0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Синхронизация времени на Android через TimeServer

Синхронизация времени на Android через TimeServer

Знание точного времени очень важно в современном мире, в котором все может поменяться буквально за считанные минуты. А для решения некоторых задач могут отводиться и вовсе несколько секунд. К счастью, определение точного времени в любой точке земного шара — несложная задача. Достаточно лишь иметь под рукой любое устройство с выходом в интернет. Рассмотрим, как определить точное время на смартфонах и планшетах, работающих под управлением операционной системы Android.

О синхронизации времени

Существуют различные способы определения точного времени. Для обычных людей наиболее удобным и простым способом является использование серверов синхронизации времени (NTP-сервер). Большинство операционных систем, устанавливающихся на компьютеры и мобильные устройства, имеют встроенную функцию для работы с такими NTP-серверами. Алгоритм синхронизации внутренних часов устройства со временем на удаленном сервере достаточно прост:

  • Пользовательское устройство посылает запрос на сервер синхронизации запрос, для чего используется специальный сетевой протокол — NTP (Network Time Protocol).
  • В ответ на запрос сервер формирует NTP-пакет с нужными данными и отправляет его обратно на пользовательское устройство.
  • Встроенная функция синхронизации обрабатывает пакет и настраивает внутренние часы устройства, используя данные из NTP-пакета.
  • Высокая точность синхронизации (вплоть до одной сотой секунды, т.е. 10 миллисекунд) достигается благодаря тому, что функция установки времени учитывает задержку между и отправкой запроса и получение от сервера NTP-пакета.

Сам же NTP-сервер определяет точное время по реально (физически) существующему эталону времени. Это целый комплекс оборудования, в задачу которого входит отчет времени. В мире существует несколько эталонов времени, расположенных в технологически развитых странах, включая Россию. Атомные часы имеются в распоряжении «Всероссийского научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений» (ВНИИФТРИ).

Синхронизация времени с TimeServer на Android

В операционных системах Android также имеется встроенная функция синхронизация времени по сети. Однако пользователи не могут ее настраивать. Т.е. система сверяет время с NTP-сервером, который, по сути, неизвестен владельцу Андроид-устройства. Также остается секретом и то, насколько точно работает базовая функция синхронизации часов в Android.

Для возможности синхронизации времени на смартфонах и планшетах под управлением Андроид существует только один выход — использование специальных приложений. Но и здесь есть свои нюансы. ОС Android запрещает сторонним приложениям изменять настройки даты и времени, что сделано в целях безопасности. Для полноценной работы приложений синхронизации времени требуется root-права. Без root-прав такие программы не могут изменять системные настройки в автоматическом режиме, однако определять точное время они все же в состоянии. В этом случае пользователю придется время от времени устанавливать время на своем Android-устройстве вручную.

Синхронизация времени без интернета

Помимо tcp/ip, существует множество способов синхронизация времени. Некоторые из них требуют лишь наличие обычного телефона, в то время, как другие требуют дорогостоящего, редкого и чувствительного электронного оборудования. Обширная инфраструктура систем синхронизации времени включает в себя обсерватории, государственные институты, радиостанции, спутниковые группировки и многое другое.

Сегодня я расскажу, как устроена синхронизация времени без интернета и как сделать “спутниковый” NTP сервер своими руками.

Радиовещание на коротких волнах

В Соединенных Штатах Америки NIST передает точное время и частоту по 2.5, 5, 10, 15 и 20 МГц радиоволнам со станции WWVH в Форт-Коллинсе, штат Колорадо, и на частотах 2.5, 5, 10 и 15 МГц со станции WWVH в Кауаи, штат Гавайи. Временной код передается через 60-секундный интервал на скорости 1 б/с. с использованием широтно — импульсной модуляции на поднесущей 100 Гц.

Читайте так же:
Полярность синхронизации на мониторе

Национальный исследовательский совет (NRC) Канады осуществляет распространение временной и частотной информации на 3.33, 7.85 и 14.67 МГц со станции CHU в Оттаве, провинция Онтарио.

image
Формат вещания WWVH

Распространение сигнала от коротковолновых станций обычно происходит путем отражения от верхних слоев ионосферы. Передачи сигнала могут быть получены на больших расстояниях, однако точность времени составляет порядка одной миллисекунды.

Текущий стандарт NTPv4 включает в себя аудио драйверы для WWV, WWVH и CHU.

