Sistemas en tiempo real

Sistemas en tiempo real (STR).

Un sistema en tiempo real es aquel sistema que interactúa activamente con un entorno con dinámica conocida en relación con sus entradas, salidas y restricciones temporales, para darle un correcto funcionamiento de acuerdo con los conceptos de estabilidad, controlabilidad y alcanzabilidad.

Un STR tiene 3 condiciones básicas:

1. Interactúa con el mundo real (proceso físico).

2. Emite respuestas correctas.

3. Cumple restricciones temporales.

Un sistema rápido produce su salida sin considerar las restricciones de tiempo del ambiente con que interactúa, para esa clase de sistemas no es importante el tiempo en el cual los datos llegan al sistema digital sino solamente el tiempo en que la salida es producida.

Clasificación de los sistemas en tiempo real.

De acuerdo con el cumplimiento de sus restricciones temporales, a la sincronía a la calidad de respuesta hacia entorno con que interactúa, los STR pueden clasificarse en críticos (o estrictos), no críticos (o no estrictos) e inflexibles (o real firme).

• Críticos: Cuando es absolutamente necesario que la respuesta se produzca dentro del límite especificado. Ejemplo: los sistemas de control de vuelo donde se requiere mucha precisión en el manejo de las diferentes superficies de control en aeronave.

• No críticos: Cuando se permite la pérdida ocasional de especificaciones temporales, aunque debe cumplirse normalmente. Ejemplo: el control en tiempo real en un motor eléctrico del tipo derivado, donde el algoritmo de control implantado para regular su velocidad nominal de su fecha.

• Inflexibles: Cuando se permite la pérdida ocasional de especificaciones temporales, pero dicha perdida no implica beneficios ya que la respuesta retrasada es descartada. Ejemplo: un sistema de adquisición de datos que este tomando lecturas de sonido con cierto tiempo de muestreo.

Campos de aplicación

• Control de trenes.

• Telecomunicaciones.

• Sistemas de fabricación integrada.

• Producción y distribución de energía eléctrica.

• Control de edificios.

• Sistemas multimedia.

lenguajes de programación para sistemas en tiempo real

Existen múltiples lenguajes utilizados para este dominio de aplicación. Pero mencionare los cuatro lenguajes de programación de alto nivel mas importantes para el desarrollo de estos sistemas.

• Ada: este es importante, ya que su uso se está extendiendo en los sistemas cuya seguridad es crítica.

• Java: ya que es el lenguaje estándar de ficto para las aplicaciones basadas en Internet.

• C (y su derivado C++): es quizás el lenguaje de programación más popular utilizado hoy en día.

• Occam2: es el lenguaje de propósito general que mejor encarna los formalismos de CSP.

Ejemplo de sistemas de tiempo real

• Control de la velocidad de un motor: en función de las órdenes del operador y de la velocidad real del motor generará la señal correspondiente para que la velocidad del motor sea la deseada por el operador

• Planta de tratamiento de agua: que las entradas a un depósito son agua sin tratar, agua con ph conocido y agua a una temperatura conocida y el objetivo es mantener el nivel del depósito de agua y el agua de salida tenga un ph y una temperatura controlada

• Frenos ABS: El sistema en función de la velocidad, el ángulo de giro y el deseo de conductor de frenar, tomará la decisión correcta y todo ello en un tiempo determinado.

Referencias:

Anónimo. (-). Sistemas en Tiempo Real Sistemas en Tiempo Real. 06-11-2019, de Departamento de arquitectura y tecnología de computadoras Sitio web: http://icaro.eii.us.es/descargas/Tema6-parte1.pdf

José de Jesús Medel

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