Según los informes, ahora hay tantos automóviles en la carretera como hogares y solo se necesita un breve viaje durante las horas pico para darse cuenta de que esta afirmación es muy posible.

La congestión es un gran problema en nuestros pueblos y ciudades y controlar este tráfico y mantenerlo en movimiento es uno de los aspectos más esenciales para reducir la congestión. La seguridad también es una preocupación en nuestras carreteras, ya que las posibilidades de que todos los vehículos que circulan sin golpearse de vez en cuando se acerquen a cero, pero el problema puede ejemplificarse por la mala gestión del tráfico.

Cuando se trata de controlar los flujos de tráfico de nuestras ciudades, no hay mayor arma que el semáforo humilde. En algunas ciudades, estos dispositivos son luces cronometradas simples que detienen el tránsito en una dirección y le permiten a la otra y viceversa.

Sin embargo, el potencial de cómo los semáforos pueden reducir la congestión ahora se está realizando y gracias a la sincronización en milisegundos posible con NTP servidores ahora está reduciendo drásticamente la congestión es algunas de las principales ciudades del mundo.

En lugar de limitarse a simples segmentos cronometrados de color verde, ámbar y rojo, los semáforos pueden responder a las necesidades de la carretera, permitiendo que más automóviles atraviesen una dirección y la reduzcan en otras. También se pueden usar en conjunción entre sí permitiendo pasillos de luz verde para los automóviles en las rutas principales.

Sin embargo, todo esto solo es posible si el sistema de semáforos de toda la ciudad está sincronizado y eso solo se puede lograr con un NTP servidor de tiempo.

NTP (Network Time Protocol) es simplemente un algoritmo que se usa ampliamente para sincronizar. UN Servidor NTP recibirá una señal de tiempo de una fuente precisa (normalmente un reloj atómico) y el software NTP luego lo distribuye entre todos los dispositivos en una red (en este caso, los semáforos).

La Página Web de Servidor NTP verificará continuamente la hora en cada dispositivo y asegurará que corresponde a la señal horaria, asegurando que todos los dispositivos (semáforos) estén perfectamente sincronizados, permitiendo que todo el sistema de semáforos se administre como un sistema de gestión de tráfico único y flexible en lugar de luces aleatorias individuales .

La sincronización es algo con lo que estamos familiarizados todos los días de nuestras vidas. Desde conducir por la autopista hasta caminar por la calle abarrotada; adaptamos nuestro comportamiento automáticamente para sincronizarnos con quienes nos rodean. Manejamos en la misma dirección o caminamos por las mismas vías que otros viajeros, ya que si no lo hacemos, nuestro viaje será mucho más difícil (y peligroso).

Cuando se trata del tiempo, la sincronización es aún más importante. Incluso en nuestras relaciones cotidianas, esperamos una cantidad razonable de sincronización por parte de las personas. Cuando se inicia una reunión en 10am, esperamos que todos estén allí en unos minutos.

Sin embargo, cuando se trata de transacciones de computadora a través de una red, la precisión en la sincronización se vuelve aún más importante cuando la precisión de unos pocos segundos es demasiado inadecuada y la sincronización al milisegundo se vuelve esencial.

Las computadoras usan el tiempo para cada transacción y proceso que hacen, y usted solo tiene que pensar en el furor causado por el error del milenio para apreciar la importancia del lugar de la computadora a tiempo. Cuando no hay una sincronización lo suficientemente precisa, pueden ocurrir todo tipo de errores y problemas, particularmente con transacciones sensibles al tiempo.

No solo las transacciones pueden fallar sin una sincronización adecuada, sino que las marcas de tiempo se usan en los archivos de registro de la computadora, de modo que si algo falla o si un usuario malicioso invade (lo cual es muy fácil sin una sincronización adecuada) puede llevar mucho tiempo descubrirlo qué salió mal y aún más para solucionar los problemas.

La falta de sincronización también puede tener otros efectos, como la pérdida de datos o la recuperación fallida. También puede dejar a una empresa indefensa en cualquier argumento legal potencial, ya que una red mal sincronizada puede ser imposible de auditar.