Радиовещание на длинных волнах

Позывные и локацияЧастота (kHz)Мощность (kW)
WWVB Форт-Коллинс, Колорадо, США6050
DCF77 Mainflingen, Germany77.530
MSF Rugby, United Kingdom60>50
HBG Prangins, Switzerland7520
JJY Fukushima, Japan4050
JJY Saga, Japan6050

Низкочастотные Станции Стандартного Времени

Временной код передается через 60-секундный интервал на скорости 1 б/с, точно так же, как на коротковолновых станциях. Форматы передачи данных тоже сходны для обоих стандартов. Распространение сигнала происходит через нижние слои ионосферы, которые относительно стабильны и имеют предсказуемые суточные колебания высоты. Благодаря этой предсказуемости физической среды точность повышается до 50 μs.

image
Формат вещания WWVB

Геостационарный эксплуатационный спутник наблюдения за окружающей средой

В США NIST также передает данные о точном времени и частоте примерно на 468 МГц с геостационарных эксплуатационных спутников окружающей среды (GOES). Временной код чередуется с сообщениями, используемыми для опроса удаленных датчиков. Он состоит из 60 BCD полубайтов, передаваемых с интервалом в 30 с. Информация временного кода аналогична наземным службам.

Системы глобального позиционирования

Министерство обороны США использует GPS для точной навигации на суше, на море и в воздухе. Эта система обеспечивает 24-часовой охват земного шара с помощью группировки спутников на 12-часовых орбитах, наклоненных под углом 55°.

Первоначальная группировка из 24 спутников была расширена до 31 спутника в неоднородной конфигурации, так что по крайней мере 6 спутников всегда находятся в поле зрения, а 8 или более спутников находятся в поле зрения в большей части света.

Услуги, подобные GPS, эксплуатируются или планируются другими странами. Российский ГЛОНАСС работает уже с десяток лет, если считать со 2 сентября 2010 года, когда общее количество спутников было доведено до 26 — группировка была полностью развёрнута для полного покрытия Земли.

image
Спутники GPS вокруг земного шара.

Спутниковая система навигации Европейского Союза называется «Галилео». Ожидалось, что «Галилео» начнет работать в 2014—2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников Но на 2018 год спутниковая группировка «Галилео» так и не достигла необходимого количества аппаратов.

Есть еще китайский «Бэйдооу», что в переводе означает «кит». Группировка в составе 16 спутников была запущена в коммерческую эксплуатацию 27 декабря 2012, в качестве региональной система позиционирования. Планируется, что на полную мощность система выйдет к 2020 году. Как раз сегодня, на Хабре вышла статья, про успешный запуск спутника этой системы.

Читайте так же:
Часы санлайт как регулировать ремешок

Математика определения координат по СРНС

Как GPS/Глонасс навигатор на вашем смартфоне определяет местоположение с такой точностью с помощью системы радионавигационной связи (СРНС)? Чтобы понять принцип расчетов нужно вспомнить стереометрию и алгебру в пределах старших классов средней, или физмат школы.

Каждый спутник сообщает приемнику точное время. На спутнике установлены атомные часы и поэтому им можно верить. Зная скорость света нетрудно определить радиус сферы на поверхности которой находится спутник. Это же сфера соприкасаясь с Землей образует круг, на котором находится GPS / Глонасс приемник.

Когда сигнал приходит с двух спутников, мы уже имеет пересечение Земли и двух сфер, что дает лишь две точки на круге. Сфера третьего спутника в идеале должен попасть в одну из этих двух точек, окончательно определив координаты приемника.

В принципе даже с двух спутников по косвенным признакам можно понять, какая из двух точек ближе к истине и современные алгоритмы навигационного программного обеспечения могут справиться с такой задачей. Зачем же тогда нам нужен четвертый спутник?

image
Определение местоположения с помощью спутниковой группировки.

Нетрудно заметить, что в этой идеализированной картине есть много нюансов, от которых зависит точность расчетов. Время на приёмнике, пожалуй самый очевидный источник погрешностей. Для того, чтобы все заработало как надо время GPS / Глонасс приёмника должны быть синхронизированы со временем спутника. Без этого погрешность составила бы ∓ 100 тыс. км.

Из формулы скорости, времени и расстояния S = v*t получаем базовое уравнение для передачи сигнала СРНС. Расстояние до спутника равно произведению скорости света на разницу времени на спутнике и приёмнике.

