Sistema de tiempo real

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Un sistema de tiempo real (RTS) es un sistema que debe responder a eventos en el exterior, en relación con el sistema, entorno o actuar sobre el entorno dentro de las limitaciones de tiempo requeridas. El Oxford English Dictionary habla de RTS como un sistema para el que el tiempo de recepción del resultado es importante. En otras palabras, el procesamiento de la información por parte del sistema debe llevarse a cabo durante un cierto período finito de tiempo con el fin de mantener una interacción constante y oportuna con el entorno [1] . Naturalmente, la escala de tiempo del sistema de control y el entorno controlado por él deben coincidir [2] .

El tiempo real se entiende como una característica cuantitativa que puede ser medida por un reloj físico real , en contraste con el tiempo lógico , que determina solo una característica cualitativa, expresada por el orden relativo de los eventos. Se dice que un sistema opera en tiempo real si se requieren características temporales cuantitativas para describir la operación de este sistema [2] .

Características de los sistemas de tiempo real

Los procesos (tareas) de los sistemas en tiempo real pueden tener las siguientes características y limitaciones asociadas [3] :

Otros parámetros también pueden aparecer en modelos de sistemas en tiempo real, por ejemplo, el período y el número de iteraciones (para procesos periódicos), carga ( carga en inglés  ) - el número de instrucciones del procesador en el peor de los casos [3] .

Dependiendo de las violaciones permisibles de las restricciones de tiempo, los sistemas de tiempo real se pueden dividir ensistemas de tiempo real duro ( eng.  hard real-time ), para los cuales las violaciones son equivalentes a fallas del sistema, ysistemas suaves en tiempo real , cuyas violaciones solo conducen a  una disminución en la calidad del sistema [1] . Ver también: computación en tiempo real . También puede considerar sistemas duros en tiempo real ( eng. firm real-time ), en los que se permite una pequeña violación de los plazos, pero una violación mayor puede conducir a una falla catastrófica del sistema [4] [5] .  

Cabe señalar que la definición de tiempo real duro no dice nada sobre el valor absoluto del tiempo de respuesta: puede ser milisegundos o semanas [6] . Los requisitos para los sistemas suaves en tiempo real solo se pueden especificar en términos probabilísticos, como el porcentaje de respuestas dadas dentro de un marco de tiempo determinado. Interesante[ ¿a quién? ] que, al diseñar, es más fácil realizar cálculos preliminares para un sistema de tiempo real duro que obtener, por ejemplo, la proporción de tareas realizadas a tiempo en un sistema de tiempo real suave, por lo que los desarrolladores de tales sistemas a menudo utilizan herramientas y técnicas para el diseño de sistemas duros en tiempo real [7] .

Eventos en tiempo real

Los eventos en tiempo real pueden caer en una de tres categorías [1] [8] :

Aplicaciones de los sistemas de tiempo real

Con el desarrollo de la tecnología, los sistemas de tiempo real han encontrado aplicaciones en una amplia variedad de áreas. Los RTS se utilizan especialmente en la industria, incluidos los sistemas de control de procesos, los sistemas de automatización industrial, los sistemas SCADA , los equipos de prueba y medición y la robótica . Las aplicaciones médicas incluyen tomografía , equipos de radioterapia , monitoreo de cabecera. Los RTS están integrados en periféricos informáticos , equipos de telecomunicaciones y electrodomésticos como impresoras láser, escáneres, cámaras digitales, módems de cable, enrutadores, sistemas de videoconferencia y telefonía por Internet, teléfonos móviles, hornos microondas, estéreos, aires acondicionados, sistemas de seguridad. En el transporte, las NRT se utilizan en ordenadores de a bordo, sistemas de control de tráfico, control de tráfico aéreo, ingeniería aeroespacial, sistemas de reserva de billetes, etc. Las NRT también se utilizan en equipos militares: sistemas de guiado de misiles, sistemas antimisiles, sistemas de seguimiento por satélite [ 9] .

Ejemplos

Ejemplos de sistemas en tiempo real:

Problemas

Al crear sistemas en tiempo real, uno tiene que resolver los problemas de vincular eventos dentro del sistema a puntos en el tiempo , captura y liberación oportuna de recursos del sistema , sincronización de procesos informáticos , almacenamiento en búfer de flujos de datos, etc. Los sistemas en tiempo real generalmente usan equipo especializado (por ejemplo, temporizadores ) y software (por ejemplo , sistemas operativos en tiempo real ) .

Véase también

Notas

  1. 1 2 3 Labrosse, et al, 2007 , pág. 536.
  2. Centro comercial 12 , 2006 , pág. 2-3.
  3. 1 2 Huss, SA Avances en Lenguajes de Diseño y Especificación para Sistemas Embebidos: Contribuciones Seleccionadas de FDL'06 . - Springer, 2007. - Pág  . 345 . — 368 págs. — ISBN 9781402061493 .
  4. Laplante, Ovaska, 2011 , págs. 6-7.
  5. Barrett, Pack, 2014 , pág. 521.
  6. Labrosse, et al, 2007 , pág. 539.
  7. Ganssle, Barr, 2003 , pág. 251.
  8. Time-Event - descripción general | Temas de ScienceDirect . www.cienciadirecta.com . Consultado el 17 de enero de 2022. Archivado desde el original el 18 de enero de 2022.
  9. Centro comercial, 2006 , pág. 3-8.

Literatura