1. NIMT ARTICLE
การถ‹ายทอดเวลามาตรฐานผ‹านระบบ
FM/RDS
สมชาย นวมเศรษฐี, เทพบดินทร บริรักษอราวินท และ ทยาทิพย ทองตัน
หองปฏิบัติการดานเวลาและความถี่ ฝายมาตรวิทยาไฟฟา สถาบันมาตรวิทยาแห‹งชาติ (ประเทศไทย)
เรืองของ “เวลา” นัน สงผลกระทบในวงกวางกับประเทศ ประชาชน และวิถชวต
่ ้ ีีิ
เนื่องจากเมื่อวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีในปจจุบันมีความกาวหนา เรามีเครื่องมือที่
สามารถวัดเวลาไดละเอียดขึ้นแมเศษเสี้ยวของวินาทีก็สามารถจะตรวจจับได และยัง
สรางนาฬกาที่มีความพิเศษ สามารถเดินไดอยางเที่ยงตรงถึงขนาดที่วา กวานาฬกานี้
จะเดินผิดพลาดไป 1 วินาที ก็ไดเวลาเปนแสนปีเลยทีเดียวนาฬกาชนิดนี้ก็คือนาฬกา
อะตอมซีเซียมนั่นเอง จากนั้นเมื่อมีนาฬกาที่มีความถูกตองแมนย�าสูงขนาดนี้แลว
จึงน�าไปสูการก�าหนดมาตรฐานทางดานเวลาขึนและเวลามาตรฐานนีเ้ องถูกน�าไปใชใน
 ้
ภาคสวนตางๆ ของสังคมมนุษยยกตัวอยางไดแก เวลามาตรฐานซึงถูกใชในระบบการเงิน
่
จะสงผลตอความยุติธรรมในการด�าเนินธุรกรรมทางการเงิน เชน การสงค�าสั่งซื้อขาย
หลักทรัพย การคิดเงินคาโทรศัพทตามเวลาที่ใชงาน การโอนเงินขามประเทศ การ
ประมูลสินคา เปนตน ตอมาถาเวลามาตรฐานถูกน�าไปใชในภาคอุตสาหกรรมและ
การผลิต จะสงผลกระทบตอคุณภาพของสินคาที่ผลิตไดเชน การทดสอบการท�างาน
ของ Microchip วาสามารถท�างานไดที่ความเร็วเทาใด ก็จ�าเปนตองใชเครื่องมือวัด
และมาตรฐานการวัดดาน “เวลา” เปนฐานดวย ถาหากมาตรฐานเวลาถูกน�าไปใชใน
วงทางการแพทย เชนการวัดอัตราการเตนของหัวใจ หรือ อัตราการไหลของยาซึ่งถูก
ปลอยเขาสูกระแสเลือดใหไดปริมาณที่ถูกตองในเวลาที่ก�าหนดก็ตองมีมาตรฐานที่
เชื่อถือไดเพื่อความปลอดภัยของผูปวย สิ่งตางๆ เหลานี้ลวนแตตองการความแมนย�า
ตองการมาตรฐานในการวัดทางดาน “เวลา” ดวยกันทั้งสิ้น
ในปจจุบันหองปฏิบัติการดานเวลาและความถี่ สถาบันมาตรวิทยาแหงชาติ
ซึ่งมีหนาที่คือ การจัดหา รักษา และถายทอดมาตรฐานทางดานเวลาและความถี่
ไปสู  ภ าครั ฐ และเอกชน ได มี ก ารพั ฒ นาขี ด ความสามารถจนเป น ที่ ย อมรั บ ใน
ระดับสากลแลวดวยการรับรองมาตรฐาน ISO17025 จากประเทศเยอรมันนี และ
ประเทศญี่ปุน และดวยความรวมมือจากกองทัพอากาศ กองทัพบก และบมจ. อสมท.
จึงมี “โครงการพัฒนาระบบสงสัญญาณเวลามาตรฐานผานความถีวทยุ FM/RDS”
่ิ
ขึน เพือใหสวนราชการและประชาชน ไดเขาถึงเวลามาตรฐานและใชประโยชนจากเวลา
้ ่ 
มาตรฐานซึ่งเปนพื้นฐานส�าคัญที่สงผลตอกิจกรรมการใชชีวิตและพฤติกรรมทาง
ดานการตรงตอเวลาของคนในสังคมตอไปดังนั้นเรื่องของเวลาและความถี่จึงนับวามี
ความส�าคัญอยางยิ่งยวดและควรมีการพัฒนาและเผยแพรใหกวางขวางตอไป
12
Vol.12 No.57 July-August 2010