Главным образом это происходит вследствие того, что даже после всех синхронизаций время на приёмнике tпр мы знаем с достаточной степенью точности. Между истинным временем и tпр всегда будет существовать Δt, из-за которой погрешность вычислений становится не приемлема. Вот почему нужен четвертый спутник.

Для более ясного математического обоснования необходимости четырех спутников построим систему уравнений.

Для определения четырех неизвестных x, y, z, и Δt необходимо, чтобы число наблюдений равнялось или было больше, чем число неизвестных. Это необходимое, но недостаточное условие. Если матрица нормальных уравнений окажется вырожденной у системы уравнений не будет решения.

Не стоит также забывать про Специальную Теорию Относительности и релятивистские эффекты с замедлением времени на спутниковых атомных часах относительно наземных.

Если считать, что спутник движется по орбите со скоростью 14 тыс. км./ч., то получаем замедление времени около 7 μс (микросекунд). С другой стороны действуют релятивистские эффекты Общей Теории Относительности.

Дело вот в чем, спутники на орбитах находятся на большом расстоянии от Земли, где кривизна пространственно-временного континуума меньше, чем на земной поверхности из-за массы Земли. Согласно ОТО ход часов, расположенных ближе к массивному объекту, будет казаться медленнее, чем тех, что находятся дальше от него.

  • G — гравитационная постоянная;
  • M — масса объекта, в данном случае Земли;
  • r — расстояние от цента Земли до спутника;
  • c — скорость света.

В прикладных задачах определения местоположения с помощью СРНС следует также принять во внимание ионосферные и тропосферные задержки. Помимо того, корректировки 46 ns связаны c эксцентричностью 0.02 орбиты спутников GPS.

Возможность получать сигналы одновременно более чем с четырех спутников GPS / ГЛОНАСС позволяет еще больше увеличить точность определения координат приёмника. Это достигается за счет того, что навигатор решает систему их четырех уравнений с четырьмя неизвестными число раз и берет среднее значение, повышая точность итоговой оценки согласно законам математической статистики.

Читайте так же:
Куда обратиться чтобы отрегулировать пластиковые окна

Как настроить NTP сервер Startum 1 по спутниковой связи

Для настройки высококачественного сервера времени необходимо всего лишь GPSD, NTP и GPS-приёмник, с выходом 1PPS (один импульс в секунду).

1. Установите gpsd и ntpd, либо gpsd и chronyd. Версия gpsd должна быть ≥ 3.20

2. Подключите GPS-приёмник с поддержкой PPS к последовательному RS232 или USB порту.

Обычный дешевый GPS-приемник не подойдет; возможно, придется немного побегать, чтобы найти подходящий.

3. Убедитесь, что устройство действительно выдаёт PPS, для этого проверьте порт утилитой gpsmon.

4. Откройте файл /etc/conf.d/gpsd и отредактируйте следующую строку.

так, чтобы стало

Это изменение требуется для того, чтобы gpsd при старте сразу же начинал поиск источников СРНС.

5. Запустите, или перезапустите gpsd.

Для дистрибутивов с systemd, используйте соответствующую команду systemctl.

6. Проверьте консольный вывод команды cgps.

Нужно удостовериться в том, что данные исправно поступают со спутников. В консоли должно быть нечто схожее с иллюстрацией.


Вывод консольной команды cgps.

7. Настало время отредактировать файл /etc/ntp.conf.

Верхняя запись NTP0 указывает на универсальный источник времени, доступный почти на всех устройствах GPS. Нижняя запись NTP1 определяет гораздо более точный PPS источник.

8. Перезапустить ntpd.

Для дистрибутивов с systemd, используйте команду systemctl.
$ sudo systemctl restart ntp

Синхро- nнизация

Вы можете передавать данные с ваших часов в приложение Polar Flow по беспроводной сети через соединение Bluetooth. Или же вы можете синхронизировать часы с онлайн-сервисом Polar Flow с помощью USB-порта и программы FlowSync. Чтобы синхронизировать данные ваших часов с приложением Flow, у вас должна быть учетная запись Polar. Если вы хотите синхронизировать данные из часов непосредственно с онлайн-сервисом, то помимо учетной записи Polar вам нужна программа FlowSync. Если вы выполняли настройку часов, то создавали учетную запись Polar. Если вы настраивали часы с помощью компьютера, то на вашем компьютере уже есть программа FlowSync.

