[Chi la sa?] Come fa un iPhone a sapere l'ora giusta?

Per la serie “domande che sembrano sceme ma poi alla fine non lo sono così tanto” abbiamo una domanda. Vediamo se qualcuno tra i lettori la sa: come fa iPhone a conoscere sempre l’ora giusta e a scandire il tempo con precisione?

Risposta breve: Perché ogni iPhone include un minuscolo gingillo interno chiamato oscillatore MEMS (prodotto da una società chiamata SiTime). La risposta lunga è qui di seguito.

Oscillatore MEMS

Un oscillatore MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) è un dispositivo di oscillazione che utilizza una tecnologia a microscala per generare un segnale oscillante preciso e stabile. Questo tipo di oscillatore è utilizzato in molti dispositivi elettronici, come orologi, telefoni cellulari, computer e altri dispositivi che richiedono una fonte di clock stabile.

Un oscillatore MEMS è costituito da un elemento di massa, chiamato cantilever, che oscilla meccanicamente sotto l’influenza di una forza esterna, come un campo elettrico o magnetico. La frequenza dell’oscillazione dipende dalle proprietà fisiche del cantilever, come la sua lunghezza, la sua larghezza e lo spessore, e può essere regolata e controllata attraverso variazioni della tensione applicata.

L’uso del MEMS nell’oscillazione consente una maggiore precisione e stabilità rispetto agli oscillatori tradizionali, poiché le dimensioni ridotte del dispositivo riducono l’effetto di fattori ambientali come la temperatura, la pressione e la vibrazione. Inoltre, l’uso di tecnologie di produzione a microscala rende gli oscillatori MEMS meno costosi e più affidabili rispetto agli oscillatori tradizionali.

Tuttavia non sono perfetti. Quando si avvia, ad esempio, un computer o un iPhone hanno comunque una precisione diversa rispetto a dopo qualche ora di funzionamento. E questa è la ragione per cui un computer o uno smartphone non hanno la medesima precisione ad esempio di un orologio atomico.

Un oscillatore MEMS, in ogni caso, serve solo per scandire il tempo; ma poi iPhone fa altre cose, ovvero:

• Fuso Orario: Controllando il gestore a cui sono connessi e le coordinate GPS, iPhone conosce il fuso orario in cui si trova e adatta l’orario in modo del tutto automatico non appena lo riaccendiamo dopo un volo.
• Update Costanti: iPhone effettua una sincronizzazione coi server di Apple almeno una volta ogni 24 ore, così da eliminare eventuali errori creati dall’oscillatore MEMS e fare le dovute regolazioni con l’ora legale, se necessario.
• Server Sicuri: I server ad alta precisione di Apple sono sincronizzati a loro volta con i server NTP ufficiali US Navy stratum 1 NTP della Marina degli Stati Uniti, dunque sono assolutamente sempre corretti e affidabili. L’ora esatta passa dai server della Marina a agli Apple stratum 2 per poi essere passati ad iPhone e infine all’oscillatore MEMS di iPhone che da quel momento inizia a contare.

Tutti i Prodotti Apple Misurano il Tempo

Gli oscillatori MEMS sono presenti in diversi prodotti Apple e per scopi o funzionalità diverse che dipendono dalle funzionalità del dispositivo stesso:

• iPhone: gli oscillatori MEMS sono utilizzati nell’iPhone come orologi di sistema per controllare il timing di vari componenti del dispositivo, come il processore e i sensori.
• Apple Watch: l’orologio utilizza un oscillatore MEMS per controllare la frequenza di oscillazione del cristallo che genera il segnale orario. Per dire l’ora, insomma.
• AirPods: gli AirPods utilizzano un oscillatore MEMS per la sincronizzazione del suono tra i due auricolari, garantendo che la qualità audio rimanga costante. Insomma, per non avere l’audio fuori sync tra gli auricolari.
• iPad: gli oscillatori MEMS sono presenti nell’iPad come orologi di sistema per controllare il timing di vari componenti del dispositivo.
• MacBook: gli oscillatori MEMS sono utilizzati nei Mac come orologi di sistema per controllare il timing di vari componenti del dispositivo, come il processore e i sensori.