiderne, men også acceleration og innovation fortsætter hele tiden.
Moderne timing
Måske er den ene begivenhed, hvor præcision i timing er den mest afgørende, at 100-meter sprinten. Da løbere kan afslutte afstanden på mindre end 10 sekunder, er præcisionstimering afgørende. I dag er alt fra startskuddet og startblokken til målstregen en del af timeprocessen. Når atleterne krummer ned ved blokkene, måler kontaktpuderne på trykket. Når timingofficeren trækker udløseren af startpistolen, starter timeren. Sådan er drivkraften til nøjagtighed og fair play i de moderne OL, lyden af pistolen er faktisk udsendt via højttalere på hver konkurrents startblok, så ingen uberettiget fordel kan opnås ved at være tættere på startpistolen, selvom hastigheden af lyd ville skabe en fordel i millisekunderne. Hvis en af kontaktpuderne på startblokken detekterer et trykløft, før starteren brænder pistolen, kan falsk start kaldes. Men hvis alle konkurrenter starter ordentligt, slutter en laser ved målstregen timingen, når føreren løber igennem den.
The Starting Gun Goes, Andrew Kicinski, 2012, Flickr
Foto finish
Selvfølgelig kan mange løbende arrangementer medføre usædvanligt tætte finish. Fotofinisher har været i brug siden 1932, da Omega introducerede Kirby-kameraet. Nu optager digitale videokameraer med høj hastighed i målstregen op til 2,000 gange et sekund. Kameraet er synkroniseret med de andre timing enheder og fungerer som både et foto finish system og en timer. Ved afslutningen af løbet kan et sammensat billede, der viser billedfinishen, sendes ud på videodisplayer inden for 30 sekunder, ofte før dommerne har truffet den endelige beslutning om hvem der rent faktisk har vundet.
Cykling Handling i Velodrome, Marc, 2012, Flickr
tidssynkronisering
Nøjagtigheden af moderne olympiske timing er muliggjort ved brug af højkvalitets timing-enheder, nøjagtig synkronisering ogGPS atom timing. Regelmæssige kvartsoscillatorer er ret præcise, men de driver stadig, hvilket betyder uden regelmæssig synkronisering, vil deres nøjagtighed falde. For at sikre, at alle timing-enheder kan opnå millisekundens nøjagtighed og præcis synkronisering med hinanden, synkroniseres alle olympiske timing enheder med GPS-atomure flere gange om dagen. GPS-satellitter har alle atomkvarter ombord, da det er hvordan satellitnavigation fungerer. Ved at triangulere timingsignalerne er sat nav-enheder i stand til at beregne afstand ved at finde ud af, hvor længe et signal er taget for at komme fra satellitten. Atomiske ure skal bruges til dette, fordi signalerne kører med lysets hastighed, så kun en millisekund af unøjagtighed kunne se navigationsinformation ud af en 1000 km.
Ved hjælp af en sådan præcis tidskilde betyder det, at officielle olympiske timekeepers kan sikre, at de opfylder det internationale olympiske udvalgs forpligtelse til at have begivenhederne på spillene timet til inden for en tusindedel af et sekund (millisekund). Dette er en stor forskel for olympisk timing i forhold til de tidligste olympiske lege, hvor manuelle stopur blev brugt, og timingen kunne være ude med flere sekunder.
Atomisk ur-præcision
OL er ikke den eneste organisation, der kræver ultra præcis timing. Atomisk urprecision bliver stadig vigtigere for alle former for teknologier. Systemer som flyvekontrol, CCTV-netværk, hastighedskameraer og endda moderne computernetværk, der kommunikerer over internettet, kræver alle præcision af atomurets timing. Tænk på problemerne, at to computernetværk, der forsøger at gennemføre transaktioner via internettet, ville blive udsat uden præcis synkronisering. Timestamps er de eneste oplysninger computere kan bruge til at vide, hvornår eller om en transaktion eller proces har fundet sted, og fordi computere kan udføre hundredvis af opgaver hvert sekund, kan forskelle i en brøkdel af et sekund føre til fejl.
