Tidssynkronisering är något som enkelt tas för givet i denna dag och ålder. Med GPS NTP-servrar, satelliterna strålar ner tid till tekniken, vilket håller dem synkroniserade med världens tidsstandard UTC (Koordinerad universell tid).

Före UTC, före atomur, före GPS var det inte så lätt att hålla synkroniserad tid. Genom historien har människor alltid hållit koll på tid, men noggrannhet var aldrig så viktigt. Några minuter eller en timme eller så skillnad, gjorde liten skillnad i människors liv under medeltiden och regentionsperioderna. Kommer dock den industriella revolutionen och utvecklingen av järnvägar, fabriker och internationell handel, blev exakt tidsåtgärd avgörande.

Greenwich Mean Time (GMT) blev tidsmässig standard i 1880, som tog över från världens första gången standard järnvägstid, utvecklad för att säkerställa noggrannhet med järnvägsplaner. Snart ville alla företag, affärer och kontor hålla klockorna korrekta till GMT, men i en ålder före elektriska klockor och telefoner visade det sig svårt.

Ange Greenwich Time Lady. Ruth Belville var en affärskvinna från Greenwich, som följde i sin fars fotspår för att leverera tid till företag i hela London. Belville ägde en mycket exakt och dyr lommar, en John Arnold-kronometer som ursprungligen gjordes för hertigen av Sussex.

Varje vecka skulle Ruth och hennes far före henne ta tåget till Greenwich där de skulle synkronisera fickuret till Greenwich Mean Time. Belvilles skulle sedan resa runt London och ladda företag för att anpassa sina klockor till deras kronometer, ett företag som varade från 1836 till 1940 när Ruth äntligen gick i pension vid 86s ålder.

Vid den här tiden hade elektroniska klockor börjat ta över traditionella mekaniska enheter och var mer exakta, behövde mindre synkronisering och med telefonklockan introducerad av General Post Office i 1936 blev tidvisa tjänster som Belville föråldrade.

Idag är tidssynkronisering mycket mer exakt. Network Time servrar, som ofta använder dataprotokoll NTP (Network Time Protocol), håller datornät och modern teknik sann. NTP-tidsservrar får en exakt klocktidssignal, ofta via GPS, och distribuerar tiden runt nätverket. Tack vare atomur, NTP-tidsservrar och universell tidsskala UTC kan moderna datorer hålla tid inom några millisekunder av varandra.

Trots användningen av UTC (Koordinerad universell tid) som världens tidsplan, tidszoner, de regionala områdena med en jämn tid, är fortfarande en viktig del av våra dagliga liv. Tidszoner ger områden med a synkroniserad tid som hjälper handel, handel och samhälle funktion, och låta alla nationer njuta av middag vid lunchtid. De flesta av oss som någonsin varit utomlands är alla medvetna om skillnaderna i tidszoner och behovet av att återställa våra klockor.

Tidszoner runt om i världen

Att hålla reda på tidszoner kan vara väldigt knepigt. Olika nationer använder inte bara olika tider men använder också olika justeringar för sommartid, vilket kan göra det svårt att hålla koll på tidszoner. Vidare flyttar nationerna ibland tidszon, normalt på grund av ekonomiska och handelsskäl, vilket ger ännu svårare att hålla reda på tidszoner.

Du kanske tror att moderna datorer automatiskt kan ta hänsyn till tidszoner på grund av inställningarna i klockprogrammet. De flesta datorsystem är dock beroende av en databas som kontinuerligt uppdateras för att tillhandahålla korrekt tidszoninformation.

Tidszondatabasen, som ibland kallades för Olson-databasen efter sin långtidskoordinator, Arthur David Olson, har nyligen flyttat hem på grund av laglig krusning, vilket tillfälligt orsakade att databasen slutade fungera, vilket orsakar otvåldiga problem för personer som behöver korrekt tidszoninformation. Utan tidszondatabasen måste tidzoner beräknas manuellt, för resor, schemaläggning av möten och bokning av flyg.

Internets adresssystem, ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) har tagit över databasen för att ge stabilitet, beroende på databasens beroende av datorsystem och andra teknologier. Databasen används av en rad datoroperativsystem inklusive Apple Incs Mac OS X, Oracle Corp, Unix och Linux, men inte Microsoft Corps Windows.

Tidszondatabasen ger en enkel metod att ställa in tiden på en dator, så att städer kan väljas, med databasen som ger rätt tid. Databasen har all nödvändig information, såsom sommartid och de senaste tidszonerna, för att ge noggrannhet och en tillförlitlig informationskälla.

