El GPS no es la única tecnología que depende de los relojes atómicos. Los altos niveles de precisión que son suministrados por relojes atómicos se utilizan en otras tecnologías cruciales que damos por sentado todos los días.

Control de tráfico aéreo No solo todos los aviones y aviones están equipados con GPS para permitir que los pilotos y el personal de tierra conozcan su ubicación exacta, sino que los relojes atómicos también son utilizados por los controladores de tráfico aéreo que necesitan mediciones precisas y precisas y tiempo entre aviones.

Semáforos y sistemas de congestión vial - Los semáforos son otro sistema que depende del tiempo del reloj atómico. La precisión y la sincronización son vitales para los sistemas de semáforos, ya que pequeños errores en la sincronización pueden provocar accidentes fatales.

Las cámaras de congestión y otros sistemas, como los parquímetros, también usan relojes atómicos como base de su cronometraje, ya que esto evita cualquier problema legal al emitir avisos de penalización.

CCTV - La televisión de circuito cerrado es otro usuario a gran escala de relojes atómicos. Las cámaras de CCTV a menudo se utilizan en la lucha contra el crimen, pero como evidencia son ineficaces en un tribunal de justicia a menos que la información de tiempo en la cámara de CCTV pueda ser comprobada. De lo contrario, los delincuentes podrían escapar de la persecución porque, a pesar de la identificación por parte de la cámara, la prueba de que se encontraba en el momento y la fecha de la infracción no se puede aclarar sin precisión y sincronización.

Internet - Muchas de las aplicaciones que ahora confiamos a internet solo son posibles gracias a los relojes atómicos. El comercio en línea, la banca por Internet e incluso las casas de subastas en línea necesitan tiempo preciso y sincronizado.

Imagínese tomar sus ahorros de su cuenta bancaria solo descubriendo que puede retirarlos nuevamente porque otra computadora tiene un reloj más lento o imagínese hacer una oferta en un sitio de subastas de Internet solo para que su oferta sea rechazada por una oferta que venía antes de la suya porque fue hecha en una computadora con un reloj más lento.

Usar relojes atómicos como fuente de tiempo es relativamente sencillo para muchas tecnologías. Las señales de radio e incluso las transmisiones de GPS se pueden utilizar como fuente de tiempo de reloj atómico y para los sistemas informáticos, el protocolo NTP (Network Time Protocol) garantizará que cualquier red de tamaño se sincronizará perfectamente entre sí. Dedicado Servidores de tiempo NTP se utilizan en todo el mundo en tecnologías y aplicaciones que requieren un tiempo preciso.

Los relojes atómicos son los dispositivos de cronometraje más precisos conocidos por el hombre. Su precisión es incomparable con otros relojes y cronómetros, mientras que incluso el reloj electrónico más sofisticado se desplazará por un segundo cada semana o dos, la mayor parte modernos relojes atómicos puede seguir funcionando durante miles de años y no perder ni una fracción de segundo.

La precisión de un reloj atómico se reduce a lo que utilizan como base para la medición del tiempo. En lugar de confiar en una corriente electrónica que atraviesa un cristal como un reloj electrónico, un reloj atómico utiliza la transición hiperfina de un átomo en dos estados de energía. Si bien esto puede sonar complicado, es solo una reverberación inquebrantable que se "apalanca" sobre 9 mil millones de veces por segundo, cada segundo.

Pero, ¿por qué esa precisión realmente necesaria y en qué tecnologías se emplean los relojes atómicos?

Es al examinar las tecnologías que utilizan relojes atómicos que podemos ver por qué se requieren tales altos niveles de precisión.

GPS - Navegación por satélite

La navegación por satélite es una gran industria ahora. Alguna vez una tecnología para militares y aviadores, la navegación por satélite GPS ahora es utilizada por los usuarios de la carretera en todo el mundo. Sin embargo, la información de navegación proporcionada por los sistemas de navegación por satélite como el GPS depende únicamente de la precisión de los relojes atómicos.

El GPS funciona al triangular varias señales de temporización que se implementan desde los relojes atómicos a bordo de los satélites GPS. Al calcular cuándo se liberó la señal de sincronización del satélite, el receptor de navegación por satélite puede determinar qué tan lejos está del satélite y al usar múltiples señales, calcular dónde se encuentra en el mundo.

