Merkmale
- Echtzeituhr (RTC – real-time-clock) – Die RTC ist ein Modul, welches die physikalische Zeit misst und als primäre Quelle für die aktuellen Uhrzeit der Uhr dient. Die Uhr kann bei Bedarf die Zeit aus dem Modul auslesen. Wenn sich die Uhr über einen Zeitserver synchronisieren kann, wird die RTC mit der Internetzeit synchronisiert. Das RTC-Modul läuft dank einer gepufferten Stromversorgung auch dann weiter, wenn die Uhr ausgeschaltet ist. Nach dem Einschalten stellt die RTC sofort die aktuelle Zeit für die Uhr bereit, bevor eine Verbindung zum Internet hergestellt wird. Da die RTC eine gewisse Toleranzen aufweist, muss die Uhrzeit regelmäßig synchronisiert werden. Ansonsten wird die die Zeitdifferenz der Uhr für den praktischen Gebrauch zu groß. Dies geschieht normalerweise automatisch. Im Offline-Modus muss dies aber manuell erfolgen.
- Gepufferte Stromversorgung – Wenn die Uhr ausgeschaltet ist, benötigt die RTC eine alternative Energiequelle. Ein Superkondensator dient in diesem Fall als Energiespeicher, der die Energie für die RTC für mehrere Tage liefern kann. Diese Überbrückungszeit reicht für übliche Stromausfälle. Wird die Uhr für längere Zeit ausgeschaltet, ist der Superkondensator nach ca. einer Woche leer und die Zeit in der RTC setzt sich auf 00:00 Uhr zurück.
Der Superkondensator wird innerhalb weniger Minuten nach dem Einschalten der Uhr wieder vollständig aufgeladen. Dieses Bauteil unterliegt nur einer geringen Alterung, sodass es sich die Kapazität im Laufe der Zeit nur minimal verringert. Der Kondensator muss daher nicht ausgetauscht werden. Der Superkondensator puffert allerdings nur das RTC – Modul. Bei nicht vorhandener Stromversorgung ist der Großteil der Elektronik in der Uhr inaktiv. Daher wird die Uhr ohne Spannungsversorgung in den Anwendungen als offline gemeldet.
Zeitmessung im Online-Modus
Die Zen Nixie Clock im Online-Modus synchronisiert die Zeit regelmäßig via Internet über einen Zeitserver. Wenn die Uhr für längere Zeit (Tage, Wochen) nicht online ist, wird die Uhrzeit aus oben genannten Gründen einer Abweichung unterliegen.
Beim Einschalten der Uhr versucht diese zunächst, die aktuelle Zeit von ihrem internen Echtzeituhrmodul (RTC) zu erhalten. Wenn die Uhrzeit aus dem Modul ungültig ist (die Uhr war für mehrere Tage ausgeschaltet und damit ist der Puffer erschöpft), startet die Uhr bei 00:00 Uhr. Ein paar Sekunden nach dem Start versucht die Uhr, sich mit einem bekannten WLAN-Netzwerk zu verbinden. Gelingt dies, stellt sie die Zeit von dem Zeitserver ein und synchronisiert sie auch mit der RTC. Diese Art der Synchronisation liegt bei einer Genauigkeit von etwa einer Sekunde. (Sie können das an genauen Zeitquellen beobachten, z. B. https://time.is.) Nach weiteren 10 Sekunden beginnt die Uhr mit der NTP-Zeitsynchronisierung (Network Time Protocol) von einem NTP-Server, der Ihrem Standort am nächsten ist. Mit Hilfe des NTP-Dienstes erhöht die Uhr ihre Genauigkeit auf wenige zehn Millisekunden Abweichung von der tatsächlichen Zeit. Die Uhrzeit wird während des Betriebs der Uhr in längeren Intervallen regelmäßig über NTP aktualisiert.
Zeitmessung im Offline-Modus
Wird die Uhr im Offline-Modus betrieben, stellt die RTC die Zeit bereit. Die Zeit kann in diesem Modus nur über Direct connect von einer der mobilen Apps (iOS / Android) aus synchronisiert werden. Wir arbeiten daran, diese Funktion auch auf der Konfigurations-Website hinzuzufügen. Wenn Sie die Zeit vom einem mobilen Gerät synchronisieren, wird die Uhr mit der Uhrzeit dieses mobilen Gerätes synchronisiert.