Sin embargo, la sincronización en milisegundos no es el dolor de cabeza que muchos administradores suponen que va a ser. Muchos optan por aprovechar muchos de los servidores de tiempo en línea que están disponibles en Internet, pero al hacerlo pueden generar más problemas de los que resuelve, como tener que dejar el puerto UDP abierto en el servidor de seguridad (para permitir la información de temporización) no- mencionar que no hay un nivel garantizado de precisión del servidor de tiempo público.

Una solución mejor y más simple es usar un red servidor de tiempo que usa el protocolo NTP (Protocolo de tiempo de red). UN NTP servidor de tiempo se conectará directamente a una red y usará el GPS (Sistema de Posicionamiento Global) o transmisiones de radio especializadas para recibir el tiempo directo de un reloj atómico y distribuirlo entre la red.

UTC (Tiempo Universal Coordinado) es la escala de tiempo global del mundo y reemplazó a la GMT estándar anterior (Greenwich Meantime) en la 1970.

Mientras que GMT se basó en el movimiento del Sol, UTC se basa en el tiempo contado por relojes atómicos aunque se mantiene en línea con GMT añadiendo 'Leap Seconds' que compensa la desaceleración de la rotación de la Tierra permitiendo que UTC y GMT corran uno al lado del otro (GMT a menudo se denomina erróneamente UTC, aunque como no existe diferencia en realidad no importa).

En informática, UTC permite que las redes de computadoras de todo el mundo se sincronicen al mismo tiempo, lo que posibilita transacciones sensibles al tiempo de todo el mundo. La mayoría de las redes de computadoras utilizan servidores de tiempo de red para sincronizar a una fuente de tiempo UTC. Estos dispositivos usan el protocolo NTP (Network Time Protocol, protocolo de tiempo de red) para distribuir el tiempo a través de las redes y verifican continuamente para asegurarse de que no haya variaciones.

El único dilema en el uso de un dedicado NTP servidor de tiempo está seleccionando de dónde viene la fuente de tiempo que regirá el tipo de Servidor NTP Necesitas. En realidad, hay tres lugares en los que se puede ubicar fácilmente una fuente de tiempo UTC.

El primero es internet. Al usar una fuente de tiempo de Internet como time.nist.gov o time.windows.com, un dedicado Servidor NTP no es necesariamente necesario ya que la mayoría de los sistemas operativos tienen una versión de NTP ya instalada (en Windows simplemente haga doble clic en el icono del reloj para ver las opciones de hora de Internet).

*NB se debe tener en cuenta que Microsoft, Novell y otros recomiendan encarecidamente no utilizar fuentes de hora de Internet si la seguridad es un problema. Las fuentes de tiempo de Internet no pueden ser autenticadas por NTP y están fuera del firewall, lo que puede generar amenazas de seguridad.

El segundo método consiste en utilizar una GPS NTP servidor; estos dispositivos usan la señal de GPS (más comúnmente utilizada para la navegación por satélite) que en realidad es un código de tiempo generado por un reloj atómico (a bordo del satélite). Si bien esta señal está disponible en cualquier parte del mundo, una antena de GPS necesita una vista clara del cielo, que es el único inconveniente en el uso del GPS.

Alternativamente, muchos laboratorios nacionales de física de países como NIST en los Estados Unidos y NPL en el Reino Unido, transmiten una señal horaria de sus relojes atómicos. Estas señales se pueden recoger con una radio referenciada Servidor NTP aunque estas señales son finitas y vulnerables a la interferencia y topografía local.

Sincronización de tiempo a menudo es un aspecto muy subestimado de la administración de computadoras. En general, la sincronización de tiempo solo es crucial para las redes o para las computadoras que toman transacciones sensibles en el tiempo a través de Internet.

La sincronización de tiempo con sistemas operativos modernos como Windows Vista, XP o las diferentes versiones de Linux es relativamente fácil ya que la mayoría contiene el protocolo de sincronización de tiempo NTP (Network Time Protocol) o una versión simplificada al menos (SNTP).

NTP es un programa basado en algoritmos y funciona mediante el uso de una única fuente de tiempo que se puede distribuir entre la red (o una sola computadora) y se revisa constantemente para garantizar que los relojes de la red funcionen con precisión.

