03 settembre 2009

Chiude nel 2011 la stazione di tempo elvetica

Non so se le stazioni di tempo e frequenza campione si possano classificare tra i simboli di una tecnologia ormai tramontata, ma è certo che ne stanno rimanendo pochine ancora in piedi. Per "stazione di tempo" si intende un impianto radio capace di trasmettere un segnale orario molto preciso (di solito generato da un orologio atomico) su frequenze altrettanto precise. Gli organismi che si occupano di metrologia e standardizzazione in diverse nazioni avevano costruito questo tipo di impianti perseguendo due fondamentali scopi: diffondere una informazione di riferimento sull'ora "ufficiale" e mettere a disposizione di laboratori, tecnici, radiooperatori una fonte in radiofrequenza che potesse servire alla calibrazione di strumenti di misura e apparati. Per raggiungere bacini di ascolto sufficientemente estesi molti di questi impianti sono stati attivati sulle onde lunghe, cioè a frequenze molto basse. In altri casi si è preferito utilizzare frequenze delle onde corte, magari scegliendo una frequenza facilmente ricevibile in ora diurna e un'altra in condizioni di oscurità.
Invenzione tipica del dopoguerra, in particolare dagli anni Sessanta in poi, oggi le stazioni di tempo sono meno numerose ma continuano a reggere allo scorrere del tempo. Anzi, è molto probabile che anche voi abbiate in casa almeno un orologio radiocontrollato (qui in Europa la stazione di riferimento è tedesca e opera su 77,5 kHz con la sigla DCF77).
Anche la vicina Svizzera ha un suo impianto di tempo e frequenza campione, ma per questioni legate alle cattive condizioni dei tralicci emittenti, le autorità confederali hanno deciso che a fine 2011 l'impianto, operativo da Prangins nel cantone di Losanna sulla frequenza di 75 kHz, smetterà di funzionare. Al suo posto, recita il comunicato stampa che Andrea Borgnino mi ha segnalato oggi, verrà attivato (e questo è sicuramente un duplice segno dei tempi) un Net Time Server all'indirizzo ntp.metas.ch. L'organismo che gestisce attualmente il trasmettitore, designato dalla sigla HBG, è il METAS, Ufficio federale di metrologia, lo ha in carico dal primo giugno del 2000. Gli ultimi sopralluoghi indicano che le antenne sono deteriorate e mettono a rischio la sicurezza dell'impianto. Ma le spese di risanamento metterebbero a rischio ancora più grave il bilancio del METAS, tuttora incaricato di diffondere l'ora ufficiale elvetica (sempre che l'amico Mu'ammar, come leggo oggi sui giornali online, non riesca a smembrare la Svizzera...). Così è stato deciso che nel 2011 i 75 kHz di Prangins verranno spenti per sempre, le antenne smantellate e il METAS trasmetterà il segnale di tempo via Internet.

Messa fuori servizio del trasmettitore del segnale orario HBG di Prangins (VD) per la fine del 2011

Il Consiglio federale ha deciso di mettere fuori servizio il trasmettitore del segnale orario HBG di Prangins (VD) per la fine del 2011. Il trasmettitore è gestito dall’Ufficio federale di metrologia (METAS), l’istituto nazionale di metrologia.


Dal 1966 il trasmettitore a onde lunghe di Prangins emette segnali orari ufficiali a una frequenza di 75 kHz abbinati all'ora mondiale coordinata. Le informazioni orarie, che sono sincronizzate con un orologio atomico, possono essere impiegate per il controllo di orologi radio e di apparecchiature tecniche. L'emettitore è operativo 24 ore su 24. I segnali orari rappresentano un servizio pubblico gratuito. Il trasmettitore è stato gestito da PTT e fino a maggio 2000 da Swisscom. Successivamente la gestione è passata nelle mani dell’Ufficio federale di metrologia (METAS). I lavori di manutenzione periodici all’impianto di trasmissione hanno messo in evidenza diversi punti di usura sulle antenne. Dalle perizie effettuate da specialisti indipendenti è emerso che un mancato risanamento delle strutture comprometterebbe in maniera inammissibile la sicurezza e comporterebbe l’interruzione dell’esercizio del trasmettitore. Il mantenimento in funzione del trasmettitore, attraverso un intervento di risanamento, ha costi elevati che non potrebbero essere compensati dall’attuale impiego ridotto dell’impianto, come è emerso da uno studio esterno che ha anche verificato se il trasmettitore a onde lunghe potesse essere utilizzato per altri scopi o se la sua gestione potesse essere rilevata da altri enti. L’esito negativo di tali verifiche ha portato a decidere la messa fuori servizio dell’impianto per la fine del 2011. La decisione è stata presa con anticipo per lasciare agli utenti il tempo necessario per sintonizzarsi sul segnale del trasmettitore tedesco DCF77, che ha una qualità di ricezione in Svizzera pari a quella del trasmettitore di Prangins. Oltre ai circa 3600 utenti istituzionali tra chiese e scuole, vi sono anche alcuni apparecchi riceventi come radiosveglie o ricevitori di informazioni meteo che sfruttano i segnali HBG. Molti di questi apparecchi sono dotati di ricevitori compatibili con il trasmettitore tedesco DCF77 e potranno quindi continuare a funzionare senza problemi. La maggioranza dei apparecchi sul mercato è ormai compatibile solo con il trasmettitore tedesco; ciò vale per quasi tutti gli orologi da polso radiocontrollati. L’ora ufficiale svizzera continuerà ad essere trasmessa da METAS. Sarà inoltre messo a disposizione un server per l’ora (ntp.metas.ch) grazie al quale sarà possibile sincronizzare l’ora dei computer con la scala svizzera del tempo. METAS è l’istituto a cui compete la gestione e la diffusione delle unità di misura in Svizzera, tra cui anche l’unità del tempo, il secondo. Tra i suoi compiti rientrano anche l’individuazione e la diffusione dell’ora ufficiale svizzera. Fino alla messa fuori servizio a fine 2011 sarà METAS a gestire il trasmettitore del segnale orario HBG di Prangins (VD).

7 commenti:

Roberto Del Bianco ha detto...

Andrea, una domanda che mi pongo sempre, al proliferare di sistemi digitali che via via soppiantano l'analogico. MA I TEMPI DI PROPAGAZIONE dell'informazione non vanificano, specie in questo caso particolare, l'esattezza del segnale orario? Già non bisogna fidarsi più dell'"ora esatta" se è trasmessa da emittenti radio online (a volte con decine di secondi di ritardo, se non di un minuto o più); chissà se sarà più possibile sincronizzarsi con precisione usando questi questi metodi "innovativi", visto che la velocità della luce (comunque presente nella ricezione del segnale orario analogico) diventa un ritardo assolutamente trascurabile in confronto al tempo di costruzione dei pacchetti dati e del loro trasporto lungo i sistemi telematici della Rete?

Andrea ha detto...

Il protocollo NTP prevede in effetti l'uso di "jitter buffer" per compensare le latenze variabili nella trasmissione dei pacchetti. A parte questo non so bene quale siano le problematiche e in che misura possano essere risolte. Immagino che alla fine, per tenere in piedi servizi di pubblica utilità come gli orologi radiocontrollati (ma a quel punto mi sa che quelli potranno funzionare con il GPS), alcune stazioni, come la DCF77, continueranno a funzionare anche in futuro.

Hyperveloce ha detto...

Ragazzi non abbattiamoci troppo.

Non e' poi vero che oggi vale solo il paradigma "tutto su internet"

Magari invece che su 75 Khz bisogna solo sintonizzarsi un pochino piu' in lato, per esempio a 1575.42 MHz,
dove batte il time signal GPS come dice Andrea

Nell'ambito GPS i problemi legati ai tempi di propagazione, sono risolti dal protocollo stesso
ed oggi si trovano "orologi GPS"
che spaziano da quelli da polso (vedi Garmin) alle schede PCI per PC (con precisioni diverse, off course).

Non vi racconto niente di nuovo, ma comunque qui c'e' un razionale un po piu' preciso della cosa:

http://www.gpstime.com/
http://gpsinformation.net/main/gpstime.htm


Su NTP avete ragione: come protocollo di sincronizzazione al giorno d'oggi fa schifo, ma e' stato inventato piu' di 25 anni fa da questo gentiluomo (che ho avuto l'onore di conoscere) che da buon HAM aveva all'epoca sotto mano solo WWVB e linee commutate a 9600bps :

http://www.eecis.udel.edu/~mills/index.html

come tutti i Maestri che si puo' avere la fortuna di incontrare nella vita Dave ha sempre unito il genio alla piu' schietta semplicita' di stile e NTP lo rappresenta bene.

Se date un occhio ai reference clock per cui esiste un driver NTP si capisce quali erano i criteri di 25 anni fa:

http://www.eecis.udel.edu/~mills/ntp/html/refclock.html

Oggi l'ultima moda e' IEEE1588:

http://ieee1588.nist.gov/

roba veramente buona, credetemi,
con skew sotto il microsecondo.

Tornando al tema della precisione GPS e clock relativo, raggiungibile guardatevi sta cosa:

http://sideshow.jpl.nasa.gov/mbh/series.html

Certo, il "trill" delle VLF non c'e' piu', ma pure nella Fiat 500 oggi mettono il Multijet ;-)

Allora ? A quando un bel progettino per un "radio controlled clock" GPS con le due fatidiche pilette AA ?

DCF77 ha un po' stufato .... ;-)

Hyperveloce

Andrea ha detto...

Che dire, Hyper, finirò per convincermi che questo blog e il suo autore devono ormai abbandonare la speranza di riuscire a stare al passo dei loro lettori!
A proposito di GPS viene in mente il silicio dell'italiana Atmel e a proposito di Atmel viene in mente il progetto Arduino. Magari gli autocostruttori troveranno qualcosa di interessante in questo apposito tutorial. Non credo che le due pilette bastino, ma non è neanche detto...

Hyperveloce ha detto...

Andrea, veramente sono io che imparo un mucchio di roba qua dentro, e' un vero piacere leggere il tuo blog.

Per chiudere sul tema GPS visto che citi ATMEL (che pero' purtroppo di italiano ha solo qualche FAE) : da loro esiste una bella soluzione pronta in single chip chiamata ANTARIS (un ARM/TDMI + il sw GPS della u-blox) :

http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=3932

Ammetto che il tema delle stazioni di tempo e della sincronizzazione degli orologi mi acchiappa ancora dopo tanti anni. Per i praticoni come me c'e' un bel libro sui "fundamentals" della sincronizzazione che mi sento di consigliare, edito da Cortina : "Gli orologi di Einstein, le mappe di Poincaré. Imperi del tempo"

Andrea ha detto...

Questa la scheda del libro suggerito da Hyperveloce, che ringrazio nuovamente.
Sì, ahimé, mi riferivo alle relazioni di ricerca che Atmel ha in Italia (ho avuto modo di parlare di alcune di queste sperimentazioni e avevo dimenticato le virgolette... Come corporation Atmel è californiana.

Andrea Lawendel ha detto...

Ricevo da un anonimo e puntiglioso commentatore le seguenti precisazioni:

«Due imprecisioni: non esiste il Cantone di Losanna, ma semmai il Canton Vaud. È parimenti sbagliato parlare di autorità "confederali", ma "federali". La Svizzera è una Federazione di Stati e non Confederazione, anche se si è mantenuta la vecchia denominazione dopo la riorganizzazione dello Stato nel 1848.»

Grazie per avermi dedicato tanta attenzione, mi affretto a pubblicare le osservazioni sperando di riuscire almeno in parte a rimediare ai gravi errori. Ho utilizzato l'espressione "cantone di Losanna" come avrei scritto "cantone di Lugano" pur avendo vaga cognizione dell'esistenza della Repubblica e Cantone del Ticino (non è chiaro a tutti che Losanna si trova nel canton Vaud, ho pensato di tagliar corto). Vedo che l'aggiunta del "con" è stata ritenuta offensiva come l'omofono francesismo, ma ovviamente non era questa la mia intenzione. E' vero, nella Confederatio Helvetica le autorità sono federali, non confederali. E' un vezzo di molti giornalisti italiani, per i quali le autorità federali sono in genere sinonimo di governo americano. Ma è un vezzo che, come suggerisce l'attento (e spero comprensivo) lettore, maschera una imprecisione e andrebbe curato.