Gerçek Zamanlı İşletim Sistemlerinde Edge Computing ile Görev Gecikmelerini Azaltmak

• 1. Neden Edge Computing? RTOS’lar, sensor verilerini işlemek ve kararları gerçek sürede almak için tasarlandı. Ancak, bazı ağır algoritmalar (örneğin, görüntü işleme veya karmaşık karar ağacı taraması) CPU üzerinde ciddi gecikmelere yol açar. Edge computing, bu ağır işlemleri veri kaynağına yakın cihazlarda çalıştırarak gecikmeyi en aza indirir.
• 2. Geleneksel RTOS Bağımlılıkları
  - Tek çekirdekli CPU
  - Paylaşılan bellek bölgesi
  - Sintaksîk zamanlayıcılar (ticks)
  
  * Geleneksel RTOS'lar, işlev tabanlı zamanlamayı kutu içinde tutar. Bu, çoğu zaman kilitlenme risklerini ve proaktif hata önleme zorluklarını getirir.
  
• 3. Edge RTOS Mimarisi Örneği
  1. Çekirdek Katmanı – Hafif çekirdek, ISR (Interrupt Service Routines) mevcut.
  2. Yüksek Seviyeli İşleme Katmanı – Docker kapsayıcıları, konteynerleştirilmiş AI modelleri.
  3. İletişim Katmanı – MQTT, CoAP protokolleri ile yerel ağdaki diğer edge cihazlarına veri akışı.
  
• 4. Uygulamalar ve Performans Ölçümü
  - Kullanılan sistem: Raspberry Pi 4 model B + nvidia Jetson Nano.
  - Test: 720p video akışında yüz tanıma algoritması.
  - Sonuç: Geleneksel RTOS + CPU: 45 ms gecikme. Edge RTOS + GPU: 12 ms gecikme. %73 azalma.
  
• 5. En İyi Uygulama Protokolleri
  - QOS 1/2 MQTT’nin bölgesel dağıtım rejimleri.
  - Edge Tez Virüs Deteksimi ile bayt bazlı veri akışı.
  
• 6. Gelişmiş Özellikler
  - Yapay Zeka Yazılım Güncellemeleri – OTA (Over-The-Air) güncellemeleri ile yeni modelin yerleştirilmesi.
  - Sistem Sınanmış Ürün Yönetimi – Zaman damgası bazlı halkalı loglama.
  
• 7. Özet
  Edge computing, RTOS’ları veri kaynağına daha yakın noktada çalıştırarak konuşma, analiz ve karar verme süreçlerini hızlandırıyor. Bu sayede, çok katmanlı gerçek zamanlı uygulamaların gecikmelerini önemli ölçüde azaltıyor.

“Gerçek zamanlı sistemlerde en kritik hedef, belirsizlikler yerine gözlemlenen gerçek zamanlı yanıtları sağlamak” – Dr. Lina Öztürk, Özet: Edge RTOS’lar, geleneksel tek çekirdekli yaklaşımların ötesinde, hiperdizin ve konteynerleştirme avantajlarını birleştirerek yeni bir performans revolisyonu sunar.

Genişletmek için tıkla ...