Debido a que estas señales de temporización viajan a la velocidad de la luz, solo una segunda imprecisión dentro de las señales de temporización podría llevar a que la información postulada esté a miles de millas de distancia. Es un testimonio de la precisión de Relojes atómicos de GPS que actualmente un receptor de navegación por satélite tiene una precisión de hasta cinco metros.

La Página Web de Laboratorio Físico Nacional ha anunciado el mantenimiento programado esta semana (jueves), lo que significa que la señal de tiempo y frecuencia MSF60kHz se desactivará temporalmente para permitir que el mantenimiento se realice con seguridad en la estación de radio Anthorn en Cumbria.

Normalmente, estos períodos de mantenimiento programado solo duran unas pocas horas y no deberían causar ninguna perturbación a nadie que dependa de la señal de MSF para las aplicaciones de tiempo.
NTP (Protocolo de tiempo de red) es muy adecuado para estas pérdidas temporales de señal y poco si no se experimenta ninguna deriva. NTP servidor de tiempo usuario.

Sin embargo, hay algunos usuarios de alto nivel de servidores de tiempo de red o pueden tener dudas sobre la precisión de su tecnología durante estos períodos programados sin señal. Hay otra solución para garantizar que siempre se use una señal de tiempo continua, segura e igualmente precisa.

El GPS, más comúnmente utilizado para la navegación y la localización, en realidad es una tecnología basada en un reloj atómico. Cada uno de los satélites de GPS emite una señal de su reloj atómico de a bordo que es utilizado por los dispositivos de navegación por satélite que calculan la ubicación a través de la triangulación.

Estas señales de GPS también pueden ser recibidas por un GPS NTP servidor de tiempo. Al igual que MSF u otros servidores horarios de señal de radio reciben la señal externa del transmisor Anthorn, los servidores horarios GPS pueden recibir esta señal precisa y externa de los satélites.

A diferencia de las emisiones de radio, el GPS nunca debe bajar, aunque a veces puede ser poco práctico recibir la señal, ya que una antena de GPS necesita una vista clara del cielo y, por lo tanto, debe estar preferiblemente en el techo.

Para aquellos que quieran estar doblemente seguros de que nunca hay un período en el que el Servidor NTP, una servidor de doble hora puede ser usado. Éstos recogen las transmisiones de radio y GPS y el daemon NTP a bordo calcula el tiempo más preciso de ambos.

Un aumento en 'ataques' de GPS ha estado causando cierta preocupación entre la comunidad científica. El GPS, si bien es un sistema altamente confiable y preciso de transmisión de tiempo y de información, se basa en señales muy débiles que se ven obstaculizadas por la interferencia de la Tierra.

Tanto la interferencia no intencional como la proveniente de estaciones de radio pirata o el 'bloqueo' deliberado deliberado por parte de delincuentes todavía es raro, pero a medida que la tecnología que puede obstaculizar las señales de GPS se vuelve más fácilmente disponible, se espera que la situación empeore.

Y aunque los efectos de la falla de la señal del sistema GPS pueden tener resultados obvios para las personas que lo utilizan para la navegación (terminar en el lugar equivocado o perderse) podría tener repercusiones más serias y profundas para las tecnologías que dependen del GPS por tiempo señales.

Como muchas tecnologías ahora confían en Señales de temporización GPS desde redes telefónicas, Internet, banca y semáforos e incluso nuestra red eléctrica, cualquier falla de señal, sin importar cuán brevemente, podría causar problemas graves.

El principal problema con la señal del GPS es que es muy débil y como proviene de satélites que se encuentran en el espacio, se puede hacer muy poco para aumentar la señal, por lo que cualquier frecuencia similar que se transmita en un área local puede ahogar fácilmente el GPS.

Sin embargo, el GPS no es el único método preciso y seguro de recibir el tiempo de una fuente de reloj atómico. Muchos laboratorios nacionales de física de todo el mundo transmiten señales de reloj atómico a través de ondas de radio (generalmente de onda larga). En los Estados Unidos, estas señales son transmitidas por NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo (conocido como WWVB) mientras que en el Reino Unido, su señal de MSF es transmitida por NPL (Laboratorio Nacional de Física).

Servidores de tiempo dual que pueden recibir ambas señales están disponibles y son una apuesta más segura para cualquier compañía de alta tecnología que no pueda arriesgarse a perder una señal de tiempo.

