Was ist Echtzeitverarbeitung?

Echtzeitverarbeitung ist eine Art Datenverarbeitung, die sofort auf Befehle oder auf die Eingabe von Daten reagiert. In einigen Fällen kann sich die Echtzeitverarbeitung auch auf das Auftreten einer sofortigen Reaktion beziehen, wenn in Wirklichkeit eine kurze Verzögerung vorliegt. Diese Verarbeitung wird häufig in zwei verschiedene Kategorien unterteilt: harte Echtzeit und weiche Echtzeit.

Harte Echtzeitverarbeitung bezieht sich auf ein System, in dem eine Frist eingehalten werden muss. Wenn die Frist nicht eingehalten wird, gilt die Aufgabe oder das System als fehlerhaft. Diese Art der Verarbeitung findet sich in Systemen, bei denen häufig nur wenig Raum für Ausfälle besteht. Einige Beispiele können Flugzeugsteuersysteme, Herzschrittmacher und viele medizinische Geräte umfassen, die den Gesundheitszustand von Patienten überwachen, die sich möglicherweise in einem kritischen Zustand befinden.

Andererseits ist die weiche Echtzeitverarbeitung eine Art von Verarbeitung, bei der die Fristen möglicherweise versäumt werden, ohne dass das System aufgrund der Verzögerung ausfällt. In einigen Fällen kann das System unter schlechterer Qualität oder verminderter Wirksamkeit der Funktionen leiden. Diese Prozesse sind häufig in audiovisuellen Systemen zu finden. Ein aufgenommenes Video kann beispielsweise Frames verpassen, obwohl das Video aufgrund der Verspätung oder des Löschens bestimmter Frames nicht fehlschlägt. Stattdessen wird die Qualität des Videos verringert.

Echtzeitverarbeitung wird in einer Reihe von Branchen auf der ganzen Welt eingesetzt. Einige gebräuchliche Beispiele für diese Art der Verarbeitung sind die Transaktionen von Kreditkartenunternehmen. Viele dieser Unternehmen verwenden eine Stapelverarbeitungsmethode, mit der mehrere Transaktionen gleichzeitig erfasst werden können. Dies ist ein Beispiel für eine weiche Echtzeitverarbeitung.

Viele Automobile verwenden auch Echtzeit-Computing. Ein Automobilmotor kann ein gutes Beispiel für harte Echtzeitverarbeitung sein. Wenn der Motor zu spät auf den empfangenen Befehl reagiert, kann dies zu Fehlfunktionen des gesamten Fahrzeugs führen.

Es gibt eine Reihe von Konstruktionen, die zur Herstellung von Echtzeitverarbeitungssystemen verwendet werden. Eine der gebräuchlichsten Methoden für das Echtzeitdesign ist der modulare Ansatz für den Betrieb und Test von Softwarekonstruktionen (MASCOT). MASCOT ist eine Methode des Software-Designs, die erstmals in den 1970er Jahren vom britischen Verteidigungsministerium eingeführt wurde. Diese Methode unterscheidet sich von anderen Softwareentwicklungsmethoden darin, dass ihr Hauptaugenmerk nicht auf der Funktionalität oder dem Zweck des zu entwerfenden Systems lag. Die Entwickler von MASCOT konzentrierten sich stattdessen auf die Echtzeitprozesse und die effiziente Leistung der von ihnen entwickelten Systeme.