世界衛生組織（WHO）《2023年全球道路安全狀況報告》顯示，全球每年約有120萬人因道路交通事故失去生命。這一驚人的數據背后，凸顯了對安全性和可靠性的極高需求。特別是在自動駕駛技術快速發展的當下，如何確保車輛能夠及時感知環境、快速決策并高效執行操作，已成為減少事故、挽救生命的關鍵。

實時操作系統（Real-Time Operating System, RTOS）正是應對這一挑戰的重點技術。憑借其高確定性和可預測性，RTOS能夠確保車輛在毫秒級的時間內完成關鍵任務調度，無縫切換資源以優先響應安全需求。它不僅提升了駕駛輔助和自動駕駛系統的智能化與安全性，還為實現“零事故”未來目標奠定了基礎。

What is RTOS？

隨著智能網聯技術的快速發展，汽車中電子控制單元（ECU）的數量顯著增加，各類傳感器源源不斷地產生海量數據，車載設備數量和復雜性呈指數級增長，需要對來自多個來源的輸入（包括攝像頭、雷達和激光雷達）保持一致的響應時間。面對這種數據爆炸式增長和對毫秒級響應速度的嚴苛要求，傳統操作系統（如Windows、Mac OS或Linux）因其依賴順序執行的設計，已難以勝任多任務的實時處理需求。

而實時操作系統與之不同，可在規定時間內高效、可靠地處理數據和執行操作。它小而美的設計理念，能在占用資源小的情況下提供更優秀的功能，無論面對多復雜的任務，都能夠按時、可靠地完成。因此，RTOS成為駕駛輔助系統、自動駕駛汽車、工業自動化設備及航空航天等行業中不可或缺的技術部分。

實時操作系統優勢

多任務處理

實時操作系統需要能夠同時運行多個程序，并能無縫中斷調度進程，將資源轉移到更高優先級的操作。

速度

實時操作系統又分為“軟”實時系統和“硬”實時系統。軟實時系統的運行時間為幾百毫秒，用于交互式多媒體等應用。硬實時系統可在幾十毫秒或更短時間內做出響應，主要用于汽車、工廠自動化、機器人和航空航天等行業。

可預測性/確定性

實時操作系統的設計目的是在所需的時間范圍內提供可預測的響應，并在每次響應相同輸入時提供相同的結果。

安全可靠

實時操作系統經常用于關鍵系統，在這些系統中，故障可能會造成災難性后果。與傳統操作系統相比，實時操作系統具有更高的安全標準和更可靠的安全功能。

小體積

與普通操作系統的龐大體積相比，RTOS極為輕量，例如Windows 10安裝后加更新約占用20GB空間，而VxWorks體積則小了20,000倍，僅為個位數兆字節。

汽車行業需要RTOS

另一方面，當汽車行業向更高級別的智能化和自動化轉型，車輛對安全性、響應速度和可靠性的需求也被推向新的高度。

汽車行業依靠實時操作系統來實現先進的駕駛輔助系統和自動駕駛功能，這些功能需要在沒有駕駛員輸入的情況下以高可靠性運行。然而，隨著OEM整合計算并增加域之間的集成，實時操作系統變得更加關鍵，這就需要對安全關鍵系統和非安全關鍵系統的協調性進行改進。

2022年，安波福收購了智能邊緣軟件解決方案的領先供應商風河公司（Wind River）。風河的VxWorks是第一個也是唯一一個通過容器支持應用部署的實時操作系統。這使軟件開發人員能夠在不影響系統高性能要求的情況下，高效地為安全關鍵系統部署有針對性的更新，讓軟件移植變得像更換模塊一樣簡單。

作為行業技術領導者，安波福正憑借風河在RTOS領域的深厚積累，通過結合AI/ML、邊緣計算等技術，滿足了現階段汽車行業的核心需求，并在此基礎上不斷創新，實時操作系統的每一次進步，都將為更安全、綠色、互聯的移動出行未來注入源源不斷的動力。