Có những chiếc đồng hồ thông minh có pin 1 ngày là sạc, nhưng cũng có những chiếc có thời lượng pin lên tới mười mấy ngày, thậm chí là cả tháng. Thật ra, thứ “bí kíp” làm nên sự khác biệt này nằm ở 1 khái niệm có lẽ sẽ xa lạ với nhiều anh em, nhưng lại quen với anh em tiếp xúc nhiều với lập trình, máy móc, đó là RTOS. Gần đây nhất, khi OPPO giới thiệu chiếc OPPO Watch 3, họ cho biết sản phẩm chạy hề điều hành kép Wear OS + RTOS, giúp cho thời gian dùng pin tối đa lên tới nửa tháng.
Bổ sung thêm cái video giải thích cực dễ hiểu của anh Duy Luân cho anh em nha
Nếu anh em chưa biết thì phần lớn các smartwatch với thời gian sử dụng pin hàng chục ngày đều chạy RTOS. Bởi vì không quá nặng nề như 1 OS thông thường, nhà phát triển có thể tiết kiệm chi phí dành cho vi xử lý, từ đó đầu tư cho các yếu tố khác như chất lượng hiển thị, và đặc biệt là thời gian sử dụng pin.
Garmin, Ticwatch cho đồng hồ của họ sử dụng RTOS để có thời gian dùng pin dài nhất có thể, trong khi một vài nhà sản xuất khác tích hợp song song cả 2 hệ điều hành vào cùng 1 thiết bị để vừa tối ưu phần mềm (như OPPO chẳng hạn), vừa đảm bảo yếu tố tiết kiệm pin. Vậy RTOS là gì mà có thể giúp cho smartwatch có thể đạt thời lượng pin tốt như vậy?
Bổ sung thêm cái video giải thích cực dễ hiểu của anh Duy Luân cho anh em nha
Nếu anh em chưa biết thì phần lớn các smartwatch với thời gian sử dụng pin hàng chục ngày đều chạy RTOS. Bởi vì không quá nặng nề như 1 OS thông thường, nhà phát triển có thể tiết kiệm chi phí dành cho vi xử lý, từ đó đầu tư cho các yếu tố khác như chất lượng hiển thị, và đặc biệt là thời gian sử dụng pin.
Garmin, Ticwatch cho đồng hồ của họ sử dụng RTOS để có thời gian dùng pin dài nhất có thể, trong khi một vài nhà sản xuất khác tích hợp song song cả 2 hệ điều hành vào cùng 1 thiết bị để vừa tối ưu phần mềm (như OPPO chẳng hạn), vừa đảm bảo yếu tố tiết kiệm pin. Vậy RTOS là gì mà có thể giúp cho smartwatch có thể đạt thời lượng pin tốt như vậy?
RTOS là gì?
![[IMG]](https://photo2.tinhte.vn/data/attachment-files/2022/08/6089696_RTOS-tinhte-8.jpg)
RTOS là viết tắt của Real Time Operating System (hệ điều hành thời gian thực), là 1 hệ điều hành dành riêng cho các ứng dụng thời gian thực, với nhiệm vụ xử lý dữ liệu trong thời gian được giới hạn nghiêm ngặt.
RTOS về cơ bản là 1 loại HĐH được làm ra với những ứng dụng rất chuyên biệt, không phải kiểu HĐH với mục đích chung chung như máy Windows hay iOS, Android, Mac, Linux….Những HĐH quen thuộc này thường được gọi là General Purpose OS. Trong khi đó, RTOS thường được làm cho các máy móc, thiết bị có một số ứng dụng nhất định thôi.
Vậy chữ real-time ở đây có nghĩa là gì? Khi 1 tác vụ được RTOS xử lý, thì nó luôn đảm bảo hệ thống còn tài nguyên để xử lý tác vụ đó ngay lập tức, và thứ 2 là kết quả đưa ra sẽ giống nhau, đồng thời biết được sẽ thực hiện trong bao lâu. Những ứng dụng cần RTOS thường đòi hỏi thời gian phản hồi nhanh, chẳng hạn như xem việc xem giờ ở đồng hồ, hoặc hệ thống phanh tự động đối với xe tự hành.
RTOS lại chia thành 2 loại, là hệ điều hành thời gian thực “hard” và “soft”. Hệ điều hành thời gian thực “soft” hoạt động ở thời gian vài trăm mili giây, tương đồng với phản ứng của con người trước sự kiện. Nhưng hệ điều hành thời gian thực “hard” lại cung cấp các phản hồi có thể dự đoán được trong vài chục mili giây hoặc thậm chí ít hơn. Với đặc tính riêng, mỗi một loại RTOS nêu trên sẽ phục vụ cho các mục đích khác nhau, nhưng phần lớn chúng ta sẽ thấy RTOS được tích hợp vào trong những bộ vi điều khiển được thiết kế cho một nhiệm vụ nào đó.
Vì sao RTOS là hệ điều hành rất phổ biến trên smartwatch?