Eller naturligtvis, a synkroniserade datornätverk Användning av NTP kräver inte tidszondatabasen. Med standard internationella tidsskala, UTC, NTP-servrar bibehålla exakt samma tid, oavsett var datornätverket är i världen, med tidszoninformationen beräknad som en skillnad till UTC.

Internationella teleunionen (ITU), som grundar sig i Genève, röstar i januari för att slutligen bli av med det andra spåret, effektivt skrotar Greenwich Meantime.

Greenwich Mean Time kan komma till ett slut

UTC (Coordinated Universal Time) har funnits sedan 1970: s, och styrer redan världens teknologier genom att hålla datanät synkroniserade genom NTP-tidsservrar (Network Time Protocol), men det har en fel: UTC är för precist, det vill säga UTC styrs av atomklockor, inte genom jordens rotation. Medan atomklockreläet är en exakt, oföränderlig kronologisk form, varierar jordens rotation något från dag till dag, och i huvudsak saktar den ner med en sekund eller två om året.

För att förhindra middag, när solen är högst i himlen, från långsamt senare och senare, läggs Leap Seconds till UTC som ett kronologisk fudge, vilket säkerställer att UTC matchar GMT (styrs av när solen ligger direkt ovanför Greenwich Meridian Line , vilket gör det 12-middagstid).

Användningen av språng sekunder är föremål för kontinuerlig debatt. ITU hävdar att det med hjälp av satellitnavigeringssystemen, internet, mobiltelefoner och datanätverk som är beroende av en enda exakt tidsform, måste ha ett system för tidsåtgärder som är precisa och att språngs sekunder orsakar problem för moderna teknik.

Detta mot att ändra Leap Second och i kraft behåller GMT, föreslår att utan det skulle dagen långsamt krypa in i natten, om än i tusentals år. ITU föreslår dock att storskaliga förändringar kan göras, kanske varje århundrade eller så.

Om språng sekunder överges, kommer det effektivt att sluta Greenwich Meantimes förmyndarskap av världens tid som har pågått över ett sekel. Funktionen av signaleringstid när solen ligger över meridianlinjen började 127 år sedan, då järnvägar och telegrafer ställde krav på en standardiserad tidsplan.

Om språng sekunder avskaffas kommer få av oss att märka mycket skillnad, men det kan göra livet enklare för datanät som synkroniseras av NTP-tidsservrar som Leap Second leverans kan orsaka mindre fel i mycket komplicerade system. Google, till exempel, avslöjade nyligen att det hade skrivit ett program för att specifikt hantera språng sekunder i sina datacenter, effektivt smörja språnget andra under en dag.

Leap Seconds har använts sedan utvecklingen av atomur och införandet av den globala tidsskala UTC (Koordinerad Universal Time). Leap Seconds förhindrar den aktuella tiden som beräknats av atomklockor och den fysiska tiden som styrs av solen är högst vid middagstid, från att driva ifrån varandra.

Sedan UTC började i 1970: s när UTC introducerades, har 24 Leap Seconds lagts till. Språng sekunder är en kontroverspunkt, men utan dem skulle dagen långsamt gå in på natten (om än efter många århundraden); De orsakar dock problem för vissa tekniker.

NTP-servrar (Network Time Protocol) implementerar Leap Seconds genom att upprepa den sista sekunden av dagen när en Leap Second introduceras. Medan Leap Second introduktion är en sällsynt händelse, som bara uppträder en eller två gånger om året, för några komplexa system som behandlar tusentals händelser en sekund, ger denna upprepning problem.

För sökmotorjättar, kan Google Leap Seconds leda till att deras system fungerar under den andra, till exempel i 2005 när några av sina grupperade system slutade att acceptera arbete. Även om detta inte ledde till att deras webbplats gick ner, ville Google ta itu med problemet för att förhindra eventuella framtida problem som orsakas av denna kronologiska fudge.

Dess lösning var att skriva ett program som väsentligen ljög till sina dataservrar under dagen för en Leap Second, vilket gör systemen tro att tiden var något före vad NTP-servrar berättade det.

Denna gradvisa uppskridningstid innebar att i slutet av en dag, när ett steg andra läggs till, måste Googles timeservers inte upprepa den extra sekunden eftersom tiden på sina servrar redan skulle vara en sekund bakom den tiden.

Galleon GPS NTP-server

Medan Googles lösningar för Leap Second är geniala, för de flesta datorsystem leder Leap Seconds inga problem alls. Med ett datanätverk som synkroniseras med en NTP-server justeras Leap Seconds automatiskt i slutet av en dag och uppträder endast sällan, så de flesta datorsystem märker aldrig denna lilla hicka i tid.

