Le système GPS Est familier à la plupart des gens. Beaucoup de voitures possèdent maintenant un dispositif de navigation par satellite GPS dans leurs voitures, mais il y a plus dans le système de positionnement global que simplement le guidage.

Le système de positionnement global est une constellation de plus de trente satellites qui tournent partout dans le monde. Le réseau de satellites GPS a été conçu de telle sorte qu'à tout moment il y a au moins quatre satellites en frais généraux, peu importe où vous êtes sur le globe.

À bord de chaque satellite GPS, il existe une horloge atomique très précise et ce sont les informations de cette horloge qui est envoyée par les transmissions GPS qui, par triangulation (à l'aide du signal provenant de satellites multiples), un récepteur de navigation par satellite peut atteindre votre position.

Mais ces signaux de synchronisation ultra précis ont une autre utilisation, inconnue de nombreux utilisateurs de systèmes GPS. Parce que les signaux de chronométrage de la Horloges atomiques GPS Sont si précis, ils constituent une bonne source de temps pour synchroniser toutes sortes de technologies, des réseaux informatiques aux caméras de trafic.

Pour utiliser les signaux de synchronisation GPS, un serveur de temps GPS est souvent utilisé. Ces appareils utilisent NTP (Network Time Protocol) pour distribuer le Source de synchronisation GPS À tous les périphériques sur le réseau NTP.

NTP vérifie régulièrement l'heure sur tous les systèmes de son réseau et l'ajuste en conséquence s'il dérive de la source de synchronisation GPS d'origine.

Comme le GPS est disponible n'importe où sur la planète, il fournit une source de temps très pratique pour de nombreuses technologies et applications, ce qui garantit que tout ce qui est synchronisé avec la source de synchronisation GPS restera aussi précis que possible.

Un célibataire ou Individual GPS NTP serveur Peut synchroniser des centaines et des milliers de périphériques, y compris les routeurs, les PC et autres matériels, ce qui garantit à l'ensemble du réseau un temps parfaitement coordonné.

NTP (Network Time Protocol) est peut-être le protocole le plus ancien et le plus commun utilisé par les ordinateurs et pourtant c'est probablement le moins compris.

NTP est utilisé par presque tous les ordinateurs, réseaux et autres périphériques impliqués dans la communication sur Internet ou sur des réseaux internes. Il a été développé dès les premiers stades d'Internet lorsqu'il s'est avéré évident qu'une méthode permettant d'assurer une précision sur la distance était nécessaire.

Le protocole fonctionne en sélectionnant une seule source de temps, dont NTP a la capacité d'établir la précision et la fiabilité, qu'il distribue ensuite autour de chaque périphérique sur le réseau NTP.

Chaque appareil est régulièrement vérifié contre cette horloge de référence et réglé si une dérive est remarquée. Une version de NTP est maintenant déployée avec pratiquement tous les systèmes d'exploitation permettant à n'importe quelle machine d'être synchronisée avec une seule source de temps.

Évidemment, si chaque réseau dans le monde a sélectionné une source de temps différente comme référence, la raison de cette synchronisation serait perdue.

Heureusement, un calendrier global basé sur un consortium international d'horloges atomiques a été développé pour fournir une source unique à des fins de synchronisation globale.

UTC (Temps universel coordonné) est utilisé par les réseaux informatiques dans le monde entier en tant que référence de temps, ce qui signifie que tout périphérique synchronisé avec UTC avec NTP sera en effet synchronisé avec tous les réseaux qui utilisent l'UTC comme son temps de base.

Il existe de nombreuses méthodes différentes permettant à NTP d'accéder à l'heure UTC. Internet est un emplacement commun, même si cela fournit des problèmes de sécurité et de pare-feu. Une méthode plus sûre (et précise) consiste à utiliser une Serveur de temps NTP Qui prend le temps de sources externes telles que le réseau GPS (le GPS fonctionne en diffusant un horodatage de l'horloge atomique qui est facilement converti en UTC par un Serveur NTP).

Avec NTP, un serveur de temps dédié et l'accès à UTC, un réseau entier peut être synchronisé à quelques millisecondes du temps universel, fournissant un réseau sécurisé et précis qui peut fonctionner en synchronisme complet avec d'autres réseaux à travers le monde.

Les horloges atomiques Sont sans doute les pièces de temps les plus précises sur le visage de la planète. En fait, la précision d'une horloge atomique est incomparable à tout autre chronomètre, montre ou horloge.

