เวลามาตรฐาน

               "เวลา" มีบทบาทสำคัญอย่างมากต่อชีวิตประจำวันของเราทุกคน ไม่ว่าจะเป็นด้าน การทหาร, การเงิน, การแพทย์, การจราจร, การขนส่ง, การสื่อสาร, การติดต่อธุรกิจ, และอุตสาหกรรมต่างๆ ทั้งภายในและนอกประเทศ ดังนั้น ภารกิจของห้องปฏิบัติการด้านเวลา สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ คือ การจัดหา, รักษา และถ่ายทอด มาตรฐานทางด้านเวลา ไปสู่ภาคอุตสาหกรรมและผู้ใช้บริการต่างๆ พร้อมทั้งได้มีการพัฒนาขีดความสามารถด้านการวัดเวลาและความถี่ให้เป็นที่ยอมรับในระดับสากล ตาม พ.ร.บ.พัฒนาระบบมาตรวิทยาแห่งชาติ พ.ศ. 2540

               1. TAI (International Atomic Time) เป็นเวลาที่ใช้อ้างอิงระหว่างประเทศซึ่งถูกคำนวณที่ สำนักงานชั่ง ตวง วัด ระหว่างประเทศ (BIPM) โดยใช้ข้อมูลจาก นาฬิกา ซีเซียม (Cesium clock) มากกว่า 250 เครื่องซึ่งตั้งอยู่ตามสถาบันมาตรวิทยาของประเทศต่างๆกว่า 50 ประเทศ รวมทั้งสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ประเทศไทย

               2. UTC (Coordinated universal Time) คือเวลา TAI ที่ถูกเพิ่ม-ลด วินาที (Leap second) เพื่อให้สอดคล้องกับเวลาที่ได้จากการโคจรของโลก

               3. UTC(NIMT) คือเวลามาตรฐานประเทศไทยได้จากนาฬิกา Cesium ถูกคำนวณโดย BIPM โดยเทียบกับเวลามาตรฐานอ้างอิง UTC ซึ่งมีความไม่แน่นอนอยู่ที่ 20 นาโนวินาที จาก BIPM Circular T.

               4. UT-1 (Universal Time) คือเวลาที่เกิดจากการโคจรของโลกซึ่งพัฒนามาจาก UT-0 และถูกแก้ค่า (correct) จากการเปลี่ยนแปลงทาง Longitude ของสถานีสังเกตการณ์ เนื่องจากการเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงของขั้วโลก โดยนิยามข้างต้นจะสามารถอธิบายให้เข้าใจง่ายขึ้นดังรูปที่ 1 ซึ่งจะแสดงให้เห็นว่าเวลามาตรฐานของประเทศต่างๆรวมทั้งประเทศไทยมีการสอบกลับได้ (Traceability) และส่งผลให้ระบบเวลาของประเทศต่างมีความถูกต้องสอดคล้องกันทั่วโลก

รูปที่ 1 แสดงขั้นตอนในการคำนวณหาค่า TAI และ UTC

วิธีการปรับเทียบเวลามาตรฐานทาง Internet ผ่านระบบ NTP

(Time Synchronization through Internet by NTP)

การปรับเทียบเวลามาตรฐานทาง Internet ผ่านระบบ Network Time Protocol ( NTP) คืออะไร
               NTP Protocol เป็น Protocol ที่ใช้สำหรับปรับเทียบเวลา ( Time Synchronization) ของ Computer โดยอาศัยเครือข่าย Internet เป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูลเวลามาตรฐานไปยังเครื่องลูกข่าย โดยมีเครื่องแม่ข่าย ( NTP Server) เป็นตัวให้บริการส่งเวลามาตรฐานไปยังเครื่องปลายทางเพื่อปรับเทียบเวลาให้ตรงกลับเวลามาตรฐาน ( Time Standard) ซึ่งเป็นค่าเวลาที่ทาง Time & Frequency Lab. ได้ทำการเก็บรักษาไว้โดยวิธีการเปรียบเทียบกับเวลามาตรฐานของประเทศอื่นๆซึ่งเป็นที่ยอมรับในระดับนานาชาติ โดยมีความถูกต้องอยู่ที่ ประมาณ 1 millisecond ในระบบ LAN และประมาณ 10 millisecond ในระบบ WAN นับว่าเป็นความคลาดเคลื่อนที่อยู่ในระดับต่ำ อีกทั้งยังง่ายต่อการเข้าถึงของผู้ใช้ทั่วไป แค่เพียงมี PC ที่สามารถเชื่อมต่อ เข้าระบบ Internet ได้ผู้ใช้ก็สามารถที่จะ Synchronize เวลามาตรฐานผ่านระบบ NTP ได้ทันที