El reloj atómico no es una invención reciente. Desarrollado en el 1950, el reloj atómico tradicional basado en cesio nos ha proporcionado un tiempo preciso durante medio siglo.

La Página Web de reloj atómico de cesio se ha convertido en la base de nuestro tiempo, literalmente. los Sistema Internacional de Unidades (SI) define un segundo como cierto número de oscilaciones del átomo de cesio y los relojes atómicos rigen muchas de las tecnologías que vivimos con un uso diario: Internet, navegación por satélite, control del tráfico aéreo y semáforos para nombrar pero unos pocos.

Sin embargo, los desarrollos recientes en relojes cuánticos ópticos que usan átomos individuales de metales como el aluminio o el estroncio son miles de veces más precisos que los relojes atómicos tradicionales. Para poner esto en perspectiva, el mejor reloj atómico de cesio utilizado por institutos como NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo) o NPL (National Physical Laboratory) para gobernar el calendario global del mundo UTC (Tiempo universal coordinado), es preciso en un segundo cada 100 millón de años. Sin embargo, estos nuevos relojes ópticos cuánticos tienen una precisión de un segundo cada 3.4 mil millones de años, casi tanto como la antigüedad de la Tierra.

Para la mayoría de la gente, su único encuentro con un reloj atómico es recibir su señal horaria. red servidor de tiempo or Dispositivo NTP (Protocolo de tiempo de red) con el fin de sincronizar dispositivos y redes y estas señales de reloj atómico se generan utilizando relojes de cesio.

Y hasta que los científicos del mundo acuerden un solo átomo para reemplazar el cesio y un diseño de reloj único para mantener UTC, ninguno de nosotros podrá aprovechar esta increíble precisión.

Pregunte a cualquier administrador de red o ingeniero de TI y pregúnteles qué tan importante sincronización de tiempo de red es y normalmente obtendrás la misma respuesta, muy.

El tiempo se utiliza en casi todos los aspectos de la informática para el registro cuando los eventos han sucedido. De hecho, las marcas de tiempo son la única referencia que una computadora puede usar para llevar un registro de las tareas que ha realizado y las que aún tiene que hacer.

Cuando las redes no están sincronizadas, el resultado puede ser un verdadero dolor de cabeza para cualquiera que tenga la tarea de depurarlas. Los datos a menudo se pueden perder, las aplicaciones no pueden comenzar, el registro de errores es casi imposible, sin mencionar las vulnerabilidades de seguridad que pueden surgir si no hay un tiempo de red sincronizado.

NTP (Network Time Protocol) es la aplicación líder de sincronización de tiempo que ha existido desde el 1980. Se ha desarrollado constantemente y es utilizado por prácticamente todas las redes informáticas que requieren un tiempo preciso.

La mayoría de los sistemas operativos tienen una versión de NTP ya instalada y su uso para sincronizar una sola computadora es relativamente sencillo al usar las opciones en la configuración del reloj o en la barra de tareas.

Sin embargo, al usar la aplicación NTP incorporada o daemon en una computadora, el dispositivo utilizará una fuente de tiempo de Internet como referencia de tiempo. Esto está muy bien para las computadoras de escritorio, pero en una red se requiere una solución más segura.

Es vital en cualquier red informática que no haya vulnerabilidades en el firewall que puedan provocar ataques de usuarios maliciosos. Mantener un puerto abierto para comunicarse con una fuente de sincronización de Internet es un método que un atacante puede usar para ingresar a una red.

Afortunadamente, existen alternativas al uso de Internet como fuente de sincronización. Señales de tiempo del reloj atómico puede ser recibido usando transmisiones de radio de onda larga o GPS.

Dedicado NTP servidor de tiempo Hay dispositivos disponibles que hacen que el proceso de sincronización de tiempo sea extremadamente fácil ya que el NTP servidores recibe el tiempo (externamente al cortafuegos) y luego puede distribuirlo a todas las máquinas en una red; esto se hace de forma segura y precisa con la mayoría de las redes sincronizadas con un servidor NTP funcionando a unos pocos milisegundos entre sí.

Al igual que con el avance de la tecnología informática que parece aumentar exponencialmente la capacidad cada año, los relojes atómicos también parecen aumentar dramáticamente en su precisión año tras año.