Forskare har upptäckt att den brittiska atomklockan styrs av Storbritanniens nationella fysiska laboratorium (NPL) är den mest exakta i världen.

NPL: s CsF2 cesiumfontämneklocka är så exakt att den inte skulle drifta en sekund i 138 miljoner år, nästan dubbelt så exakt som första tanke.

Forskare har nu upptäckt att klockan är korrekt på en del i 4,300,000,000,000,000 vilket gör den till den mest exakta atomvakt i världen.

CsF2 klockan använder energitillståndet för cesiumatomer för att hålla tiden. Med en frekvens av 9,192,631,770 toppar och tråg varje sekund reglerar denna resonans nu den internationella standarden för en officiell sekund.

Den internationella standarden för tids-UTC-som styrs av sex atomklockor, inklusive CsF2, två klockor i Frankrike, en i Tyskland och en i USA, så den oväntade ökningen i noggrannhet betyder att den globala tidsskalaen är ännu mer tillförlitlig än den första tanke.

UTC är viktigt för modern teknik, särskilt med så mycket global kommunikation och handel som genomförs över internet, över gränserna och över tidszoner.

UTC gör det möjligt för separata datanät i olika delar av världen att hålla exakt samma tid, och på grund av dess betydelse är noggrannhet och precision avgörande, särskilt när man överväger de typer av transaktioner som nu genomförs online, till exempel köp av aktier och aktier och global bank.

Ta emot UTC kräver användning av en tidsserver och protokollet NTP (Network Time Protocol). Tidsservrar få en källa till UTC direkt från atomklockor källor som NPL, som sänder en tidssignal över långvågsradion och GPS-nätverket (GPS-satelliter överför alla atomklocka-tidssignaler, vilket är hur satellitnavigationssystem beräknar position genom att bestämma skillnaden i tid mellan flera GPS-signaler.)

NTP håller alla datorer korrekta till UTC genom att kontinuerligt kontrollera varje systemklocka och justera för eventuell drift jämfört med UTC-tidssignalen. Genom att använda en NTP tidsserver, ett nätverk av datorer kan förbli inom några millisekunder av UTC förhindra eventuella fel, säkerställa säkerhet och tillhandahålla en testbar källa till korrekt tid.

Aktiemarknaden har varit i nyheten mycket nyligen. Eftersom den globala osäkerheten om de nationella skulderna stiger, är marknaderna i flux, och priserna förändras otroligt snabbt. På en handelsgolv räknas varje sekund och exakt tid är nödvändig för global inköp och försäljning av råvaror, obligationer och aktier.

NTS 6001 från Galleon Systems

De internationella börserna som NASDAQ och Londonbörsen kräver alla exakt och exakt tid. Med näringsidkare som köper och säljer aktier för kunder över hela världen kan några sekunder av felaktighet kosta miljontals då aktiekurserna fluktuerar.

NTP-servrar kopplad till tidtalssignaler för klockor säkerställer att börsen håller en exakt och exakt tid. Eftersom datorer över hela världen får alla aktiekurser, när de ändras använder de två NTP-serverns system för att bibehålla tiden.

Den globala tidsskala UTC (Samordnad universell tid) används som grund för atomklocka timing, så oavsett var en näringsidkare är på jorden, förhindrar samma tidsskala förvirring och fel när man handlar med aktier och aktier.

På grund av miljarder pund värda aktier och aktier som köps och säljs på handelsgolv varje dag, är säkerhet viktigt. NTP-servrar arbeta externt för nätverk, få tid från källor som GPS (Global Positioning System) eller radiosignaler som läggs ut av organisationer som National Physical Laboratory (NPL) eller National Institute for Standards and Time (NIST).

Börsen kan inte använda en internetkälla på grund av den risk det kan medföra. Hackare och skadliga användare kan manipulera med tidskällan, vilket leder till kaos och kostar miljoner och kanske miljarder om fel tid sprids runt utbytet.

Precisionen för internettiden är också begränsad. Latency över distans kan skapa förseningar, vilket kan leda till fel, och om tidskällan någonsin gick ner, kunde börserna drabbas av problem.

Det är inte bara aktiemarknader som behöver exakt och exakt tid, datanät över hela världen är oroade för säkerhetsanvändning av dedikerade NTP-servrar som Galleon Systems NTS 6001. NTS 6001 ger noggrann tid från både GPS- och radiosignalerna från NPL och NIST och garanterar exakt, exakt och säker tid varje dag på året.

