一文读懂什么是“硬实时”：工业世界为何容不得半分延迟？

在日常生活中，视频会议时画面突然卡顿几秒，刷手机时屏幕出现停滞，玩游戏操作指令延迟数十秒，家里的智能家居设备需要多次才能唤醒，这些场景可能会让体验打折，但不会造成灾难级的后果。但在工业领域，毫/微秒级的系统延迟可能意味着巨大的安全风险和经济代价：2024 年某新能源汽车超级工厂因控制系统毫秒级的延迟，直接造成数千万元的经济损失；高铁的信号系统如果出现几十毫秒的处理延迟，可能让两列疾驰的列车瞬间冲破安全距离的防线；飞控系统哪怕出现十几微秒的信号处理延迟，就可能让一架高速飞行的飞机偏离预定航线。在工业控制、自动驾驶、轨道交通、航空航天等安全关键领域，硬实时技术就像一位精准掌控时间的幕后英雄，定义着所有关乎安全的边界。

在计算机系统设计中，实时系统根据时间敏感性要求，分为软实时系统和硬实时系统。软实时系统，允许偶尔的时间偏差，如前面提到的一些日常生活中的卡顿或响应迟缓虽影响用户体验，但造成的损失通常可控。而硬实时系统，对时间精度的要求极高，核心要求是在严格的时间限制内完成任务，否则系统失效，例如汽车制动系统、高铁信号系统等，通常与生命或财产安全息息相关，正依赖此类系统，“卡顿”意味着可能导致重大事故发生。硬实时系统采用严格的优先级调度机制，系统会给每个任务分配明确的优先级，高优先级任务可随时打断低优先级任务，就像急诊病人优先得到救治一样的道理，用绝对的时间确定性守护安全红线。

KaihongOS实时性介绍

硬实时技术在工业控制领域有着广泛且关键的应用，随着工业自动化和智能化的深入发展，机器人的应用场景越来越广泛，其重要性愈加显现。深开鸿打造的M-Robots OS，作为全国首个基于开源鸿蒙的分布式异构多机协同机器人操作系统，既支持丰富的人机交互，又能保证响应的硬实时，能够全方位满足机器人、无人机、工业控制及自动驾驶等场景的核心需求。

M-Robots OS 硬实时能力主要体现在以下技术突破：

单芯多内核混合部署架构：基于深开鸿自研的KaihongOS工业实时内核（已通过中国泰尔实验室的检测认证），采用系统的实时内核守住“核心任务”的“安全红线”，通用内核处理“复杂杂务”的分工模式，可以保障实时域的任务中断响应时延≤1μs，任务切换时延≤1μs，这意味着即使非实时域在处理复杂数据分析，实时域的控制指令也能“优先插队”执行。例如在汽车焊接车间的多机械臂协同作业场景中，5台不同品牌机械臂的同步误差可控制在严格阈值内，当某机械臂传感器检测到异常，系统在几微秒内（近乎瞬时）通知其他机械臂暂停，从源头避免连锁故障。

M-Robots OS 的硬实时能力，不仅解决了工业场景中的精度与效率难题，更推动机器人产业从 “单体智能” 迈向 “群体智能”。目前，M-Robots OS 已在多个实际场景中完成验证：深开鸿已与哈工大重庆研究院及重庆天罡智能、珞石、汇博、拓斯达、宏大、埃夫特、幻尔、钱江、灵猴、乐聚等多个头部校企建立合作，将M-Robots OS 成功应用于工业机械臂、协作机器人、人形机器人、AGV、移动机器人、四足机器人等多类产品形态。

值得关注的是，M-Robots OS已正式开源，这标志着我国在机器人操作系统领域实现了从技术突破到生态构建的关键跨越。通过开源模式，深开鸿正携手产业链伙伴共建实时操作系统以及机器人创新生态，为工业控制、智能协作等领域的技术升级提供可复制的“中国方案”。在硬实时技术构筑的时间防线之上，一个更安全、更高效的智能工业时代正加速到来。

项目资源与参与方式

项目官网：https://atomgit.com/m-robots

已上线资源：开源鸿蒙机器人核心子系统、核心三方中间件库、包管理器、可视化开发／调试工具。

参与方式：开发者可通过官网注册参与代码贡献与反馈；企业与高校可加入 SIG 技术组，共同推进标准制定与产业落地。