实时操作系统可增强安全性和可靠性

世界卫生组织（WHO）《2023年全球道路安全状况报告》显示，全球每年约有120万人因道路交通事故失去生命。这一惊人的数据背后，凸显了对安全性和可靠性的极高需求。特别是在自动驾驶技术快速发展的当下，如何确保车辆能够及时感知环境、快速决策并高效执行操作，已成为减少事故、挽救生命的关键。

实时操作系统（Real-Time Operating System, RTOS）正是应对这一挑战的重点技术。凭借其高确定性和可预测性，RTOS能够确保车辆在毫秒级的时间内完成关键任务调度，无缝切换资源以优先响应安全需求。它不仅提升了驾驶辅助和自动驾驶系统的智能化与安全性，还为实现“零事故”未来目标奠定了基础。

What is RTOS？

随着智能网联技术的快速发展，汽车中电子控制单元（ECU）的数量显著增加，各类传感器源源不断地产生海量数据，车载设备数量和复杂性呈指数级增长，需要对来自多个来源的输入（包括摄像头、雷达和激光雷达）保持一致的响应时间。面对这种数据爆炸式增长和对毫秒级响应速度的严苛要求，传统操作系统（如Windows、Mac OS或Linux）因其依赖顺序执行的设计，已难以胜任多任务的实时处理需求。

而实时操作系统与之不同，可在规定时间内高效、可靠地处理数据和执行操作。它小而美的设计理念，能在占用资源小的情况下提供更优秀的功能，无论面对多复杂的任务，都能够按时、可靠地完成。因此，RTOS成为驾驶辅助系统、自动驾驶汽车、工业自动化设备及航空航天等行业中不可或缺的技术部分。

实时操作系统优势

多任务处理

实时操作系统需要能够同时运行多个程序，并能无缝中断调度进程，将资源转移到更高优先级的操作。

速度

实时操作系统又分为“软”实时系统和“硬”实时系统。软实时系统的运行时间为几百毫秒，用于交互式多媒体等应用。硬实时系统可在几十毫秒或更短时间内做出响应，主要用于汽车、工厂自动化、机器人和航空航天等行业。

可预测性/确定性

实时操作系统的设计目的是在所需的时间范围内提供可预测的响应，并在每次响应相同输入时提供相同的结果。

安全可靠

实时操作系统经常用于关键系统，在这些系统中，故障可能会造成灾难性后果。与传统操作系统相比，实时操作系统具有更高的安全标准和更可靠的安全功能。

小体积

与普通操作系统的庞大体积相比，RTOS极为轻量，例如Windows 10安装后加更新约占用20GB空间，而VxWorks体积则小了20,000倍，仅为个位数兆字节。

汽车行业需要RTOS

另一方面，当汽车行业向更高级别的智能化和自动化转型，车辆对安全性、响应速度和可靠性的需求也被推向新的高度。

汽车行业依靠实时操作系统来实现先进的驾驶辅助系统和自动驾驶功能，这些功能需要在没有驾驶员输入的情况下以高可靠性运行。然而，随着OEM整合计算并增加域之间的集成，实时操作系统变得更加关键，这就需要对安全关键系统和非安全关键系统的协调性进行改进。

2022年，安波福收购了智能边缘软件解决方案的领先供应商风河公司（Wind River）。风河的VxWorks是第一个也是唯一一个通过容器支持应用部署的实时操作系统。这使软件开发人员能够在不影响系统高性能要求的情况下，高效地为安全关键系统部署有针对性的更新，让软件移植变得像更换模块一样简单。

作为行业技术领导者，安波福正凭借风河在RTOS领域的深厚积累，通过结合AI/ML、边缘计算等技术，满足了现阶段汽车行业的核心需求，并在此基础上不断创新，实时操作系统的每一次进步，都将为更安全、绿色、互联的移动出行未来注入源源不断的动力。