Storbritanniens talande klocka firar sin 75^th födelsedag i veckan, med tjänsten som fortfarande ger tid till över 30 miljoner ringer per år.

Tjänsten, tillgänglig genom att ringa 123 på någon BT-fast telefon (British Telecom), började i 1936 när General Post Office (GPO) kontrollerade telefonnätet. Därefter använde de flesta mekaniska klockor, som var benägna att driva. Trots förekomsten av digitala klockor, mobiltelefoner, datorer och ett otaligt antal andra enheter, levererar BT-klockan fortfarande tid till 30 miljoner ringer per år, och andra nätverk implementerar sina egna talande klocksystem.

Mycket av den talande klockans fortsatta framgång är kanske nere till den noggrannhet som den håller. Den moderna talande klockan är noggrann på fem millisekunder (5 / 1000ths of a second), och hålls exakt genom atomvågssignalerna som tillhandahålls av NPL (National Physical Laboratory) och GPS-nätverket.

Men annonsören som förklarar att tiden "efter den tredje stroke" ger människor en mänsklig röst, ger inte något annat tidskrävande sätt, och kan ha något att göra med varför så många människor fortfarande använder den.

Fyra människor har haft den ära att ge röst för den talande klockan; BT-klockans nuvarande röst är Sara Mendes da Costa, som har givit röst sedan 2007.

Naturligtvis kräver många moderna teknologier en exakt källa till tid. Datornät som behöver synkroniseras, av säkerhetsskäl och för att förhindra fel, kräver en källa till atomur tid.

Nätverkstidsservrar, vanligen kallad NTP-servrar efter nätverkstidsprotokoll som distribuerar tiden över datorerna i ett nätverk, använd antingen GPS-signaler, som innehåller atomurtidssignaler, eller av radiosignaler som sänds av platser som NPL och NIST (National Institute for Standards and Time) i USA.

Byggandet av klocka, utformat för att berätta tiden för 10,000 år, pågår i Texas. Klockan, när den är byggd, kommer att stå över 60 meter lång och kommer att ha ett klockfönster nästan tre meter över.

Byggd av en ideell organisation, The Long Now Foundation, är klockan byggd så att den inte bara stannar kvar i 10,000-åren utan också fortfarande talar om tiden.

Består av ett 300kg-hjul och en 140kg-stålpendel, klockan klockas var tionde sekund och kommer att innehålla ett klocksystem som tillåter 3.65 miljoner unika chime-variationer-tillräckligt för 10,000 års användning.

Inspirerat av det gamla förflutna teknikprojektet, som Kinas Kinesiska mur och pyramiderna, som är konstruerade för att hålla, kommer klockans mekanism att innehålla toppmoderna material som inte kräver smörjning av service.

Men, som en mekanisk klocka, kommer Långklockan inte att vara mycket exakt och måste återställas för att undvika drift annars kommer tiden i 10,000 år inte att representera tiden på jorden.

Även atomklockor, världens mest korrekta klockor, kräver hjälp för att förhindra drift, inte för att klockorna i sig själva kan klocka i atomvatten förblir noggrann till en sekund i 100 miljoner år, men jordens rotation saktar.

Varje par år läggs en extra sekund till en dag. Dessa Leap Seconds infogas på UTC (Coordinated Universal Time) förhindra att tidsplanen och rörelsen av jorden slår ifrån varandra.

UTC är den globala tidsplanen som styr alla modern teknik från satellitnavigationssystem, flygkontroll och till och med datanätverk.

Medan atomklockor är dyra laboratoriebaserade maskiner, är det enkelt att ta emot tiden från en atomur, vilket bara kräver en NTP tidsserver (Network Time Protocol) som använder antingen GP eller radiofrekvenser för att plocka upp tidssignaler som distribueras av klockklockor. Installerat på ett nätverk och NTP tidsserver kan hålla enheter som körs inom några millisekunder av varandra och UTC.

En dag är något som de flesta av oss tar för givet, men längden på en dag är inte så enkel som vi kanske tror.

En dag, som de flesta av oss vet, är den tid det tar för jorden att snurra på sin axel. Jorden tar 24 timmar för att göra en fullständig revolution, men andra planeter i vårt solsystem har daglängder som skiljer sig långt från vårt.

Galleon NTS 6001

Den största planet, Jupiter, tar t ex mindre än tio timmar för att rotera en revolution som gör en jovisk dag mindre än hälften av jordens, medan en dag på Venus är längre än året med en Venusian-dag 224 Earth-dagar.