Para usuarios de computadoras individuales, o redes donde la seguridad y la precisión no son preocupaciones principales (aunque para cualquier seguridad de red debería ser un problema principal), entonces el método más simple de sincronizar una computadora es usar un estándar de tiempo de Internet.

Con un sistema operativo Windows, esto se puede hacer fácilmente en una sola computadora haciendo doble clic en el ícono del reloj y luego configurando la pestaña de tiempo de Internet. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que al usar una fuente de tiempo basada en Internet, como nist.gov o windows.time, se deberá dejar abierto un puerto en el firewall que los usuarios malintencionados podrían aprovechar.

Para los usuarios de la red y aquellos que no desean dejar vulnerabilidades en su firewall, entonces la solución más adecuada es usar un red servidor de tiempo. La mayoría de estos dispositivos también usan el protocolo NTP, pero como reciben una referencia de tiempo externa a la red (generalmente a través de GPS o radio de onda larga), no dejan vulnerabilidades en el firewall.

Estas Servidor NTP los dispositivos también son mucho más confiables y precisos que las fuentes de tiempo de Internet, ya que se comunican directamente con la señal de un reloj atómico en lugar de tener varios niveles (en términos de NTP conocidos como estratos) del reloj de referencia como la mayoría de las fuentes de tiempo de Internet.

La red GPS (Sistema de Posicionamiento Global), se conoce comúnmente como un sistema de navegación por satélite. Sin embargo, en realidad transmite una señal de tiempo ultra-precisa a partir de un reloj atómico integrado.

Actualmente, solo hay un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), el GPS NAVSTAR, que ha sido abierto para uso civil desde los últimos 1980.

Más comúnmente, el Sistema GPS se cree que proporciona información de navegación que permite a los conductores, marineros y pilotos identificar su posición en cualquier parte del mundo.

De hecho, la única información transmitida desde un satélite GPS es el tiempo que genera el reloj atómico interno de los satélites. Esta señal de temporización es tan precisa que un receptor de GPS puede usar la señal de tres satélites e identificar la ubicación a unos pocos metros calculando cuánto tarda cada señal precisa en llegar.

Actualmente un GPS NTP servidor puede usar esta información de sincronización para sincronizar redes informáticas completas para proporcionar precisión en unos pocos milisegundos.

Sin embargo, la Unión Europea está trabajando actualmente en el propio sistema mundial de navegación por satélite de Europa, llamado Galileo, que rivalizará con la red de GPS al proporcionar su propia información de temporización y posicionamiento.

Sin embargo, Galileo está diseñado para ser interoperable con GPS, lo que significa que un GPS actual Servidor NTP podrá recibir ambas señales, aunque es posible que deba realizar algunos ajustes de software.

Esta interoperabilidad proporcionará una mayor precisión y puede hacer que las transmisiones de radio nacionales de tiempo y frecuencia sean obsoletas, ya que no podrán producir una precisión comparable.

Además, Rusia, China e India están planificando sus propios sistemas GNSS que pueden proporcionar aún más precisión. El GPS ya ha revolucionado la forma en que funciona el mundo, no solo al permitir un posicionamiento preciso, sino que también permite que todo el mundo se sincronice con la misma escala de tiempo utilizando un GPS NTP servidor. Se espera que surjan incluso más avances en tecnología una vez que la próxima generación de GNSS comience sus transmisiones.

Es un reloj atómico radiactivo?

An reloj atómico mantiene el tiempo mejor que cualquier otro reloj. Incluso mantienen el tiempo mejor que la rotación de la Tierra y el movimiento de las estrellas. Sin el reloj atómico, la navegación por GPS sería imposible, Internet no se sincronizaría, y la posición de los planetas no se conocería con la suficiente precisión para lanzar y controlar las sondas espaciales y los módulos de aterrizaje.

Un reloj atómico no es radiactivo, no depende de la descomposición atómica. Por el contrario, un reloj atómico tiene una masa oscilante y un muelle, al igual que los relojes normales.

La gran diferencia entre un reloj estándar en su hogar y un reloj atómico es que la oscilación en un reloj atómico se encuentra entre el núcleo de un átomo y los electrones circundantes. Esta oscilación no es exactamente paralela a la rueda de equilibrio y la espiral de un reloj reloj, pero el hecho es que ambos usan oscilaciones para controlar el paso del tiempo. Las frecuencias de oscilación dentro del átomo están determinadas por la masa del núcleo y la gravedad y la "primavera" electrostática entre la carga positiva en el núcleo y la nube de electrones que lo rodea.