Ahora, esos pioneros de la tecnología del reloj atómico, el Instituto Nacional de Estándares de Estados Unidos (NIST), han anunciado que han logrado producir un reloj atómico con una precisión dos veces mayor que cualquiera de los relojes anteriores.

El reloj se basa en un solo átomo de aluminio y el NIST afirma que puede seguir siendo preciso sin perder un segundo en más de 3.7 millones de años (aproximadamente el mismo período de tiempo que la vida ha existido en la Tierra).

El reloj más exacto anterior fue ideado por el Physikalisch-Technische Bundesanstalt alemán (PTB) y era un reloj óptico basado en un átomo de estroncio y tenía una precisión de un segundo en más de mil millones de años. Este nuevo reloj atómico de NIST también es un reloj óptico pero se basa en átomos de aluminio, que según la investigación del NIST con este reloj, es mucho más preciso.

Los relojes ópticos utilizan láseres para mantener los átomos inmóviles y difieren de los relojes atómicos tradicionales utilizados por las redes informáticas usando NTP servidores (Protocolo de tiempo de red) y otras tecnologías que se basan en relojes fuente. Estos relojes de fuente tradicionales no solo usan cesio como su tiempo para mantener el átomo, sino que en lugar de láseres utilizan líquidos y aspiradores superfríos para controlar los átomos.

Gracias al trabajo de NIST, PTB y el Reino Unido NPL (National Physical Laboratory) los relojes atómicos continúan avanzando exponencialmente, sin embargo, estos nuevos relojes atómicos ópticos basados ​​en átomos como aluminio, mercurio y estroncio están muy lejos de ser utilizados como base para UTC (Tiempo Universal Coordinado).

UTC se rige por una constelación de relojes de fuente de cesio que, si bien son precisos por un segundo en años 100,000, son mucho menos precisos que estos relojes ópticos y se basan en tecnología de más de cincuenta años de antigüedad. Y desafortunadamente hasta que la comunidad científica mundial pueda ponerse de acuerdo sobre un diseño de átomo y reloj para ser utilizado internacionalmente, estos relojes atómicos precisos seguirán siendo un juego de la comunidad científica solamente.

La precisión es cada vez más importante en las tecnologías modernas y nada más que la precisión en el mantenimiento del tiempo. Desde Internet hasta la navegación por satélite, la sincronía precisa y precisa es vital en la era moderna.

De hecho, muchas de las tecnologías que damos por sentado en el mundo de hoy, no serían posibles si no fuera por las máquinas más precisas inventadas: el reloj atómico.

Los relojes atómicos son solo dispositivos de cronometraje como otros relojes o relojes. Pero lo que los distingue es la precisión que pueden lograr. Como ejemplo crudo, su reloj mecánico estándar, como una torre de reloj del centro de la ciudad, se desplazará hasta un segundo por día. Relojes electrónicos como relojes digitales o radios reloj son más precisos. Estos tipos de reloj derivan un segundo en aproximadamente una semana.

Sin embargo, cuando se compara la precisión de un reloj atómico en el que un segundo no se perderá ni se ganará en 100,000 años o más, la precisión de estos dispositivos es incomparable.

Los relojes atómicos pueden alcanzar esta precisión con los osciladores que usan. Casi todos los tipos de reloj tienen un oscilador. En general, un oscilador es solo un circuito que regularmente funciona.

Los relojes mecánicos usan péndulos y resortes para proporcionar una oscilación regular, mientras que los relojes electrónicos tienen un cristal (generalmente de cuarzo) que cuando se pasa una corriente eléctrica proporciona un ritmo preciso.

Los relojes atómicos usan la oscilación de átomos durante diferentes estados de energía. A menudo se usa cesio 133 (y algunas veces rubidio) ya que su hiperfino oscilación transicional supera los 9 mil millones de veces por segundo (9,192,631,770) y esto nunca cambia. De hecho, el Sistema Internacional de Unidades (SI) ahora oficialmente considera un segundo en el tiempo como ciclos 9,192,631,770 de radiación del átomo de cesio.

Los relojes atómicos proporcionan la base para la escala de tiempo global del mundo: UTC (Tiempo Universal Coordinado). Y las redes informáticas de todo el mundo permanecen sincronizadas mediante el uso de señales horarias transmitidas por relojes atómicos y recogidas en Servidores de tiempo NTP (Servidor de tiempo de red).

