Realiaikaisuus

Realiaikaisuus on käsite, jolla viitataan järjestelmän kykyyn käsitellä tapahtumia ja tuottaa vaste tai tulos ennalta määritettyyn aikarajaan mennessä. Tämän pitää toteutua sekä tiedon vastaanottoon että tarvittaviin toimintoihin liittyvässä aikajärjestyksessä siten, että tärkeät tapahtumat käsitellään ajoissa.

Reaaliaikaisuutta voidaan luokitella eri tasoihin sen mukaan, kuinka tiukat aikarajat ovat. Hard real-time -järjestelmässä kaikki tehtävät on suoritettava mahdottoman aikarajan sisällä, ja ajastukseen liittyvät viiveet voivat johtaa järjestelmän toimintahäiriöön. Soft real-time -järjestelmässä aikarajat ovat joustavampia: deadlinejen rikkominen aiheuttaa suorituskyvyn heikkenemistä tai käytettävyysongelmia, mutta järjestelmä säilyy toimivana. Tiukka tai keskinkertainen reaaliaikaisuus viittaa näiden välisiin sovelluksiin, joissa vasteajat ovat kriittisiä mutta ei aina jokaisessa tapauksessa kaikkialle sovellettavien tiukkojen vaatimusten alan ollessa monimutkainen.

Keskeisiä käsitteitä ovat determinismi, vasteaika ja aikavälin hallinta. Järjestelmät voivat olla ohjelmisto- tai laitepohjaisia, ja ne voivat käyttää reaaliaikaisia käyttöjärjestelmiä (RTOS) tarjotakseen ennustettavia aikatauluja ja resurssien hallintaa. Sijainti- ja viestintäverkot sekä syötteiden ja ulostulojen priorisointi vaikuttavat usein reaaliaikaisuuteen: pienet jitterit, viiveet ja buferointi voivat heikentää järjestelmän kykyä täyttää aikarajat.

Käyttökohteita ovat teollisuusautomaatio, robotiikka, lääketieteelliset laitteet sekä ajoneuvo- ja ilmailuteknologiat, joissa oikea-aikainen reagointi on kriittistä. Realiaikaisuus mittaa siis järjestelmän luotettavuutta sen kyvyssä toimia ajallaan kriittisissä tilanteissa.