Alors qu'une horloge atomique ne perdra pas même une seconde dans les milliers de milliers d'années, la montre numérique moyenne perdra peut-être une seconde en quelques jours, ce qui, après quelques semaines ou quelques mois, signifie que votre montre est lente ou Rapidement de plusieurs minutes.

Il en va de même pour l'horloge système qui contrôle votre ordinateur, la seule différence est que les ordinateurs dépendent encore plus de temps que nous ne le faisons eux-mêmes.

Presque tout ce qu'un ordinateur fait dépend de l'horodatage, de la sauvegarde de travail à la réalisation d'applications, le débogage et même les courriels dépendent tous des horodatages qui peuvent être un problème si l'horloge de votre ordinateur fonctionne trop vite ou lente car des erreurs peuvent se produire assez souvent, Surtout si vous communiquez avec un autre ordinateur ou appareil.

Heureusement, la plupart des PC sont facilement synchronisés avec une horloge atomique, ce qui signifie qu'ils peuvent être précis car ces puissants dispositifs de maintien du temps, de sorte que toutes les tâches exécutées par votre PC peuvent être en parfaite synchronie avec n'importe quel appareil avec lequel vous communiquez.

Dans la plupart des systèmes d'exploitation PC, un protocole intégré (NTP) Permet au PC de communiquer avec un serveur de temps qui est connecté à une horloge atomique. Dans la plupart des versions de Windows, cela est accessible via le paramètre de contrôle de la date et de l'heure (double-clic sur l'horloge en bas à droite).

Toutefois, pour les machines métier ou les réseaux nécessitant une synchronisation de temps sécurisée et précise, les serveurs de temps en ligne ne sont tout simplement pas sécurisés ou suffisamment précis pour s'assurer que votre réseau n'est pas vulnérable aux défauts de sécurité.

Toutefois, NTP serveurs de temps Qui reçoivent le temps direct des horloges atomiques sont disponibles qui peuvent synchroniser des réseaux entiers. Ces appareils reçoivent un horodatage diffusé par les laboratoires nationaux de physique ou par l'intermédiaire du réseau de satellites GPS.

Serveurs NTP Permet à tous les réseaux d'avoir exactement un temps synchronisé qui est aussi précis et sécurisé que possible.

Les horloges atomiques Sont de nombreuses technologies sous-estimées, leur développement a révolutionné notre façon de vivre et de travailler et a rendu possible des technologies qui seraient impossibles sans elles.

La navigation par satellite, les téléphones mobiles, le GPS, l'internet, le contrôle de la circulation aérienne, les feux de circulation et même les caméras de vidéosurveillance dépendent de l'ultra Chronométrage précis D'une horloge atomique.

La précision d'une horloge atomique est incomparable à d'autres dispositifs de maintien du temps car ils ne dérivent pas même une seconde en des centaines de milliers d'années.

Mais les horloges atomiques sont des dispositifs sensibles de grande taille qui nécessitent une équipe de techniciens expérimentés et des conditions optimales telles que celles trouvées dans un laboratoire de physique. Alors, comment toutes ces technologies bénéficient de la haute précision d'une horloge atomique?

La réponse est assez simple, les contrôleurs des horloges atomiques, généralement des laboratoires nationaux de physique, diffusés par radio à ondes longues, indiquent que leurs horloges ultra précis produisent.

Pour recevoir ces signaux horaires, les serveurs qui utilisent le protocole de synchronisation temporelle NTP (Network Time Protocol) sont utilisés pour recevoir et distribuer ces horodatages.

NTP serveurs de temps, Souvent appelés serveurs de temps réseau, sont une méthode sûre et précise pour garantir que toute technologie exécute un temps d'horloge atomique précis. Ces dispositifs de synchronisation de temps peuvent synchroniser des périphériques uniques ou des réseaux entiers d'ordinateurs, de routeurs et d'autres périphériques.

Les serveurs NTP qui utilisent des signaux GPS pour recevoir le temps des satellites à horloge atomique sont également couramment utilisés. Celles-ci GPS NTP serveurs de temps Sont aussi précis que ceux qui reçoivent le temps des laboratoires de physique, mais utilisent le signal GPS le plus faible et le point de vue comme leur source.