Och om du tänker på de snygga astronauterna på den internationella rymdstationen, som slingrar runt jorden på över 17,000 mph, är en dag för dem bara 90 minuter långa.

Självklart kommer få av oss någonsin att uppleva en dag i rymden eller på en annan planet, men den 24-timsdagen vi tar för givet är inte så fast som du kanske tror.

Flera influenser styr jordens revolution, såsom tidvattenstyrkorna och effekten av månens gravitation. Millioner år sedan var månen mycket närmare jorden som den är nu, vilket orsakade mycket högre tidvatten, varför jordens längd var kortare - bara 22.5 timmar under dinosaurs tid. Och sedan dess har jorden saktat.

När atomklockor först utvecklades i 1950-s, märktes det att längden på en dag varierade. Med introduktionen av atomtiden och sedan Koordinerad universell tid (UTC) blev det uppenbart att längden på en dag gradvis förlängdes. Medan denna förändring är mycket minut bestämde sig chorologerna för att säkerställa jämvikten mellan UTC och den faktiska tiden på jordklockan som innebär att solen ligger högst över meridianen, ytterligare sekunder som behövs för att tillsättas en eller två gånger per år.

Hittills har 24 av dessa "Leap Seconds" varit sedan 1972 när UTC först blev den internationella tidsskalaen.

De flesta tekniker är beroende av UTC-användning NTP-servrar tycka om Galleon s NTS 6001, som tar emot exakt klocktid från GPS-satelliter. Med en NTP tidsserver, automatiska steg andra beräkningar görs av hårdvaran säkerställa att alla enheter hålls exakta och exakta till UTC.

Om du någonsin har försökt att hålla koll på tiden utan klocka eller klocka, inser du hur svår det kan vara. Om några timmar kan du komma inom en halvtimme av rätt tid, men exakt tid är väldigt svår att mäta utan någon form av kronologisk enhet.

Innan användningen av klockor var det oerhört svårt att hålla tiden, och till och med förlora spår av årens dagar blev det lätt att göra om du inte höll dig som daglig. Men utvecklingen av korrekta klockor tog lång tid, men flera viktiga steg i kronologien utvecklades vilket möjliggjorde närmare och närmare mätningar.

Idag, med fördel av atomur, NTP-servrar och GPS klocksystem, tiden kan övervakas till inom en miljard sekund (nanosekund), men den här typen av noggrannhet har tagit mänskligheten tusentals år för att uppnå.

Stonehenge-forntida tidsåtgång

Stonehenge

Utan möten för att behålla eller ett behov av att komma fram till arbetet i tid hade förhistorisk man lite behov av att känna till tiden på dagen. Men när jordbruket började, var det viktigt att veta när man planterade grödor för överlevnad. De första kronologiska enheterna, såsom Stonehenge, antas ha byggts för ett sådant ändamål.

Identifiering av årets längsta och kortaste dagar (solstifter) möjliggjorde tidiga bönder att beräkna när de skulle plantera sina grödor, och antagligen gav mycket andlig betydelse för sådana händelser.

solur

De gav de första försöken att hålla reda på tiden hela dagen. Den tidiga mannen insåg att solen rörde sig över himlen på vanliga vägar så att de använde det som en metod för kronologi. Sundials kom i alla möjliga former, från obeliskar som kastade stora skuggor till små prydnadsvaror.

mekanisk Clock

Det första sanna försöket att använda mekaniska klockor uppträdde i det trettonde århundradet. Dessa använda escapement mekanismer och vikter för att hålla tid, men noggrannheten i dessa tidiga klockor innebar att de skulle förlora över en timme om dagen.

Pendelur

Klockor blev först tillförlitliga och korrekta när pendlar började visas under sjuttonhundratalet. Medan de fortfarande skulle drifta, betydde pendulens svängande vikt att dessa klockor kunde hålla koll på de första minuterna, och sedan utvecklade sekunderna som teknik.

Elektroniska klockor

Elektroniska klockor med kvarts eller andra mineraler möjliggjorde noggrannhet på delar av en sekund och möjliggjorde nedskalning av korrekta klockor till armbandsurstorlek. Medan mekaniska klockor existerade skulle de drifta för mycket och krävde konstant lindning. Med elektroniska klockor uppnåddes för första gången sann krångelfri noggrannhet.

Atomur

Att hålla tid till tusentals, miljontals och till och med miljarder delar av en sekund kom när den första atomur anlände till 1950. Atomklockor var ännu mer exakta än jordens rotation så Leap Seconds behövde utvecklas för att säkerställa att den globala tiden baserad på atomur, koordinerad universell tid (UTC) matchade solens väg över himlen.