2. ระบบสงสัญญาณเวลามาตรฐานผาน FM/RDS
Network Time Protocol RDS Group 4A
GPS
Receiver
RDS Encoder Exciter
L-R Stereo Signal Broadcast Station
102.5 MHz RTAF
FM/RDS Broadcast System
Antena Signal Processing Module
L-R Stereo Signal Amp/Speaker
Digital Signal
Processing
Module Micro-Controller
CT Clock Data
Module Time Code
FM/RDS Receiver
รูปที่ 1 แสดงใหเปนถึงระบบการรับ/สง สัญญาณเวลามาตรฐานผาน FM/RDS
จากรูปที่ 1 ในสวนของ FM/RDS Broadcast System เครือง GPS Receiver
่
ซึ่งผานการสอบเทียบแลวจะท�าการไดรับสัญญาณ 1PPS และขอมูลเวลา UTC ซึ่งถูก
สงมาจากดาวเทียม GPS ซึ่งในขั้นตอนนี้ท�าใหเวลาภายในเครื่อง GPS Receiver
สามารถสอบกลับไดไปสูเวลามาตรฐานประเทศไทย จากนั้น GPS Receiver จะแปลง
รหัสสัญญาณทีไดรบมาจากดาวเทียม GPS ใหอยูในรูปแบบของ Network Time Protocol
่ ั 
พรอมทั้งท�าตัวเองใหเปน Time Server หรือ NTP Server ดวย จากนั้นขอมูล
ในรูปแบบของ Network Time Protocol จะถูกเขารหัสใหมโดย RDS Encoder เพื่อ
ใหขอมูลเวลามาตรฐานพรอมส�าหรับการสงผานระบบ RDS ของสถานีวิทยุ FM ซึ่งใน
ทีนใชสถานี 102.5 MHz ของกองทัพอากาศ โดยมาตรฐานการเขารหัสสัญญาณจะท�า
่ ี้
ในรูปแบบที่เรียกวา RDS Group 4A ซึ่งเปนสวนที่มีไวส�าหรับสงเวลามาตรฐาน
ออกอากาศโดยเฉพาะ เมื่อขอมูลเวลา ถูกเขารหัส เปน RDS Group 4A เรียบรอยแลว
จะถูกสงออกอากาศไปพรอมกับสัญญาณเสียง L-R Stereo Signal ตามที่เห็นในรูป
13
Vol.12 No.57 July-August 2010

3. Modified Julian Day code UTC
B0TP Spare bits (5 decimal digits) Hour Minute Local time offset
Checkword Group Checkword Checkword Checkword
PI code + type PTY + + +
offset A code offset B offset C offset D
0 1 0 0 0 216 215 214 20 24 23 22 21 20 25 24 23 22 21 20 + 24 23 22 21 20
-
Modified Julian Day code Hour code Sense of local time offset
0= +, 1= -
รูปที่ 2 แสดงรูปแบบการเขารหัสสัญญาณของ RDS Group 4A
ตอมาในสวนของ FM/RDS Receiver เมื่อเครื่องรับที่สามารถถอดรหัส
สัญญาณระบบ FM/RDS ไดรับสัญญาณก็จะถูกสงไปใหสวนที่ท�าหนาที่ถอดรหัส
ในทีนกคอ Signal Processing Module จะท�าการถอดรรหัสสัญญาณวิทยุโดยแยกเอา
่ ี้ ็ ื
Main carrier และ Sub carrier ออกจากกันจนในทีสดจะไดขอมูลของเสียง L-R Stereo
่ ุ 
signal และ CT Clock Data เมื่อถึงขั้นตอนนี้ สัญญาณเสียงก็จะถูกสงไปยัง Speaker
หรือ Amplifier ตอไป สวนสัญญาณในสวนทีเ่ ปน CT Clock Data นันจะถูกสงตอไปยัง
้
Micro-controller Module เพื่อท�าการแปลง CT Clock Data ใหอยูในรูปแบบที่
สามารถสงไปใหนาฬกาแสดงผลได ดังนั้นนาฬกาก็จะแสดงผลเวลามาตรฐานซึ่งมี
ความเชื่อถือไดและมีความถูกตองสูงมาก โดยนาฬกาจะไดรับขอมูลเวลามาตรฐาน
จากสถานีสงทุกๆ 1 นาที และมีความผิดพลาดไมเกิน 100 มิลลิวินาที
14
Vol.12 No.57 July-August 2010