Le GPS n'est pas la seule technologie dépendant des horloges atomiques. Les niveaux élevés de précision fournis par horloges atomiques Sont utilisés dans d'autres technologies cruciales que nous tenons pour acquis tous les jours.

Le contrôle du trafic aérien Non seulement tous les avions et les avions de ligne sont maintenant équipés de GPS pour permettre aux pilotes et au personnel au sol de connaître leur emplacement exact, mais les horloges atomiques sont également utilisées par les contrôleurs de la circulation aérienne qui ont besoin de mesures précises et précises et du temps entre les avions.

Trains et systèmes de congestion routière - Les feux de circulation sont un autre système qui repose sur la synchronisation de l'horloge atomique. La précision et la synchronisation sont essentielles pour les systèmes de feux de signalisation car de petites erreurs de synchronisation pourraient entraîner des accidents mortels.

Les caméras de congestion et d'autres systèmes tels que les appareils de stationnement utilisent également des horloges atomiques comme base de leur chronométrage, car cela empêche toute question juridique lors de la publication d'avis de pénalités.

CCTV - La télévision en circuit fermé est un autre utilisateur à grande échelle d'horloges atomiques. Les caméras de vidéosurveillance sont souvent utilisées dans la lutte contre la criminalité, mais comme preuve qu'elles sont inefficaces dans un tribunal, à moins que les informations de chronométrage de la caméra CCTV ne soient prouvées. Le fait de ne pas le faire pourrait conduire à ce que des criminels échappent aux poursuites parce que, malgré l'identification par la caméra, la preuve que c'était à l'heure et à la date de l'infraction ne peut être clarifiée sans précision et synchronisation.

Internet - Bon nombre des applications que nous confions maintenant à Internet ne sont possibles que grâce aux horloges atomiques. Le commerce en ligne, les services bancaires sur Internet et même les maisons de vente aux enchères en ligne ont tous besoin d'un temps précis et synchronisé.

Imaginez de prendre vos économies à partir de votre compte bancaire en constatant seulement que vous pouvez les retirer à nouveau car un autre ordinateur a une horloge plus lente ou imaginez une enchère sur un site d'enchères sur Internet uniquement pour que votre enchère soit rejetée par une enchère qui vous a précédé parce qu'elle a été faite sur un Ordinateur avec une horloge plus lente.

L'utilisation d'horloges atomiques comme source de temps est relativement simple pour de nombreuses technologies. Les signaux radio et même les transmissions GPS peuvent être utilisés comme source d'horloge atomique et pour les systèmes informatiques, le protocole NTP (Network Time Protocol) garantira que tout réseau de taille sera synchronisé parfaitement ensemble. Dévoué NTP serveurs de temps Sont utilisés dans le monde entier dans les technologies et les applications qui nécessitent un temps précis.

Les horloges atomiques Sont les appareils de chronométrage les plus précis connus de l'homme. La précision est incomparable pour les autres horloges et les chronomètres en ce sens que même si l'horloge électronique la plus sophistiquée se déversera d'une seconde chaque semaine ou deux, le plus horloges atomiques modernes Peut continuer à fonctionner pendant des milliers d'années et ne pas perdre même une fraction de seconde.

La précision d'une horloge atomique dépend de ce qu'elle utilise comme base de la mesure du temps. Au lieu de compter sur un courant électronique traversant un cristal comme une horloge électronique, une horloge atomique utilise la transition hyperfine d'un atome dans deux états d'énergie. Bien que cela puisse paraître compliqué, il ne s'agit que d'une réverbération sans faille qui "marque" sur 9 milliards de fois par seconde, chaque seconde.

Mais pourquoi cette précision est-elle vraiment nécessaire et quelles technologies utilisent les horloges atomiques?

C'est en examinant les technologies qui utilisent des horloges atomiques que nous pouvons voir pourquoi des niveaux de précision aussi élevés sont nécessaires.

GPS - Navigation par satellite

La navigation par satellite est une industrie énorme maintenant. Une fois simplement une technologie pour les militaires et les aviateurs, la navigation par satellite GPS est maintenant utilisée par les usagers de la route à travers le monde. Cependant, les informations de navigation fournies par les systèmes de navigation par satellite comme le GPS dépendent uniquement de la précision des horloges atomiques.