Помните о необходимости регулярной синхронизации данных между часами, онлайн-сервисом и приложением для мобильных устройств.

Выполните синхронизацию с приложением для мобильных устройств Flow

Перед синхронизацией необходимо убедиться в том, что:

  • У вас есть учетная запись Polar и приложение Flow.
  • На вашем мобильном устройстве включен Bluetooth и отключен режим «В самолете».
  • Вы выполнили сопряжение часов и мобильного устройства. Для получения более подробной информации см. раздел Сопряжение.
  1. Войдите в приложение Flow, а затем нажмите и удерживайте кнопку НАЗАД в меню часов.
  2. На дисплее появится сообщение: Подключение к устройству , а затем Подключение к приложению .
  3. По завершении синхронизации появится сообщение Синхронизация выполнена .

Часы автоматически синхронизируются с приложением Flow после окончания тренировки, если телефон находится в зоне досягаемости Bluetooth. При синхронизации часов с приложением для мобильных устройств Flow ваши данные о тренировках и активности также будут автоматически передаваться через Интернет-соединение на онлайн-сервис Flow.

За технической поддержкой и подробной информацией по использованию приложения Polar Flow обращайтесь на наш сайт в раздел support.polar.com/en/support/Flow_app.

Читайте так же:
Как поставить айтюнс и синхронизировать

Синхронизация с онлайн-сервисом Flow при помощи программы FlowSync

Чтобы синхронизировать данные с онлайн-сервисом Flow, необходима программа FlowSync. Перейдите на веб-сайт flow.polar.com/start, загрузите и установите программу FlowSync перед синхронизацией.

  1. Подключите часы к компьютеру. Проверьте, запущена ли программа FlowSync.
  2. На экране компьютера вы увидите окно программы FlowSync, означающее, что синхронизация началась.
  3. По завершении синхронизации вы увидите сообщение «Синхронизация выполнена».

При каждом подключении часов к компьютеру программа Polar FlowSync будет осуществлять передачу ваших данных на онлайн-сервис Flow и синхронизировать возможные изменения настроек. Если синхронизация не началась автоматически, запустите программу FlowSync на рабочем столе (для Windows) или из папки приложений (для Mac OS X). Программа FlowSync будет уведомлять вас о появлении обновлений и запрашивать их установку.

При изменении настроек в онлайн-сервисе Flow, пока часы подключены к компьютеру, нажмите кнопку синхронизации на FlowSync для передачи настроек на часы.

Настройка времени и даты в MikroTik

Чтобы настроить вручную время и дату MikroTik зайдите в WinBox и выполните следующее:

  1. Откройте меню System → Clock;
  2. В поле Time введите время.
    Время имеет формат ЧЧ:MM:СС, где
    ЧЧ — часы от 00 до 24;
    MM — минуты от 00 до 59;
    СС — секунды от 00 до 59.
  3. В поле Date введите дату.
    Дата имеет формат ммм/ДД/ГГГГ, где
    ммм — месяц на английском (jan, feb, mar, apr, may, jun, jul, aug, sep, oct, nov, dec,);
    ДД — дата от 00 до 31;
    ГГГГ — год от 1970 до 2030.
  4. В списке Time Zone Name выберите ваше местоположение;
  5. Нажмите кнопку OK, чтобы применить настройки.

Как настроить время MikroTik

Если в списке Time Zone Name нет вашего города, то можно вручную задать вашу временную зону отностительно GMT. Для этого перейдите на вкладку Manual Time Zone и укажите вашу временную зону в поле Time Zone.

Настройка временной зоны MikroTik

Ручная настройка даты и времени имеет один недостаток. Если пропадет электричество и роутер MikroTik выключится на некоторое время, то после его включения настройки даты и времени сбросятся по умолчанию. Это происходит потому, что в роутерах MikroTik нет батарейки как в материнских платах компьютеров, которая бы помогала хранить системное время и дату. Поэтому чтобы после выключения на маршрутизаторе была установлена корректная дата, советуем использовать синхронизацию времени через интернет.

Синхронизация времени MikroTik

Настроив синхронизацию времени в MikroTik, ваш роутер сможет получать время и дату из серверов точного времени в интернете.