Imidlertid er opretholdelse af nøjagtig synkronisering ikke en simpel opgave. Mens de fleste computere har interne timing chips, er disse kvartsoscillatorer og er tilbøjelige til at drive. Hvis to klokker er indstillet på samme tid, tager det ikke lang tid før de begynder at glide, og inden for få uger kan forskellige maskiner have timing flere sekunder fra hinanden. Af denne grund vedtager computernetværk og andre præcise teknologier det samme koncept som olympisk timingsystem og synkroniseres regelmæssigt med atomur for at opretholde synkronisering.
Network Time Protocol
Trusel computernetværk står over for dårlig synkronisering er lige så gammel som internettet. Af denne grund blev en softwareprotokol udtænkt i de meget tidlige dage af online kommunikation.Network Time Protocol (NTP) er et system, der gør det muligt for alle computere på et netværk at synkronisere regelmæssigt med en enkelt kildetid. NTP kontrollerer klokkeslættet på hver enhed, og hvis det viser sig at afvige fra kildetiden, tilpasses tiden med endnu en millisekund for at sikre fuldstændig nøjagtighed. Ved hjælp af NTP kan netværk af hundredvis af maskiner holdes synkroniseret til inden for få millisekunder af en enkelt kildetid. Selvfølgelig, for netværk, der kommunikerer over internettet, skal de også sikre synkronisering over internettet.
Koordineret Universal Time
For at gøre det muligt for netværk i hele verden at synkronisere med hinanden, blev der introduceret en global tidsplan i 1970'erne. I modsætning til lokale tidsplaner,Koordineret Universal Time (UTC) er det samme overalt på kloden, selvom lokale systemer stadig kan vise tidszonejusterede ure. Fordi UTC er baseret på det tidspunkt, som atomklockerne fortæller, er det altid nøjagtigt og præcist, og det er, hvad de fleste teknologisystemer og computernetværk bruger som kildetid for NTP-synkronisering. Ligesom olympiske timing-enheder bruger GPS som atomkilde, så kan computernetværk ved hjælp af enNTP tidsserver.
NTP tidsserver
NTP-tidsservere er dedikerede enheder, der modtager atomuretid for NTP-synkronisering. Mens mange bruger GPS-signaler, er dette ikke den eneste kilde til UTC-tid til rådighed. Nogle NTP-servere kan modtage radiobølger, der sendes fra fysiklaboratorier. I Storbritannien er dette signal kendt som MSF som udsendes fra NPL (National Physical Laboratory) fra deres sender i Cumbria. I Nordamerika, NIST (National Institute for Standards and Time) sendte WWVB-signalet fra Boulder, Colorado. Andre lande har lignende systemer, som f.eks. Det tyske DCF-signal. Fordi disse enheder transmitteres via lang bølge, behøver de ikke en tagantennemne i modsætning tilGPS tid servere, hvilket gør dem til en bedre løsning for steder uden adgang til rooftop.
Internet tid
Der er mange kilder til UTC-tid til rådighed på internettet også, og mange hjemme-pc'er kan synkronisere med disse for at opretholde en præcis tid. Disse online kilder til tid er imidlertid ikke nøjagtige, pålidelige eller sikre nok til at være tillid til store computernetværk eller teknologier, som er afhængige af præcis tid. For disse organisationer sikrer sikkerheden og pålideligheden af GPS-signaler og radiotransmissioner, at de kan opretholde en præcis og præcis tid uden frygt for sikkerhedsbrud eller risikoen for at blive usynkroniseret på grund af en unøjagtig timingkilde.
Dette indlæg blev skrevet af Daniel Waldron
En dedikeret skribent for 10 år, Daniel sluttede Galleon Systems i 2013. Daniel bistår i produktionen af web kopi, artikler, blogs, pressemeddelelser og hvidbøger, til brug for Galleon Systems marketing team. Daniel Waldron på Google+