¿Cuáles son los tipos de reloj atómico?

Hoy, aunque hay diferentes tipos de reloj atómico, el principio detrás de todos ellos sigue siendo el mismo. La principal diferencia está asociada con el elemento utilizado y los medios para detectar cuándo cambia el nivel de energía. Los diversos tipos de reloj atómico incluyen:

El reloj atómico Cesium emplea un rayo de átomos de cesio. El reloj separa los átomos de cesio de diferentes niveles de energía por campo magnético.

El reloj atómico de hidrógeno mantiene los átomos de hidrógeno en el nivel de energía requerido en un contenedor con paredes de un material especial para que los átomos no pierdan su estado energético más alto demasiado rápido.

El reloj atómico Rubidium, el más simple y compacto de todos, usa una celda de vidrio de gas rubidio que cambia su absorción de luz a la frecuencia óptica de rubidio cuando la frecuencia de microondas circundante es la correcta.

El reloj atómico comercial más preciso disponible en la actualidad utiliza el átomo de cesio y los campos magnéticos y detectores normales. Además, los átomos de cesio se detienen al pasar de un lado a otro por rayos láser, reduciendo pequeños cambios en la frecuencia debido al efecto Doppler.

¿Cuándo se inventó el reloj atómico? reloj atómico

En 1945, el profesor de física de la Universidad de Columbia Isidor Rabi sugirió que se podría hacer un reloj a partir de una técnica que desarrolló en 1930 llamada resonancia magnética de haz atómico. Por 1949, la Oficina Nacional de Estándares (NBS, ahora el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, NIST) anunció el primer reloj atómico del mundo utilizando la molécula de amoníaco como fuente de vibraciones, y por 1952 anunció el primer reloj atómico que usa átomos de cesio como fuente de vibración, NBS-1.

En 1955, el Laboratorio Nacional de Física (NPL) en Inglaterra construyó el primer reloj atómico de haz de cesio utilizado como fuente de calibración. Durante la próxima década, se crearon formas más avanzadas de los relojes atómicos. En 1967, la 13th Conferencia general sobre pesos y medidas definió el segundo SI en función de las vibraciones del átomo de cesio; ¡el sistema de mantenimiento del tiempo del mundo ya no tenía una base astronómica en ese punto! NBS-4, el reloj atómico de cesio más estable del mundo, se completó en 1968 y se utilizó en los 1990 como parte del sistema de tiempo NPL.

En 1999, NPL-F1 comenzó a funcionar con una incertidumbre de partes 1.7 en 10 a la potencia 15th, o una precisión de aproximadamente un segundo en 20 millones de años, por lo que es el reloj atómico más preciso jamás creado (una distinción compartida con un estándar similar en París).

¿Cómo se mide el tiempo del reloj atómico?

La frecuencia correcta para la resonancia de cesio particular ahora se define por acuerdo internacional como 9,192,631,770 Hz, de modo que cuando se divide por este número, la salida es exactamente 1 Hz, o 1 ciclo por segundo.

La precisión a largo plazo alcanzable por el reloj atómico de cesio moderno (el tipo más común) es mejor que un segundo por millón de años. El reloj atómico de hidrógeno muestra una mejor precisión a corto plazo (una semana), aproximadamente 10 veces la precisión de un reloj atómico de cesio. Por lo tanto, el reloj atómico ha aumentado la precisión de la medición del tiempo alrededor de un millón de veces en comparación con las mediciones realizadas por medio de técnicas astronómicas.

Sincronizando a un reloj atómico

La forma más sencilla de sincronizar con un reloj atómico es usar un servidor NTP dedicado. Estos dispositivos recibirán la señal de reloj atómico del GPS o las ondas de radio de lugares como NIST o NPL.

