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Sistemas de tempo real rígido e flexível

1970
Engenheiros colaborando em sistemas de tempo real, tanto de hardware quanto de software, em um escritório moderno.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Os sistemas de tempo real são classificados como "rígidos" ou "flexíveis" com base nas consequências do não cumprimento de um prazo. Em um sistema de tempo real rígido, o não cumprimento de um prazo resulta em falha total do sistema, como em um sistema de freios antibloqueio (ABS). Em um sistema de tempo real flexível, o não cumprimento de um prazo leva à degradação do desempenho, mas não a uma falha catastrófica, como em transmissões ao vivo de áudio e vídeo.

A distinção entre sistemas de tempo real rígido e flexível é fundamental para o projeto e a análise de aplicações com restrições de tempo. Um sistema de tempo real rígido deve garantir que as tarefas críticas concluam seu processamento dentro dos prazos especificados. A correção do sistema depende não apenas do resultado lógico da computação, mas também do momento em que os resultados são produzidos. O não cumprimento de um prazo é considerado uma falha catastrófica. Exemplos incluem: controle de voo sistemas, dispositivos médicos como marca-passos e sistemas de segurança automotiva. Todo o sistema, do hardware ao sistema operacional e software aplicativo, deve ser projetado para fornecer um comportamento de temporização determinístico.

Em contraste, um sistema de tempo real flexível pode tolerar eventuais atrasos em prazos. Embora cumprir prazos seja desejável e a utilidade do sistema se degrade à medida que os prazos são perdidos, o sistema não falha completamente. O desempenho é simplesmente reduzido. Transmissão multimídia ao vivo é um exemplo clássico; um frame perdido ou um momento de jitter de áudio são indesejáveis, mas não causam a falha total do sistema. Outros exemplos incluem sistemas de transações online e roteadores de rede. O projeto de sistemas de tempo real flexível geralmente se concentra em garantias estatísticas ou desempenho médio, em vez das garantias estritas de pior caso exigidas para sistemas de tempo real rígido. Uma terceira categoria, "tempo real firme", às vezes é usada para descrever sistemas em que perder um prazo torna o resultado inútil, mas não causa uma falha do sistema.

UNESCO Nomenclature: 1203
Ciência da Computação

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Incremental

Uso

Uso generalizado

Precursores

Aplicações

  • sistemas de freios antibloqueio automotivos (abs)
  • aviônicos fly-by-wire
  • marcapassos
  • controle de processos industriais
  • codecs de transmissão de vídeo ao vivo

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • adaptive quality-of-service (qos) for streaming services based on network congestion
  • fail-operational autonomous driving systems that can degrade gracefully
  • rede inteligente energy distribution systems that prioritize critical loads during high demand
  • haptic feedback suits for virtual reality with guaranteed response times
  • real-time financial fraud detection systems that can delay non-critical transactions
  • dynamic resource allocation in cloud computing for time-sensitive workloads
  • robotic surgery systems with soft real-time monitoring and hard real-time control loops
  • intelligent traffic management systems that adjust signal timings based on real-time flow but can tolerate minor delays
  • realidade aumentada overlays for manufacturing that can tolerate occasional rendering lag
  • predictive maintenance systems that can miss a data analysis deadline without causing equipment failure
Relacionado a: tempo real rígido, tempo real flexível, prazo, determinismo, RTOS, sistemas embarcados, sistemas críticos, restrições de tempo, falha do sistema, degradação de desempenho.

Contexto histórico

Sistemas de tempo real rígido e flexível

1970
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1973
1980
1980
1967
1970
1970
1970
1970-01-01
1975-06-01
1980
1980

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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