Прежде чем настроить синхронизацию времени MikroTik, необходимо установить вашу временную зону. Для этого откройте меню System → Clock и в списке Time Zone Name выберите ваше местоположение.

Временная зона MikroTik

Или укажите временную зону вручную на вкладке Manual Time Zone в поле Time Zone.

Ввод временной зоны вручную в MikroTik

Теперь приступим к настройке синхронизации времени:

  1. Откройте меню System → SNTP Client;
  2. Поставьте галочку напротив Enable;
  3. В списке Mode выберите режим unicast;
  4. В поле Primary NTP Server введите адрес основного NTP сервера.
    NTP серверов в интернете много, можете использовать любые. Мы использовали сервера точного времени 0.ua.pool.ntp.org и 1.ua.pool.ntp.org;
  5. В поле Secondary NTP Server введите адрес дополнительного NTP сервера. Дополнительный сервер будет использоваться, если по какой-то причине основной NTP сервер будет недоступен;
  6. Нажмите OK для сохранения настроек.
Читайте так же:
Регулировка двери в шкафах купе видео

Как настроить синхронизацию времени MikroTik

После этого зайдите в меню System → Clock и проверьте, что роутер успешно синхронизировал время и дату.

Apple Watch + наушники. Слушаем музыку без iPhone

Вы можете слушать музыку с Apple Watch, когда занимаетесь спортом. Неважно, бегаете ли вы в парке или тренируетесь в зале, вы можете не брать с собой iPhone — только часы и беспроводные наушники.

Какие наушники можно подключить к Apple Watch

Вы не сможете подключить к Apple Watch проводные наушники, поэтому понадобится обзавестись беспроводными.

Варианты наушников, которые подойдут для Apple Watch:

Beats Powerbeats3 Wireless: [11 990 ₽];

Jabra Elite 65t Active: [12 990 ₽];

Bang & Olufsen BeoPlay E8: [20 990 ₽];

Bowers & Wilkins P5 Wireless: [16 990 ₽].

Apple Watch работают со всеми наушниками, которые поддерживают Bluetooth 4.0 и выше или оснащены фирменным чипом Apple W1.

Устаревшие беспроводные наушники с Bluetooth версии ниже 4.0 не будут работать с Apple Watch корректно. Связь с ними может прерываться, они могут не подключаться к часам.

Как подключить наушники к Apple Watch

Шаг 1. Запустите режим подключения Bluetooth на наушниках (для этого используйте инструкцию, которая идет в комплекте с ними).

Если вы уже подключали AirPods или наушники Beats с чипом W1 к своему iPhone, запускать режим подключения на них не нужно — Apple Watch автоматически найдут их.

Шаг 2. Перейдите в меню приложений и откройте «Настройки».

Шаг 3. Откройте пункт Bluetooth и выберите наушники, которые нужно подключить.

Шаг 4. Введите пароль или PIN-код, если наушники отправят на Apple Watch соответствующий запрос.

Как слушать музыку из каталога Apple Music

На Apple Watch Series 3 и новее вы можете слушать любую музыку из Apple Music без предварительной загрузки. Для этого нужны подписка на Apple Music и подключение к интернету. Вы можете использовать мобильный интернет с iPhone или же Wi-Fi, если смартфон не рядом.

Если эти условия соблюдены, откройте на часах программу «Музыка» и запустите подходящие композиции из «Медиатеки».

На Apple Watch Series 2 и старше требуется заранее загружать музыку с iPhone. Воспроизводить композиции, которые вы не загрузили заранее, не получится.

Вы также можете загрузить музыку на более новые модели, чтобы слушать ее без интернета.

Как загрузить музыку на Apple Watch

Шаг 1. Подключите Apple Watch к зарядному устройству.

Шаг 2. На iPhone перейдите в меню «Настройки» > Bluetooth и убедитесь, что беспроводное подключение активно.

Шаг 3. Запустите программу Watch и перейдите в раздел «Мои часы».

Шаг 4. Откройте меню «Музыка» и выберите «Добавить музыку».

Шаг 5. Определитесь с музыкальными записями и дождитесь окончания синхронизации.

Вы можете загрузить на Apple Watch до 2 ГБ музыки. Когда вы подключите наушники, сможете запустить загруженные композиции через приложение «Музыка».

Обратите внимание на плейлисты, которые регулярно обновляются модераторами Apple Music. Если будете использовать их, на ваших Apple Watch всегда будет новая актуальная музыка.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector