Про наручні годинники CASIO з радіоконтролем. Частина 2

«Атомний час» для всіх, правила успішного прийому та народна радіосинхронна «творчість»

<<< Частина 1

Вашій увазі, шановні любителі годинників, обіцяне продовження статті про годинники CASIO c радіоконтролем. Почнемо ми з невеликого дослідження історії становлення та технічного розвитку ключових «стовпів-радіоджерел» еталонного (атомного) часу та з несподіваних, але аж ніяк не технологічних проблем, які недавно добряче потривожити одне з них. Також обов'язково озвучимо основні інструкції та рекомендації з експлуатації наручного годинника з радіоконтролем від CASIO. Ну, і наостанок згадаємо про відчайдушних фанатів радіосинхронізаціі, готових на найнеймовірніші «танці з бубнами» заради успішного прийняття коректувального сигналу – в будь-який час і на будь-якій відстані.

Від розширення територій прийому до «прихованої загрози»

Щоб не втомлювати вас, дорогі читачі, такими серйозними поняттями, як Міжнародне атомний час (TAI), всесвітній координований час (UTC) та високосні секунди ми зупинимося лише на кількох цікавих фактах, пов'язаних з їхнім безпосереднім впливом на наше повсякденне життя.

Думаємо, що навряд чи хто з нас серйозно цікавився питаннями появи, розвитку та імплементації глобально координованого літочислення, одне з приватних проявів якого звичайнісіньке відображення часу будь-якими з наших годинників. Прямо тут і прямо зараз. І можемо побитися об заклад, що на всіх годинниках, які в даний момент оточують кожного з нас, це саме час буде зовсім не однаковий. Так, різниця між показаннями деяких з годинників, особливо стрілочних без секундної стрілки, може бути навіть і зовсім непомітна оку, але вона є, була та поки ще буде. Це факт, і його слід просто прийняти як неминучість. Адже в переважній більшості випадків, з яких складається все наше життя, він жодним чином не приносить нам особливих незручностей, а тим більше – страждань. Адже, слава Богу, вже давно існує та набирає найрізнобічнішу силу «Всесвітня Служба Точного часу». Цю назву ми придумали самі та маємо на увазі під нею весь спектр джерел точного часу, які по суті доносять до кінцевого користувача час, лічений і переданий тим чи іншим способом з атомного годинника. Годинника, здатного вимірювати час із неймовірно малою похибкою ходу – 1 секунда за 30 млн років! І яких на сьогодні сконструйовано і «розкидано» по світу та навіть за його межами (ми про космічні апарати, зрозуміло :-)) вже досить чимала кількість.

Практично в будь-який час дня та ночі годинник найрізноманітніших видів і принципів дії, радіо-телебачення-Інтернет, цифрові мобільні пристрої, комп'ютерна та навіть деяка побутова техніка можуть надати нам інформацію про відносно точний час. При цьому частина цих пристроїв «намертво прив'язана до розеток», а ще є частина, що «умовно не прив'язана», але здатна без регулярної підзарядки показувати час лише пару діб. Цілком природно, що наручний годинник, який роками і навіть десятиліттями безперервно надає нам інформацію про час, помітно виділяється на їхньому фоні своєю зручністю експлуатації. Але нарівні з високою автономністю ходу було б здорово, щоб і його точність завжди та без зайвого клопоту була близька до еталонного рівня. І ця технічна задача була вирішена більш 20 років тому за допомогою появи в годиннику функції Радіоконтроль, яка і на сьогоднішній момент залишається фінансово доступною та невибагливою в експлуатації серед інших способів отримання надточного часу. Адже вся невидима оку красу радіокерованого годинника полягає в тому, що, регулярно приймаючи довгохвильові радіочастоти, він завжди показує правильний час.

Ну, а тепер пропонуємо згадати про тих, хто вже багато десятиліть щодня допомагає сотням мільйонів людей автоматично отримувати атомно-точні свідчення часу, в тому числі за допомогою наручного годинника CASIO з функцією Радіоконтроль, не вимагаючи при цьому ніякої оплати за додатковий сервіс і зручність.

Загальна інформація про шість довгохвильових радіопередавача сумарною потужністю 305 кВт, що найбільш активно беруть участь в цьому воістину глобальному процесі, міститься в таблиці.

Таблиця

І почати хочемо з Японії. Тому що, на наш погляд, саме компанія CASIO зробила ключовий вплив на прискорення розвитку японських ретрансляторів, які забезпечують Японію стандартними сигналами точного часу.

Почалося все в 1995 році, коли CASIO представила на німецькому ринку свої перші наручні годинники з радіоконтролем FKT-100L, а в червні наступного року випустила модель DQD-10, яка відповідала технічним можливостям прийому радіосигналів від не надто потужного на той час японського довгохвильового передавача. На відміну від німецького радіопередавача DFC77, що віщає довгохвильові сигнали точного часу з 1973 року, стандартні радіосигнали, які передавалися в Японії, відбувалися ще тільки в тестовому режимі. Проте, годинники DQD-10 привернули до себе увагу досвідченої технологічними новинками японської публіки насамперед як годинники, час на яких майже не потрібно було оновлювати або регулярно підлаштовувати вручну.

Тому, коли в червні 1999 року з радіопередавача, розташованого на вершині гори Отакадоя-яма (Ohtakadoya-yama) в північно-східній префектурі Фукусіма, почалося офіційне мовлення сигналів точного часу, CASIO зі свого боку розгорнула повномасштабну розробку всіляких моделей радіокерованих годинників. У жовтні 2001 року стартувало мовлення ще одного радіопередавача, розташованого на вершині гори Хаганом-яма (Hagane-yama) на кордоні між префектурами Сага та Фукуока. Що дозволило впевнено приймати сигнали точного часу тепер вже по всій Японії, а годинники CASIO з функцією Радіоконтроль стали ще більш затребувані на японському годинному ринку.

Відстежив розвиток довгохвильової передачі стандартного часу на японських островах, пропонуємо тепер переметнутися через океан і зануритися в воістину драматичні перипетії, що випали недавно на частку американської радіостанції з позивним WWVB.

Але, про все по порядку.

У своїй історії WWVB – однієї з найбільш «стародавніх» радіостанцій, що передають сигнали точного часу (since 1920) – не раз доводилося переміщатися з початкового місця своєї дислокації в Вашингтоні, округ Колумбія. Поки, нарешті, в 1965 році вона не розташувалася в глибині країни на околиці Форту Коллінз в штаті Колорадо.

З того часу керована Національним інститутом стандартів і технологій, розташованим всього лише в 80 км від станції, WWVB почала передавати одержувану з атомного годинника інституту інформацію про час на радіокеровані годинники (RCC) та інші прилади практично по всій континентальній частині США.

Після капітальної реконструкції антени в 1999 році були покращені стандартні вихідні радіосигнали, що дозволило розширити їхню передачу по всій території США. І чим в свою чергу скористалася CASIO, яка почала в липні 2001 року продажі своїх наручних годинників з функцією радіоконтролю, налаштованих конкретно на американську WWVB.

З метою ще більш значного поліпшення покриття у 2012 році було розгорнуто розширений широкомовний формат, заснований на додаванні фазової модуляції (PM), що забезпечувало більш надійну роботу приймачів сигналу та більшу точність обліку часу при одночасному зниженні енергоспоживання.

В ту пору турбота про національного споживача точного часу червоною ниткою проходила у всіх діях щодо модернізації передавача WWVB та розвитку споживчого ринку радіокерованих годинників в США. Спеціальне керівництво «Радіокерований годинник WWVB: Практичні рекомендації для виробників і споживачів», розміщене в 2009 році на сайті WWVB, містить наступну передмову:

«Радіокерований годинник представляє собою справжню революцію в хронометражі. Кількість годинників, які можна синхронізувати за допомогою радіостанції WWVB в США, обчислюється мільйонами, та їхні продажі з кожним роком зростають рекордними темпами. Багато з нас вже звикли мати в будинках, офісах і на наших зап'ястях годинник, який завжди відображає правильний час і ніколи не вимагає регулювання. Це практичне керівництво було складено безпосередньо для виробників і споживачів радіокерованих годинників. Виробники шляхом добровільного дотримання представлених тут рекомендацій можуть скористатися ними в розробці та виготовленні більш надійних годинникових виробів з метою підвищення довіри споживачів і збільшення продажів. Споживачі можуть скористатися допомогою цього посібника при виборі та купівлі радіокерованої годинникової продукції, зрозуміти принципи її роботи і те, як усунути проблеми, пов'язані з прийомом радіосигналів».

Цікаво зауважити, що в одному з розділів цього керівництва (стор. 48) настійно рекомендується виробникам годинників з функцією Радіоконтроль навіть в маркетингових цілях уникати в назві своєї продукції вживання терміну «атомний годинник» (atomic clock), а використовувати більш технічно грамотне найменування «годинник з радіоконтролем» (radio controlled clock).

І ось уявіть собі, шановні друзі, що влітку минулого року в американську пресу просочилася новина про те, що в національному бюджеті на 2019 рік заплановано скорочення фінансування Національного Інституту Стандартів і Технологій (NIST) на 34 відсотки (з $ 176 млн до $ 127 млн). І в якості однієї з «жертв» для скорочення витрат на $ 6,3 млн ця державна інституція була змушена вдатися до припинення роботи по утриманню радіостанцій на Гаваях та в Форте Коллінз.

Так, саме так постало питання, яке викликало неабиякий резонанс як в не настільки численному на сьогодні середовищі радіоаматорів, так і серед десятків мільйонів звичайних американців. Занепокоєння яких до того ж розділили і багато жителів сусідніх Мексики та Канади, адже вони на півдні та півночі континенту також вже давно звикли до «шарової» сусідської радіо синхронізаціі. :-)

За те, щоб WWVB працювала, і працювала непомітно та звично як і раніше, почала боротися громадськість. Боротися організовано і вперто, що й не дивно, адже до чого-чого, а до хорошого звикаєш швидко і сильно. Авторитетні експерти, громадські діячі та навіть сенатори звернулися до офіційної влади  з вимогою не допустити закриття такого важливого загальнонаціонального каналу еталонного часу.

«WWVB – свого роду кардіостимулятор для технологічного світу навколо нас, навіть якщо ми цього і не усвідомлюємо», – зазначав Томас Уізерспун, редактор короткохвильового новинної радіостанції The SWLing Post.

«Через WWVB офіційний час регулярно оновлюється на більш ніж 50 мільйонах пристроїв з радіосинхронізаціей, в тому числі інтер'єрних і наручних годинниках, промислових і побутових приладах, які постійно налаштовані на низькочастотний 60 кГц сигнал WWVB».

Висуваючи ці та багато інших аргументи, одночасно були подані і відповідні офіційні звернення, в тому числі зареєстровано кілька петицій, зокрема і на сайті Білого Дому: «Підтримувати фінансування станцій NIST- WWV і WWVH».

Після тривалої паузи, обтяженої до того ж безпрецедентним «шатдаун», лише у середині лютого 2019 року нарешті з'явилося офіційно позитивне схвалення витрат: «Бюджет NIST для станцій WWV, WWVH і WWVB залишиться незмінним на 2019 фінансовий рік».

Отже, здоровий глузд і суспільно корисна складова роботи американського радіопередавача WWVB перемогли. Але, з урахуванням вищесказаного, тепер деяких експертів злегка, але тривожить очікування чергової подачі (через кілька місяців) наступного бюджету NIST, як і присутності в ньому фінансового забезпечення радіостанції WWVB – якось воно буде далі?

На закінчення цього розділу хочемо ще написати пару слів про відносно «юний» китайський низькочастотний радіопередавач BPC. Відразу хочемо поправити нашу інформацію з попередньої статті – передача перших довгохвильових сигналів зі станції в провінції Хенань почалася в 2002 році, а не в 2008. У 2008 році вдалося «залучити» на свій бік китайський радіопередавач конкретно компанії CASIO. Так-так, на відміну від п'яти інших радіостанцій подібного роду китайці комерціалізували доступ будь-яких годинників з радіоконтолем до свого джерела еталонного часу. Тому CASIO довелося викуповувати права на оснащення своїх годинників з радіоконтролем дешифратором китайського сигналу точного часу. Ну, що поробиш, і з чим вже точно не посперечаєшся – потенціал китайського ринку для годинників з радіосинхронізаціей справді величезний, а значить гра того варта! ;-)

CASIO рекомендує прислухатися

З самого початку появи в наручних годинниках CASIO функція Радіоконтроль була покликана забезпечити максимально точне відображення поточного часу та значень Календарю, завдяки щоденному автоматичного прийому годинниками довгохвильового сигналу точного часу.

Чому саме довгохвильового? А вся справа в фізиці. Адже в порівнянні з іншими передачами сигналів часу в більш високих діапазонах, як, наприклад, GPS, довгохвильові сигнали мають ряд істотних переваг. При довжинах хвиль 3-6 км дифракція країв допомагає таким сигналам вельми легко долати різні по висоті перешкоди, наприклад, гори або будівлі. Простір між іоносферою і землею при цьому діє як хвилевід. Оскільки між передавачем і приймачем не потрібно прямої видимості, навіть одна, але дуже потужна станція може охоплювати величезні за площею території. Довгохвильові сигнали також добре проникають крізь стіни більшості будівель. Крім того, там, де переважно йде поширення сигналу в формі наземної хвилі, затримка передачі менше залежить від мінливості іоносфери.