สามารถใช้งาน NTP ได้อย่างไร
               สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ส่วนห้องปฏิบัติการด้านเวลาและความถี่ได้จัดให้มีการติดตั้ง NTP Server ขึ้นเพื่อให้บริการถ่ายทอดเวลาผ่านระบบ Internet และสามารถเปิดให้บริการได้แล้วในปัจจุบัน ผู้สนใจใช้บริการสามารถปรับเทียบเวลาได้โดยวิธีง่ายๆไม่สลับซับซ้อนมากนัก สามารถใช้โปรแกรมพื้นฐานที่ติดมากับ Windows Xp ได้เลย โดยให้ผู้ใช้ปฏิบัติตามขั้นตอนดังต่อไปนี้

•  กรณีใช้ Window Xp ขึ้นไปให้ double click ตรงตำแหน่งที่แสดงเวลาด้านล่างขวาของหน้าจอคอมพิวเตอร์ดังที่แสดงในรูปที่ 3

•  Click ไปที่ Tab Internet Time แล้วเลือก Check Box ที่ Automatically Synchronize with and internet time server และ ใส่ค่า IP Address ของ NTP Server ของสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ดังรูปที่ 3

•  จากนั้นให้ Click ที่ปุ่ม Update Now และให้สังเกตบรรทัดล่างจะปรากฏคำว่า The time has been successfully synchronized with " time1.nimt.or.th ( IP Address of NIMT TIME SERVER) " on 11/2/2549 at 16:03. ( ดังแสดงในวงกลมสีแดงในรูปด้านล่าง) นั่นหมายถึงสามารถที่จะ Synchronize เวลากับเครื่องแม่ข่ายได้เป็นที่เรียบร้อยแล้ว และ ถือเป็นอันเสร็จขั้นตอนการ Synchronize เวลาจากเครื่องแม่ข่าย

โปรแกรมประยุกต์อื่นๆสำหรับใช้ Synchronize เวลาผ่านระบบเครือข่าย
               นอกจากเครื่องมือมาตรฐานที่ Windows Xp ให้มาแล้วยังสามารถที่จะใช้โปรแกรมประยุกต์อื่นๆ ที่รองรับการทำงานของระบบ NTP ได้ ในที่นี้ทาง ห้องปฏิบัติการด้านเวลาและความถี่ อยากจะแนะนำ Software ที่ทำงานในลักษณะดังกล่าวอยู่ 2 ตัวได้แก่ Dimension 4 ซึ่งมีความสามารถในการรองรับการใช้งานระบบ NTP ได้ ซึ่ง Software ดังกล่าวสามารถ Download ได้ทาง Internet ที่ www.thinkman.com โปรแกรม Dimension4 ซึ่งจะยอมให้สามารถ setup ค่าต่างๆได้อย่างละเอียดและ User Interface ดูแล้วไม่ยุ่งยากสำหรับผู้ใช้งานทั่วไปดังแสดงในรูปที่ 5

- ในการเพิ่มค่าของ NTP Server ของสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติเข้าไปให้ Click ที่ปุ่ม Add ในวงกลมสีแดงหลังจากนั้นให้ใส่ค่าในช่องต่างๆดังต่อไปนี้

Server :: time1.nimt.or.th และ time2.nimt.or.th และ time3.nimt.or.th

Location :: TH BKK: NIMT Time and frequency Laboratory หรือ NTP SERVER of NIMT (THAILAND)

Protocal :: SNTP

Note :: Synchronize with time server of National Institute of Metrology (THAILAND)

- เมื่อใส่ค่าต่างๆครบแล้วให้ Click ปุ่ม OK

- จากรูปที่ 6 ในช่อง Synchronized: จะปรากฏค่า +0.007 s on 19/8/2550 @ 11:12 หมายถึง เวลาในคอมพิวเตอร์ต่างจากเวลามาตรฐานไป 0.007 วินาที ณ วันที่ 19/8/2550 เปรียบเทียบที่เวลา 11 :12 น.