Le GPS fonctionne en triangulant plusieurs signaux de synchronisation qui sont déployés à partir d'horloges atomiques à bord des satellites GPS. En travaillant lorsque le signal de synchronisation a été diffusé du satellite, le récepteur de navigation par satellite peut à quel point il est loin du satellite et en utilisant de multiples signaux, calculer où il se trouve dans le monde.

En raison de ces signaux de synchronisation se déplaçant à la vitesse de la lumière, une seule inexactitude d'un seul dans les signaux de synchronisation pourrait conduire à l'information posant à des milliers de kilomètres. Il témoigne de la précision de Horloges atomiques GPS Que actuellement un récepteur de navigation par satellite est précis à moins de cinq mètres.

La synchronisation est essentielle pour la plupart des réseaux informatiques. Les horodateurs sont la seule référence qu'un ordinateur peut utiliser pour analyser quand et si les processus ou les applications sont terminés. Les horodatages synchronisés sont également essentiels pour la sécurité, le débogage et l'enregistrement des erreurs.

Le non-respect d'un réseau suffisamment synchronisé peut entraîner toutes sortes de problèmes. Les applications ne démarrent pas, les transactions sensibles au temps échoueront et les erreurs et la perte de données deviendront monnaie courante.

Cependant, assurer la synchronisation quelle que soit la taille du réseau est simple et pas coûteux, grâce au serveur de temps de réseau dédié et au protocole de temps NTP.

Network Time Protocol (NTP)

NTP existe depuis plus longtemps que l'Internet mais est le protocole de synchronisation le plus utilisé disponible. NTP est libre d'utiliser et facilite la synchronisation. Il fonctionne en prenant une seule source de temps (ou plusieurs) et la distribue dans le réseau. Il conservera des niveaux élevés de précision même s'il perd le signal de temps d'origine et peut faire des jugements sur la précision de chaque référence.

Serveur de temps NTP

Ceux-ci viennent sous plusieurs formes. Tout d'abord, il existe un certain nombre de serveurs de temps virtuels sur Internet qui distribue le temps sans frais. Cependant, comme ils sont sur Internet, un réseau prend le risque de laisser un port de pare-feu ouvert pour cette communication temporelle. En outre, il n'y a pas de contrôle sur le signal de temps, donc s'il descend (ou devient instable ou totalement inexact), votre réseau peut être laissé sans une synchronisation adéquate.

Dévoué NTP serveurs de temps Utilisez des références GPS ou radio pour recevoir l'heure. Ceci est beaucoup plus sécurisé et les signaux GPS et radio comme WWVB (de NIST) Sont générés par des horloges atomiques, la précision est incomparable.

Étant donné que le protocole NTP est hiérarchique, cela signifie également que seul un serveur de temps dédié doit être utilisé pour un réseau, quelle que soit la taille, car d'autres périphériques du réseau peuvent servir de serveurs de temps après avoir reçu le temps passé de la primaire Serveur NTP.

L'option National Physical Laboratory A annoncé une maintenance planifiée cette semaine (jeudi), ce qui signifie que le signal de fréquence et de fréquence MSF60kHz sera temporairement éteint pour permettre la maintenance en sécurité à la station de radio Anthorn à Cumbria.

Normalement, ces périodes de maintenance programmées ne durent que quelques heures et ne doivent causer aucune perturbation à quiconque s'appuie sur le signal MSF pour les applications de temporisation.
NTP (Network Time Protocol) est bien adapté à ces pertes temporaires de signal et peu si aucune dérive ne devrait être vécue par aucun Serveur de temps NTP utilisateur.

Cependant, il existe des utilisateurs de haut niveau de serveurs temporels réseau ou peuvent avoir des inquiétudes quant à la précision de leur technologie pendant ces périodes programmées sans signal. Il existe une autre solution pour assurer un signal de temps continu, sûr et tout aussi précis.

Le GPS, le plus couramment utilisé pour la navigation et la détection de la technologie de l'horloge atomique. Chacun des satellites GPS diffuse un signal de leur horloge atomique embarquée qui est utilisé par des dispositifs de navigation par satellite qui effectuent l'emplacement par triangulation.

Ces signaux GPS peuvent également être reçus par un Serveur de temps NTP GPS. Tout comme MSF ou d'autres serveurs temporels de signaux radio reçoivent le signal externe de l'émetteur Anthorn, les serveurs temporels GPS peuvent recevoir ce signal précis et externe des satellites.