Еталонний час, що відраховується атомним годинником, встановленим у відповідних національних наукових установах, відправляється на радіовежі та практично цілодобово ретранслюється в ефір. Ключовою особливістю годинників CASIO з радіоконтролем, оснащених технологією Multiband 6, є можливість приймати та розуміти сигнали від будь-якого з шести діючих в світі радіопередавачів. Годинники декодують відповідний сигнал і відображають на циферблаті Точний місцевий час. При цьому моделі з цифровою індикацією здатні відображати рівень чистоти сигналу, успішність його прийому, а також, дату і час його останнього успішного оновлення (див. мал. унизу). Моделі ж з чисто аналогової (стрілочної) індикацією часу, які мають функцію Радіоконтроль, можуть за допомогою стрілки лише показати, чи відбувся успішний прийом (ON/OFF) протягом останньої доби чи ні.

На жаль, на успішність як автоматичного, так і ручного прийому коригуючого радіосигналу від найближчого до нас радіопередавача DCF77 може впливати цілий ряд зовнішніх несприятливих чинників:

• відстань, що значно перевищує 2000 км штатний радіус дії DCF77.
• складний рельєф місцевості, лінії електропередач, висотна забудова (гори, западини, висотні будівлі та інш.)
• атмосферні явища і погодні умови (тривалий та сильний дощ, снігопад та інш.)
• залізобетонний каркас будівель та інші перешкоди фізичного характеру;
• електромагнітне випромінювання внаслідок значної кількості побутової та цифрової техніки як своєї, так і по сусідству (особливо робота роутерів, мобільних пристроїв та інш.)
  
  

Тому слід пам'ятати, що для здійснення успішного прийому радіосигналу, зокрема на території України, необхідно дотриматися як мінімум трьох правил успішного радиоприема:

1. Попередньо виставити в настройках годинника правильний для України часовий пояс – Афіни (ATH), а ні в якому разі не Каїр (CAI) або інший часовий пояс «+2.0 до UTC», який може бути присутнім у даній моделі.
2. Переконатися, що заряд акумулятора годинника знаходиться на рівні не нижче середнього (M), а краще навіть високого (H).
3. Розмістити годинник на ніч на підвіконні вікна або балкону, зорієнтованими «12 годинами» строго (!) в західному напрямку.
   
   

Наголошуємо, що саме вночі (з 00:00 до 05:00), перебуваючи в режимі Поточного або Світового часу, годинник налаштований на автоматичний прийом сигналу на початку кожної години, коли включається приймач (шість разів – по одній спробі кожну годину). Час прийому сигналу радіосинхронізаціі займає від 2 до 10 хвилин, а іноді і до 20 хвилин. При цьому протягом даного періоду не можна натискати на кнопки годинника і переміщати його. У продовження розмови про особливості прийому також хотілося б поділитися нашими спостереженнями щодо спроб успішно прийняти радіосигнал вручну в денний час. На жаль, але, наприклад, в Києві нам жодного разу не вдалося здійснити це. Можливо, нам не вистачило наполегливості та впертості, але швидше за все просто не знайшли ніякого стимулу витрачати на дані дослідження масу часу, якщо годинник з радіоконтролем в більшості випадків добре справляються з цим автоматично вночі.

Якщо якесь із згаданих вище трьох правил не може бути виконано в максимально кращому вигляді (неповний заряд акумулятору, вікна орієнтовані строго в східному напрямку на інш.), то ми настійно рекомендуємо знайти можливість хоча б один раз дотриматися максимально всіх умов і здійснити повноцінну перевірку роботи цієї функції. У разі непереборних труднощів у здійсненні автоматичного прийому радіосигналу в домашніх умовах ми наважимося запропонувати вам спробувати здійснити це за межами вашої оселі. Наприклад, залишити годинник на ніч на роботі, попередньо виконавши всі необхідні підготовчі процедури (особливо, у виборі місця ближче до вікна та орієнтуванні годинника в західному напрямку). Ми згодні, що розлучитися з улюбленим годинником на ніч, залишивши його так далеко від будинку, – це нелегке випробування. Але, якщо цей експеримент здатний допомогти переконатися в його справної радіофункціональності, хіба це не посилить вашу любов до нього ще більше? ;-)

«Народні ігри» з радіосинхронізаціей

З викладених вище наших попередніх оповідань, функція Радіоконтроль вже давно та міцно вплелася в повсякденність сотень мільйонів людей по всьому світу. Але весь світ всім світом, а на наших східно-європейських просторах тема радіоконтролю та все, що з нею пов'язано, до цієї пори знову і знову викликає не тільки сумніви, що породжують питання, а й часом досить стійкі забобони. Чесно, не знаємо «зарубіжної» статистики з цього приводу, але нашої парочку цифр наведемо. Так от, на одному з найпопулярніших в наших краях годинникових форумів по темі, безпосередньо присвяченій радіоконтролю (радіосинхронізаціі), за минулі десять років (з 02 лютого 2009 року) назбиралося вже понад 6860 постів і 1 900 000 переглядів.