Receptor de reloj atómico MSF

La señal de radio que controla para el Laboratorio Físico NacionalEl reloj atómico se transmite en la señal MSF 60kHz a través del transmisor en, CumbriaAnthorn, operado por British Telecom. Esta señal de hora del reloj atómico de radio debe tener un alcance de algunas millas 1,500 km o 937.5. Todas las Islas Británicas están, por supuesto, dentro de este radio.
El papel del National Physical Laboratory como guardián de los estándares de tiempo nacionales es garantizar que la escala de tiempo del Reino Unido concuerde con el Tiempo Universal Coordinado (UTC) con los más altos niveles de precisión y que el tiempo esté disponible en todo el Reino Unido. Como ejemplo, la emisión de radio de MSF (el MSF es el signo de tres letras para identificar la fuente de la señal) proporciona la señal de tiempo para el intercambio de acciones electrónicas, los relojes en la mayoría de las estaciones de tren y el reloj parlante de BT.

Reloj atómico DCF receptor

La señal de radio que controla el reloj alemán se transmite a través de onda larga desde el transmisor DCF 77kHz en Mainflinger, cerca de Dieburg, a unos 25 km al sureste de Frankfurt, el transmisor de las normas nacionales alemanas de tiempo. Es similar en funcionamiento al transmisor Cumbria, sin embargo, hay dos antenas (mástiles de radio) por lo que la señal horaria del reloj atómico de radio se puede mantener en todo momento.

La onda larga es la frecuencia de radio preferida para transmitir señales binarias de código de tiempo de reloj atómico de radio, ya que se realiza de forma más consistente en la parte inferior estable de la ionosfera. Esto se debe a que la señal de onda larga que transporta el código de tiempo a su reloj viaja de dos maneras; directa e indirectamente. Entre 700 km (437.5 millas) a 900 km (562.5 millas) de cada transmisor, la onda transportadora puede viajar directamente al reloj. La señal de radio también llega al reloj al rebotar desde la parte inferior de la ionosfera. Durante las horas de luz del día, una parte de la ionosfera llamada "capa D" a una altitud de unos 70 km (43.75 millas) es responsable de reflejar la señal de onda larga de radio. Durante las horas de oscuridad cuando la radiación solar no actúa desde el exterior de la atmósfera, esta capa se eleva a una altitud de unos 90 km (56.25 millas) convirtiéndose en la "capa E" en el proceso. La trigonometría simple mostrará que las señales así reflejadas viajarán más lejos.

Una gran parte del área de la Unión Europea está cubierta por este transmisor que facilita la recepción de quienes viajan mucho por Europa. El reloj alemán está configurado en hora centroeuropea: una hora antes de la hora del Reino Unido, tras una decisión intergubernamental, del 22 de octubre, 1995, el tiempo en Reino Unido será siempre 1 hora menos que la hora europea, avanzando tanto el Reino Unido como Europa continental y retardar los relojes al mismo "tiempo".

WVVB atomic clock receptor

Un sistema de reloj atómico de radio está disponible en Norteamérica configurado y operado por NIST - el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, ubicado en Fort Collins, Colorado.

WWVB tiene una alta potencia de transmisión (50,000 vatios), una antena muy eficiente y una frecuencia extremadamente baja (60,000 Hz). A modo de comparación, una emisora ​​de radio AM típica emite a una frecuencia de 1,000,000 Hz. La combinación de alta potencia y baja frecuencia da a las ondas de radio de MSF una gran cantidad de rebote, y esta única estación, por lo tanto, puede cubrir todo el territorio continental de Estados Unidos y gran parte de Canadá y América Central.

La Página Web de reloj atómico de radio los códigos de tiempo se envían desde WWVB usando uno de los sistemas más simples posibles, y a una velocidad de datos muy baja de un bit por segundo. La señal de 60,000 Hz siempre se transmite, pero cada segundo se reduce significativamente en potencia durante un período de 0.2, 0.5 o 0.8 segundos:

• 0.2 segundos de potencia reducida significan un cero binario • 0.5 segundos de potencia reducida es uno binario. • 0.8 segundos de potencia reducida es un separador.

El código de tiempo se envía en BCD (decimal codificado en binario) e indica los minutos, las horas, el día del año y el año, junto con la información sobre el horario de verano y los años bisiestos. El tiempo se transmite usando los bits 53 y los separadores 7, y por lo tanto toma 60 segundos para transmitir.