Contrairement aux émissions de radio, le GPS ne devrait jamais tomber, bien qu'il soit parfois impossible de recevoir le signal car une antenne GPS a besoin d'une vue dégagée sur le ciel et devrait donc être sur le toit.

Pour ceux qui souhaitent rendre doublement sûr, il n'y a jamais de période où un signal n'est pas reçu par le Serveur NTP, et à Serveur dual time peut être utilisé. Ceux-ci captent à la fois les transmissions radio et GPS et le démon NTP embarqué calcule le temps le plus précis à partir de ces deux.

Une augmentation des attaques GPS " A suscité des inquiétudes chez la communauté scientifique. Le GPS, tout en étant un système très précis et fiable de transmission du temps et d'information, repose sur des signaux très faibles qui sont entravés par des interférences de la Terre.

Les interférences non intentionnelles telles que les stations de radio pirates ou les "délits" délibérés intentionnels par des criminels sont encore rares, mais la technologie qui peut entraver les signaux GPS devient plus facilement disponible, la situation devrait empirer.

Et bien que les effets de l'échec du signal du système GPS puissent avoir des résultats évidents pour les personnes qui l'utilisent pour la navigation (se retrouver dans un mauvais endroit ou se perdre), cela pourrait avoir des répercussions plus graves et profondes pour les technologies qui reposent sur le GPS pour le temps Des signaux.

Comme tellement de technologies utilisent maintenant Signaux de synchronisation GPS Des réseaux téléphoniques, de l'internet, de la banque et des feux de signalisation et même de notre réseau électrique, tout échec du signal, peu importe la façon dont brièvement, pourrait causer de sérieux problèmes.

Le principal problème avec le signal GPS est qu'il est très faible et, en raison des satellites reliés à l'espace, on peut faire peu pour augmenter le signal afin que toute fréquence similaire diffusée dans une zone locale puisse facilement éliminer le GPS.

Cependant, le GPS n'est pas la seule méthode précise et sécurisée de réception du temps à partir d'une source d'horloge atomique. De nombreux laboratoires nationaux de physique de partout dans le monde diffusent des signaux d'horloge atomique via des ondes radio (habituellement une onde longue). Aux États-Unis, ces signaux sont diffusés par NIST (Institut national pour les normes et le temps (connu sous le nom de WWVB) alors qu'au Royaume-Uni, c'est MSF signal est diffusé par NPL (National Physical Laboratory).

Serveurs à double temps Qui peuvent recevoir les deux signaux sont disponibles et sont un pari plus sûr pour toute entreprise de haute technologie qui ne peut pas se permettre de risquer de perdre un signal de temps.

L'horloge atomique est une invention récente. Développé dans de l'1950, l'horloge atomique basée césium traditionnelle nous a été fourni avec le temps précis pour un demi-siècle.

L'option horloge atomique césium est devenu le fondement de notre temps - littéralement. le Système international d'unités (SI) définissent une seconde comme un certain nombre d'oscillations du césium atomique et les horloges atomiques régissent la plupart des technologies que nous vivons avec une utilisation sur une base quotidienne: L'Internet, la navigation par satellite, le contrôle du trafic aérien et les feux de circulation pour ne nommer que quelques.

Cependant, les développements récents dans les horloges optiques quantiques qui utilisent des atomes simples de métaux tels que l'aluminium ou le strontium sont des milliers de fois plus précises que les horloges atomiques traditionnelles. Pour mettre cela en perspective, la meilleure horloge atomique au césium utilisé par des instituts tels que NIST (Institut national des normes et de temps) ou NPL (National Physical Laboratory) pour gouverner échelle de temps global du monde UTC (Temps universel coordonné), est précis à une seconde tous les 100 millions d'années. Cependant, ces nouvelles horloges optiques quantiques sont exacts à une seconde tous les 3.4 milliards d'années - presque aussi longtemps que la terre est vieux.

Pour la plupart des gens, leur seule rencontre avec une horloge atomique reçoit son signal de temps est un serveur de temps réseau or dispositif NTP (Network Time Protocol) aux fins de dispositifs de synchronisation et de réseaux et ces signaux d'horloge atomique sont générés en utilisant des horloges au césium.

Et jusqu'à ce que les scientifiques peuvent convenus du monde sur un seul atome pour remplacer le césium et une conception unique d'horloge pour garder UTC, aucun d'entre nous sera en mesure de profiter de cette incroyable précision.