La sincronización de las redes de computadoras es algo que muchos administradores dan por sentado. Los servidores de tiempo de red dedicados pueden recibir una fuente de tiempo y distribuirla entre una red, de forma precisa, segura y precisa.

Sin embargo, sincronización de tiempo precisa solo es posible gracias al protocolo de tiempo NTP - Protocolo de tiempo de red.

NTP se desarrolló cuando Internet todavía estaba en su infancia y Profesor David Mills y su equipo de la Universidad de Delaware estaban tratando de sincronizar el tiempo en una red de pocas máquinas. Desarrollaron la versión más antigua de NTP que se ha desarrollado hasta el día de hoy, casi treinta años después de su primer inicio.

NTP no era, y no es ahora, el único software de sincronización de tiempo, hay otras aplicaciones y protocolos que hacen una tarea similar, pero NTP es el más utilizado (por mucho con más de 98% de las aplicaciones de sincronización de tiempo que lo usan). También está empaquetado con la mayoría de los sistemas operativos modernos con una versión de NTP (generalmente SNTP - una versión simplificada) instalada en el último sistema operativo Windows 7.

NTP ha jugado un papel importante en la creación de Internet que conocemos y amamos hoy. Muchas aplicaciones y tareas en línea no serían posibles sin sincronización precisa de tiempo y NTP.

El comercio en línea, las subastas por Internet, la banca y la depuración de redes se basan en la sincronización precisa del tiempo. Incluso el envío de un correo electrónico requiere sincronización horaria con el servidor de correo electrónico; de lo contrario, las computadoras no podrían manejar los correos electrónicos provenientes de máquinas no sincronizadas, ya que pueden llegar antes de que se envíen.

NTP es un protocolo de software libre y está disponible en línea desde NTP.org Sin embargo, la mayoría de las redes informáticas que requieren un tiempo seguro y preciso utilizan principalmente servidores NTP dedicados que operan fuera de la red y cortafuegos obteniendo el tiempo de las señales del reloj atómico garantizando una precisión de milisegundos con la escala de tiempo global del mundo UTC (Tiempo Universal Coordinado).

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una herramienta cada vez más popular, utilizada en todo el mundo como una fuente de orientación y navegación. Sin embargo, la red GPS tiene mucho más que solo la navegación satelital, ya que las transmisiones transmitidas por los satélites GPS también se pueden usar como una fuente de tiempo altamente precisa.

Los satélites GPS en realidad están en órbita alrededor de los relojes ya que cada uno contiene relojes atómicos que generan una señal de tiempo. Es la señal horaria transmitida por los satélites GPS que los receptores de navegación satelital en automóviles y aviones utilizan para determinar la distancia y la posición.

El posicionamiento solo es posible porque las señales de tiempo son tan precisas. Los vehículos de navegación por satélite, por ejemplo, usan las señales de cuatro satélites en órbita y triangulan la información para calcular la posición. Sin embargo, si solo hay una segunda inexactitud con una de las señales de tiempo, entonces la información que figura podría estar a miles de kilómetros de distancia, demostrando ser inútil.

Es un testimonio de la precisión de los relojes atómicos utilizados para generar señales de GPS que actualmente un receptor de GPS puede determinar su posición en la tierra a cinco metros.

Debido a que los satélites GPS son tan precisos, son una fuente ideal de tiempo para sincronizar una red informática a. Estrictamente hablando, el tiempo del GPS difiere del UTC de escala de tiempo internacional (Tiempo Universal coordinado) ya que UTC ha agregado segundos intercalares adicionales para garantizar la paridad con la rotación de la tierra, lo que significa que es exactamente 18 segundos por delante del GPS, pero NTP protocolo (Network Time Protocol).

GPS servidores de hora reciba la señal de hora del GPS a través de una antena de GPS que debe colocarse en el techo para recibir transmisiones de línea de mira. Una vez que se recibe la señal de GPS, NTP GPS servidor de hora distribuirá la señal a todos los dispositivos en la red NTP y corrige cualquier deriva en máquinas individuales.

GPS servidores de hora son dispositivos dedicados y fáciles de usar que pueden garantizar una precisión milisegunda a UTC sin ninguno de los riesgos de seguridad involucrados en el uso de una fuente de tiempo de Internet.