4. รูปแบบในการสงสัญญาณเวลามาตรฐานผาน FM/RDS
RDS Subcarrier
- RDS 57kHz 100
FM Baseband Spectrum
Percent Modulation
67 kHz Subcarrier
92 kHz Subcarrier
Stereo Subcarrier
Main Channel
50
Pilot
RDS
0
0 25 50 75 100
ทอ.06 : FM 102.5 MHz Frequency in kHz
อสมท. : FM 95.0 MHz
รูปที่ 3 แสดงใหเห็นต�าแหนง Baseband Spectrum ของ RDS Subcarrier
จากรูปที่ 3 ขอมูลเวลามาตรฐานประเทศไทย จะถูกสงผานความถี่วิทยุ FM
โดยแทรกเขาไปในสวนของ RDS Subcarrier ความถี่ 57kHz และ Modulation ไมเกิน
10% เพื่อใหไดคุณภาพของสัญญาณที่ดีที่สุด ดังนั้นผูใชที่มีเครื่องรับซึ่งสามารถ
ถอดรหัสเวลาจาก RDS Subcarrier ไดก็จะไดรับขอมูลเวลามาตรฐานไปใชงาน
นอกจากนี้การสงขอมูลผานชองสัญญาณ RDS ยังสามารถใสพิกัดของเครื่องสงไป
พรอมกันดวย เพื่อผูใชจะสามารถค�านวณหาต�าแหนงของผูใชงานไดอีกดวย
15
Vol.12 No.57 July-August 2010

5. สวนของเครื่องรับจะประกอบไปดวยเครื่องมือตางๆ ดังตอไปนี้
Std. Freq. O/P
Measurement Equipment
- Oscilloscope Special
- Signal Generator FM Radio Receiver
- Universal Counter
Digital Clock Radio Clock Wrist Watch - etc.
รูปที่ 4 Receiver Equipment
จากรูปที่ 4 สามารถแบงตามลักษณะของเครื่องมือไดเปน 2 ประเภทคือ
1. ประเภททีเ่ ปนเครืองรับสัญญาณเวลาซึงใชงานทัวๆ ไป เชน นาฬกาแขวน
่ ่ ่
นาฬกาขอมือ หรือ นาฬกาตังโต๊ะ อาจรวมไปถึง อุปกรณบอกเวลา อืนๆ จะเปนอุปกรณ
้ ่
ที่ ถู ก ออกแบบขึ้ น เพื่ อ ให ส ามารถรั บ สั ญ ญาณเวลามาตรฐานที่ ส  ง มาพร อ มกั บ
สัญญาณวิทยุ FM/RDS ได เพือท�าการปรับเทียบใหตรงกับเวลามาตรฐานประเทศไทย
่
2. ประเภททีเ่ ปนเครืองมือวัดทีใชในดานเวลาและความถี่ เชน Oscilloscope
่ ่
Signal Generator หรือ Universal Counter จะน�าเอาสัญญาณ Standard Frequency
Output ทีไดมาจาก เครืองรับวิทยุแบบพิเศษ ดังแสดงในรูปที่ 4 มาท�าการ Lock เขากับ
่ ่
สัญญาณ Timebase ของเครื่องมือ สงผลใหความถูกตองของสัญญาณ Timebase
ของเครื่องมือวัดนั้นมีความถูกตองสูงขึ้น
16
Vol.12 No.57 July-August 2010

6. สิ่งที่คาดวาจะไดรับทันทีเมื่อเสร็จจบโครงการ
1. หนวยงานภาครัฐและเอกชนรวมถึงประชาชนทั่วไป สามารถเขาถึงเวลา
มาตรฐานที่มีความถูกตองและน�าไปใชประโยชนไดจริง และเวลามาตรฐานเปนที่
เชื่อถือไดตามมาตรฐานสากล
2. สนับสนุนประกาศกระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารเรื่อง
หลักเกณฑการเก็บรักษาขอมูลจราจรทางคอมพิวเตอรของผูใหบริการ พ.ศ. 2550 ขอ 9

