El sistema de GPS es familiar para la mayoría de las personas. Muchos automóviles ahora tienen un dispositivo de navegación satelital GPS en sus automóviles, pero hay más en el Sistema de Posicionamiento Global que solo la orientación.

El Sistema de Posicionamiento Global es una constelación de más de treinta satélites que giran alrededor del mundo. La red de satélites GPS ha sido diseñada para que en cualquier momento haya al menos cuatro satélites por encima, sin importar dónde se encuentre en el mundo.

A bordo de cada satélite de GPS hay un reloj atómico de alta precisión y es la información de este reloj la que se envía a través de las transmisiones de GPS que mediante triangulación (utilizando la señal de múltiples satélites) un receptor de navegación por satélite puede determinar su posición.

Pero estas señales de sincronización ultra precisas tienen otro uso, desconocido para muchos usuarios de sistemas de GPS. Porque las señales de tiempo de la Relojes atómicos de GPS son tan precisos que constituyen una buena fuente de tiempo para sincronizar todo tipo de tecnologías, desde redes informáticas hasta cámaras de tráfico.

Para utilizar las señales de temporización de GPS, a menudo se utiliza un servidor de hora de GPS. Estos dispositivos usan NTP (Network Time Protocol) para distribuir el Fuente de sincronización GPS a todos los dispositivos en la red NTP.

NTP comprueba regularmente el tiempo en todos los sistemas de su red y lo ajusta en consecuencia si se ha desplazado a la fuente original de temporización de GPS.

Como el GPS está disponible en cualquier parte del planeta, proporciona una fuente de tiempo realmente útil para muchas tecnologías y aplicaciones, asegurando que todo lo que esté sincronizado con la fuente de sincronización GPS se mantenga lo más preciso posible.

Un único GPS NTP servidor puede sincronizar cientos y miles de dispositivos, incluidos enrutadores, PC y otro hardware, lo que garantiza que toda la red funcione perfectamente a la hora coordinada.

NTP (Network Time Protocol) es quizás el protocolo más antiguo y más comúnmente utilizado por las computadoras y, sin embargo, es probablemente el menos comprendido.

NTP es utilizado por casi todas las computadoras, redes y otros dispositivos que participan en la comunicación a través de Internet o redes internas. Fue desarrollado en las primeras etapas de Internet cuando se hizo evidente que se requería algún método para garantizar la precisión a distancia.

El protocolo funciona seleccionando una única fuente de tiempo, de la cual NTP tiene la capacidad de establecer la precisión y confiabilidad de, que luego distribuye alrededor de cada dispositivo en la red NTP.

Cada dispositivo se verifica regularmente contra este reloj de referencia y se ajusta si se nota alguna deriva. Ahora se implementa una versión de NTP con prácticamente todos los sistemas operativos, permitiendo que cualquier máquina se sincronice con una sola fuente de tiempo.

Obviamente, si cada red en el mundo selecciona una fuente de tiempo diferente como referencia, se perderá la razón de toda esta sincronización.

Afortunadamente, se ha desarrollado un calendario global basado en un consorcio internacional de relojes atómicos para proporcionar una única fuente de tiempo a los efectos de la sincronización global.

UTC (Tiempo universal coordinado) es utilizado por las redes informáticas de todo el mundo como referencia de tiempo, lo que significa que cualquier dispositivo que esté sincronizado con UTC con NTP se sincronizará con todas las redes que usen UTC como su tiempo base.

Hay muchos métodos diferentes para que NTP pueda acceder a la hora UTC. Internet es una ubicación común, aunque esto proporciona problemas de seguridad y de firewall. Un método más seguro (y preciso) es utilizar un NTP servidor de tiempo que toma tiempo de fuentes externas como la red GPS (el GPS funciona transmitiendo una marca de tiempo de reloj atómico que se convierte fácilmente en UTC por Servidor NTP).

Con NTP, un servidor de tiempo dedicado y acceso a UTC, toda una red se puede sincronizar en unos pocos milisegundos de la hora universal, proporcionando una red segura y precisa que puede operar en completa sincronicidad con otras redes en todo el mundo.

Los relojes atómicos son sin duda las piezas de tiempo más precisas en la faz del planeta. De hecho, la precisión de un reloj atómico es incomparable a cualquier otro cronómetro, reloj o reloj.

Si bien un reloj atómico no perderá ni un segundo en el tiempo en miles y miles de años, es posible que el reloj digital promedio pierda un segundo en pocos días, lo que después de unas semanas o meses significará que su reloj se está ejecutando lentamente o rápido por varios minutos.

Lo mismo puede decirse del reloj del sistema que controla su computadora. La única diferencia es que las computadoras dependen aún más del tiempo que nosotros mismos.

Casi todo lo que hace una computadora depende de las marcas de tiempo, desde guardar trabajo hasta realizar aplicaciones, la depuración e incluso los correos electrónicos dependen de las marcas de tiempo, lo que puede ser un problema si el reloj de la computadora funciona demasiado rápido o lentamente, ya que pueden ocurrir errores. especialmente si te estás comunicando con otra computadora o dispositivo.