Un reloj o reloj puede contener una antena y un receptor de reloj atómico de radio extremadamente pequeños y relativamente simples para decodificar la información en la señal y ajustar la hora del reloj atómico con precisión. Todo lo que tienes que hacer es establecer la zona horaria, y el reloj atómico mostrará la hora correcta.

NTP depende de un reloj de referencia y todos los relojes en el Red NTP están sincronizados a ese momento. Por lo tanto, es imprescindible que el reloj de referencia sea lo más preciso posible. Los relojes más precisos son los relojes atómicos. Estos grandes dispositivos de laboratorio de física pueden mantener un tiempo preciso durante millones de años sin perder un segundo.

An Servidor NTP recibirá el tiempo de un reloj atómico ya sea a través de Internet, la red de GPS o transmisiones de radio. Al usar un reloj atómico como referencia, una red NTP tendrá una precisión de unos pocos milisegundos de la escala de tiempo global del mundo. UTC (Tiempo Universal Coordinado).

NTP es un sistema jerárquico. Cuanto más cerca esté un dispositivo del reloj de referencia, más alto será en el estrato NTP. Un reloj de referencia de reloj atómico es un dispositivo de estrato 0 y un Servidor NTP que recibe el tiempo de ella es un dispositivo 1 de estrato, los clientes del servidor NTP son dispositivos 2 de estrato y así sucesivamente.

Debido a este sistema jerárquico, los dispositivos situados más abajo en los estratos también se pueden usar como referencia, lo que permite que funcionen grandes redes mientras están conectados a una sola. NTP servidor de tiempo.

NTP es un protocolo que es tolerante a fallas. NTP vigila los errores y puede procesar múltiples fuentes de tiempo y el protocolo seleccionará automáticamente el mejor. Incluso cuando un reloj de referencia no está disponible temporalmente, NTP puede usar mediciones pasadas para estimar la hora actual.

Averiguar qué hora es, es algo que todos damos por sentado. Relojes están en todas partes y un vistazo a un reloj de pulsera, una torre de reloj, una pantalla de computadora o incluso un microondas nos dirá qué hora es. Sin embargo, decir la hora no siempre ha sido tan fácil.

Los relojes no llegaron hasta la edad media y su precisión era increíblemente pobre. La precisión del tiempo verdadero no llegó hasta después de la llegada del reloj electrónico en el siglo diecinueve. Sin embargo, muchas de las tecnologías y aplicaciones modernas que damos por sentadas en el mundo moderno, como la navegación por satélite, el control del tráfico aéreo y el comercio por Internet, requieren una precisión y precisión que excede por mucho un reloj electrónico.

Los relojes atómicos Dispositivos para medir el tiempo más precisos. Son tan precisos que la escala de tiempo global del mundo que se basa en ellos (Tiempo Universal Coordinado) tiene que ser ocasionalmente ajustado para dar cuenta de la desaceleración de la rotación de la Tierra. Estos ajustes toman la forma de segundos adicionales conocidos como segundos intercalares.

La precisión del reloj atómico es tan precisa que ni siquiera un segundo de tiempo se pierde en más de un millón de años, mientras que un reloj electrónico en comparación perderá un segundo en una semana.

Pero, ¿es esta precisión realmente necesaria? Cuando observa tecnologías como el posicionamiento global, la respuesta es sí. Los sistemas de navegación por satélite, como el GPS, funcionan triangulando las señales de tiempo generadas por los relojes atómicos a bordo de los satélites. Como estas señales se transmiten a la velocidad de la luz, viajan casi 100,000 km por segundo. Cualquier inexactitud en el reloj por incluso una milésima de segundo podría ver la información de posicionamiento por millas.

Las redes informáticas que tienen que comunicarse entre sí en todo el mundo deben asegurarse de que se ejecutan no solo en el momento preciso sino también sincronizadas entre sí. Cualquier transacción realizada en redes sin sincronización puede ocasionar todo tipo de errores.

Fort su razón las redes de computadoras usan NTP (Protocolo de tiempo de red) y servidores de tiempo de red a menudo se conoce como Servidor NTP. Estos dispositivos reciben una señal de temporización de un reloj atómico y la distribuyen entre una red para asegurar que la red sea lo más precisa y precisa posible.