เพื่อที่จะไดรับขอมูลจราจรทางคอมพิวเตอรที่มีความถูกตองและน�าไปใชประโยชน
ไดจริง เมื่อผูใหบริการตั้งนาฬกาของอุปกรณบริการทุกชนิด ไดตรงกับเวลาอางอิง
มาตรฐานสากล
3. อุตสาหกรรมทั่วไป สามารถน�าเวลามาตรฐานนี้ มาใชในการใหบริการ
การผลิต และงานวิจัยได
4. ในแงมมของการทหาร สงผลใหระบบการวัดและเครืองมือวัดทางดานเวลา
ุ ่
รวมถึงระบบอาวุธมีความถูกตองแมนย�าสูงเปนรากฐานอันน�าไปสูความมั่นคงของ
ประเทศ
5. สามารถน�าความรูที่ไดไปพัฒนาระบบตรวจสอบต�าแหนงที่แมนย�าโดย
ไมตองพึ่งพาเทคโนโลยีของตางชาติ
6. ระบบสาธารณูโภค พื้นฐานที่ใชเวลามาเกี่ยวของมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น
(เชน ระบบรถไฟฟ้า ตารางการบิน ระบบสัญญาณไฟจราจร ระบบการซือขายหลักทรัพย
้
การควบคุมขอมูลทางคอมพิวเตอร เปนตน ฯลฯ)
17
Vol.12 No.57 July-August 2010

7. สรุป
การทีประเทศไทยไดมระบบเวลามาตรฐานซึงเปนทียอมรับในระดับสากลนัน
่ ี ่ ่ ้
สงผลโดยตรงตอชีวิตของประชาชนและทรัพยสินของประเทศ และจากโครงการนี้
สถาบันมาตรวิทยาแหงชาติ กองทัพอากาศ และกองทัพบก ไดมีสวนผลักดันใหมี
การเผยแพรและถายทอดเวลามาตรฐานออกไปอยางกวางขวาง อีกทั้งโครงการนี้ยัง
สอดรับกับ “แผนงานวิจัยกับยุทธศาสตรการพัฒนาประเทศตามแผนพัฒนา
เศรษฐกิจและสังคมแหงชาติ ฉบับที่ 10 (พ.ศ. 2550-2554)” และ “แผนงานวิจัย
กับนโยบายและยุทธศาสตรการวิจยแหงชาติ (พ.ศ. 2551-2553)” รวมถึงสนับสนุน
ั
ประกาศกระทรวงเทคโนโลยีและสารสนเทศและการสือสาร เรืองหลักเกณฑการเก็บรักษา
่ ่
ขอมูลจราจรทางคอมพิวเตอรของผูใหบริการ พ.ศ.2550 นอกจากนั้นยังมีผลกระทบ
ในเชิ ง บวกกั บ การพั ฒ นาความรู  ท างด า นวิ ท ยาศาสตร เทคโนโลยี ความมั่ น คง
ทางดานการทหาร และ ระบบสารสนเทศ อยางยั่งยืนในอนาคตโดยมิตองพึ่งพา
เทคโนโลยีของตางชาติ และยังสงผลใหหนวยงานภาครัฐ เอกชน และประชาชนทั่วไป
สามารถเขาถึงเวลามาตรฐานและน�าไปใชในการพัฒนาระบบสังคมใหเกิดประโยชน
สูงสุดอีกดวย
ทั้งหมดนี้เกิดจากการที่ประเทศไทยมีองคความรูดานวิทยาศาสตรและ
เทคโนโลยี ซึงองคความรูนนไดถกน�าไปใชจริงในเชิงปฏิบตการ วิจย และพัฒนา จนน�า
่  ั้ ู ั ิ ั
ไปสูการมี “มาตรฐานแหงชาติทางดานเวลา” ซึงเชือถือได และเปนทียอมรับในระดับ
 ่ ่ ่
สากลนั่นเอง
18
Vol.12 No.57 July-August 2010