Afortunadamente, la mayoría de las PC se sincronizan fácilmente con un reloj atómico, lo que significa que pueden ser precisas como estos potentes dispositivos de mantenimiento de tiempo, por lo que cualquier tarea realizada por su PC puede realizarse en perfecta sincronicidad con cualquier dispositivo con el que se esté comunicando.

En la mayoría de los sistemas operativos de PC, un protocolo incorporado (NTP) permite a la PC comunicarse con un servidor de tiempo que está conectado a un reloj atómico. En la mayoría de las versiones de Windows, se accede a través de la configuración de control de fecha y hora (haciendo doble clic en el reloj en la parte inferior derecha).

Sin embargo, para máquinas comerciales o redes que requieren sincronización de tiempo segura y precisa, los servidores de tiempo en línea simplemente no son lo suficientemente seguros o precisos para garantizar que su red no sea vulnerable a fallas de seguridad.

Sin embargo, Servidores de tiempo NTP que reciben el tiempo directo de los relojes atómicos están disponibles que pueden sincronizar redes enteras. Estos dispositivos reciben una marca de tiempo emitida distribuida ya sea por laboratorios nacionales de física o a través de la red satelital GPS.

NTP servidores Permitir que todas las redes tengan exactamente el tiempo sincronizado, que es tan preciso y seguro como es humanamente posible.

Los relojes atómicos Son tecnologías muy subestimadas. Su desarrollo ha revolucionado la forma en que vivimos y trabajamos, y ha hecho posibles las tecnologías que sin ellas no serían posibles.

La navegación por satélite, los teléfonos móviles, el GPS, Internet, el control del tráfico aéreo, los semáforos e incluso las cámaras de CCTV dependen del ultra cronometraje preciso de un reloj atómico.

La precisión de un reloj atómico es incomparable con otros dispositivos de mantenimiento del tiempo, ya que no se desplazan ni por un segundo en cientos de miles de años.

Pero los relojes atómicos son dispositivos sensibles de gran tamaño que necesitan un equipo de técnicos experimentados y condiciones óptimas, como las que se encuentran en un laboratorio de física. Entonces, ¿cómo se benefician todas estas tecnologías de la alta precisión de un reloj atómico?

La respuesta es bastante simple: los controladores de los relojes atómicos, generalmente laboratorios nacionales de física, transmiten a través de la radio de onda larga las señales de tiempo que producen sus relojes ultraprecisos.

Para recibir estas señales de tiempo, los servidores que usan el protocolo de sincronización de tiempo NTP (Protocolo de tiempo de red) se emplean para recibir y distribuir estas marcas de tiempo.

Servidores de tiempo NTP, a menudo conocidos como servidores de tiempo de red, son un método seguro y preciso para garantizar que cualquier tecnología ejecute un tiempo preciso de relojes atómicos. Estos dispositivos de sincronización de tiempo pueden sincronizar dispositivos individuales o redes enteras de computadoras, enrutadores y otros dispositivos.

Los servidores NTP que usan señales de GPS para recibir el tiempo de los satélites de reloj atómico también se usan comúnmente. Estas NTP GPS servidores de tiempo son tan precisos como los que reciben el tiempo de los laboratorios de física pero utilizan la señal de GPS de línea de visión más débil como fuente.

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 sincronización es vital para la mayoría de las redes informáticas. Las marcas de tiempo son la única referencia que una computadora puede usar para analizar cuándo y si se completan procesos o aplicaciones. Las marcas de tiempo sincronizadas también son vitales para la seguridad, la depuración y el registro de errores.

La falla de mantener una red adecuadamente sincronizada puede conducir a todo tipo de problemas. Las aplicaciones no pueden comenzar, las transacciones sensibles al tiempo fallarán y los errores y la pérdida de datos se convertirán en algo común.

Sin embargo, asegurar la sincronización sin importar el tamaño de la red es sencillo y no es costoso, gracias al servidor de tiempo de red dedicado y el protocolo de tiempo. NTP.

Protocolo de tiempo de red (NTP)

NTP ha existido incluso más tiempo que Internet, pero es el protocolo de sincronización más utilizado disponible. NTP es de uso gratuito y hace que la sincronización sea muy sencilla. Funciona tomando una sola fuente de tiempo (o varias) y la distribuye entre la red. Mantendrá altos niveles de precisión incluso cuando pierda la señal de tiempo original y pueda emitir juicios sobre la precisión de cada referencia de tiempo.

NTP Time Server

Estos vienen en varias formas. En primer lugar, hay una serie de servidores de tiempo virtuales en Internet que distribuyen el tiempo de forma gratuita. Sin embargo, como están basados ​​en Internet, una red se está arriesgando dejando un puerto de firewall abierto para esta comunicación de tiempo. Además, no hay control sobre la señal horaria, por lo que si baja (o se vuelve inestable o totalmente inexacta), su red puede quedar sin la sincronización adecuada.

Dedicado Servidores de tiempo NTP use GPS o referencias de radio para recibir el tiempo. Esto es mucho más seguro y como señales GPS y de radio como WWVB (desde NIST) son generados por relojes atómicos allí la precisión es insuperable.

Debido a que el protocolo NTP es jerárquico, también significa que solo se necesita usar un servidor de tiempo dedicado para una red, sin importar el tamaño, ya que otros dispositivos en la red pueden actuar como servidores de tiempo después de recibir el tiempo Servidor NTP.

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.