Що ж цікавить публіку найбільше? На наш погляд велика частина читачів перш за все намагається розшукати дієві поради, здатні допомогти при виникненні труднощів з автоматичним прийомом радіосинхронізаціі. І є багато небайдужих користувачів годинників CASIO, які охоче діляться своїм досвідом, намагаючись і словом, і ділом допомогти менш досвідченим користувачам.

Адже яких тільки пристосувань не розробили та й не сконструювали, і яких тільки підручних предметів та способів не перепробували зваблені радіосинхронним запалом або впертим прагненням будь-якою ціною домогтися прийому сигналу як досвідчені радіоспеціалісти, так і прості народні умільці. Вашій увазі основна частина списку найбільш ефективних пристосувань і «рецептів» щодо їхнього застосування, складена адміністраторами згаданого форуму.

1. Саморобки 1, 2, 3 і т.д .
2. Спеціальна антена CITIZEN + радіомікрофон, просто антена CITIZEN.
3. Рулетки 1, 2, 3.
4. Вентилятор.
5. Батарея опалення.
6. Термос.
7. Чайник.
8. Приблуда з eBay, вона ж в дії.
9. Програми-емулятори сигналу JJY + навушники.
   
   

У розміщеної нижче добірці ми зібрали тільки невелику частину фото-свідоцтв цілеспрямованої та наполегливої боротьби за успішну радіосинхронізацію.

Важко повірити, але завдяки цим і багатьом іншим радіопідсилювальним штуковинам, деяким ентузіастам вдавалося успішно приймати коригувальні сигнали з найближчої до нас німецької DFF77 на відстанях в рази, що перевищують 2000-кілометрову зону стійкого покриття. В наслідок чого на початку 2013 року з'явилася ідея: спираючись на численні дані, зазначені в постах по темі Радіосинхронізація, створити інтерактивну карту з географічними координатами та задіяними моделями CASIO. Для цього, правда, треба було скрупульозно «перелопатити» на той час вже понад 2000 постів, але зате ретельно розставлені по карті «веселі чоловічки» наочно продемонстрували зацікавленій публіці незаперечність успішної радіосинхронізаціі навіть на ду-у-уже віддалених від DCF77-передавача відстанях . ;-)

На жаль через деякий час Google Map припинив технічну підтримку нашої карти DCF77RadioControlUaRuMap та подібних їй карт, і з липня 2013 року подальше її заповнення стало неможливим.

Але головний для нас, ентузіастів «радіоконтрольного» руху, результат був отриманий. Десятки тисяч покупців і просто зацікавлених відвідувачів форуму мали змогу на власні очі переконатися, що функція Радіоконтроль в годинниках CASIO як мінімум на території України цілком успішно працює! А зростаючи з року в рік продажі наручних годинників CASIO з цією функцією в магазинах Торгової мережі ДЕКА лише красномовно підтверджують цей факт.

Користуючись нагодою, пропонуємо вашій увазі, дорогі друзі, перелік найбільш продаваних моделей CASIO з радіоконтролем з колекції G-Shock:

***

Сподіваємося, що нашими статтями про радіоконтролю нам вдалося ще вище підняти завісу свого незнання, яка все ще значно перешкоджає усвідомленого сприйняття цієї корисної годинникової функції багатьма любителями годинників. Функція є, з годинника CASIO її вже не викинеш – значить, потрібно, злегка пристосувавшись, просто використовувати її. Так, є певні нюанси в її ефективній роботі, але знайдіть нам хоч один тим більш технічно складний пристрій, де їх немає. Здавалося б, такий звичний та простий, як кут будинку, автомобільний акумулятор, а й той адже ж спеціального догляду потребує. Ну, а тут наручний годинник – зручно і звично сидить на руці та ще з цілим набором всяких функцій, включаючи і Радіоконтроль. Тому як тут не згадати слова одного любителя годинників, який, виявивши черговий пост з по суті не надто складним питанням, мудро зауважив: «Скількох ж питань вдалося б уникнути і свого, і чужого часу зберегти, якби всі покупці мали дуже корисну звичку читати перед початком використання будь-яких технічних виробів їхню інструкції по експлуатації!». Так що, купуємо годинники CASIO та інших відомих марок в Торговій мережі ДЕКА – читаємо інструкції, статті та експлуатуємо їх, улюблених, по повній! :-)

<<< Частина 1