Vấn đề cần giải quyết đối với 1 thiết bị điện tử nhỏ như smartwatch đó là có rất ít không gian bên trong cho các thành phần. RTOS là hệ điều hành được chọn vì nó cực kỳ nhỏ nhẹ, và do vậy cũng không cần bộ nhớ quá lớn, cả về mặt phần mềm lẫn vật lý. Với khả năng kết nối và quản lý điện năng tích hợp, vi xử lý được thiết kế để vận hành RTOS có thể kiểm soát nguồn điện một cách độc lập ở từng mô-đun, linh kiện bên trong. Một RTOS dành cho thiết bị đeo phải đảm bảo 3 thành phần, đó là: khả năng mở rộng, phân vùng không gian và quản lý điện năng toàn diện.
Quảng cáo
Một ưu điểm của môi trường RTOS là khả năng coi giao diện lập trình ứng dụng RTOS (API) là máy đích (target machine). Điều này cho phép các lập trình viên phát triển các ứng dụng cho 1 đặc điểm kỹ thuật nào đó. Bên dưới RTOS, phần mềm trung gian và trình điều khiển thiết bị xử lý trực tiếp phần cứng. Vì vậy, 1 ứng dụng có thể thích ứng với các đặc điểm cụ thể của 1 phần cứng bằng cách làm việc với API. Ngoài ra, RTOS cũng tập trung vào một ứng dụng tại một thời điểm nhất định. Thông thường, ứng dụng này sẽ là ứng dụng đã chạy. Tất cả những app khác trong danh sách chờ sẽ được giữ ở đó. Thế nên, các nhiệm vụ quan trọng có thể được xử lý ngay tức thời để cho ra kết quả chính xác nhất.
Tiêu tốn ít điện, RTOS là 1 hệ thống hoạt động 24/7, và nó phù hợp cho các phần mềm cần liên tục chạy, chẳng hạn như tính năng theo dõi vận động, nhịp tim, giấc ngủ....những thứ được trang bị như các tính năng cơ bản cần phải có đối với đồng hồ thông minh và thiết bị đeo ngày nay.
Nhược điểm của việc chạy RTOS đó là smartwatch phải phụ thuộc hoàn toàn vào ứng dụng hay mặt đồng hồ mà nhà sản xuất cung cấp, mà thường thì khá hạn chế nếu so với Wear OS. Vì vậy, cách mà một số hãng, trong đó có OPPO làm là tích hợp song song cả 2 hệ điều hành vào cùng 1 thiết bị.
Từ thế hệ OPPO Watch 2 và mới đây là OPPO Watch 3, OPPO đã trang bị cho sản phẩm công nghệ mà họ gọi là dual-chip dual-OS (vi xử lý kép - hệ điều hành kép). Bên cạnh Snapdragon W5 Gen 1, OPPO Watch 3 còn được trang bị chip Apollo 4 Plus do OPPO tự phát triển và thiết bị sẽ tự động chuyển qua lại giữa 2 con chip cũng như hệ điều hành dựa theo cách người dùng sử dụng. Apollo 4 Plus là SoC năng lượng thấp được thiết kế để xử lý một số tác vụ nhất định như thông báo và theo dõi sức khoẻ.
Nhờ kiểu thiết kế này, pin của đồng hồ được tối ưu tốt hơn, các tác vụ đơn giản được xử lý nhanh chóng hơn. Ngoài ra, nếu ở chế độ chỉ chạy RTOS, OPPO Watch 3 có thể kéo dài thời gian sử dụng pin lên tới 15 ngày cho bản Pro và 14 ngày cho bản thường.
RTOS khác gì với OS?
Quảng cáo
Về cơ bản, dù là 1 loại hệ điều hành nhưng RTOS lại rất khác so với một OS thông thường, như Windows hay Linux, Mac gì đó. Hệ điều hành được tích hợp trong điện thoại hoặc máy tính của chúng ta chứa đầy các ứng dụng và tính năng; hỗ trợ bất cứ điều gì mà người dùng có thể muốn. Mặt khác, RTOS được sắp xếp hợp lý, với khả năng thực thi các tác vụ được giao một cách nhanh chóng và hiệu quả.
RTOS có kích thước rất nhỏ, đôi khi chỉ vài megabyte (so với hơn 20 gigabyte ở một OS thông thường), với giao diện đồ họa đơn giản và thiếu nhiều tính năng quen thuộc, như trình duyệt web chẳng hạn. Ngoài ra, RTOS cũng chẳng cần đến giao diện người dùng bởi nó không phải là thứ mà người dùng có thể tương tác như OS.
Ngoài đồng hồ thông minh thì RTOS còn được sử dụng ở đâu?
Với các đặc tính nổi bật là nhanh, chính xác, độ tin cậy và bảo mật cao, RTOS thường được sử dụng nhiều nhất trong hệ thống nhúng. Hệ thống nhúng là một máy tính được nhúng vào một cỗ máy lớn hơn, chẳng hạn như bộ vi điều khiển trên cánh tay robot. Một cánh tay robot hoạt động trong nhà máy cần phải đáng tin cậy, ngừng hoạt động ngay lập tức khi có con người xuất hiện trong khu vực làm việc của nó, và rõ ràng cần thứ gì đó có thể ngay lập tức để robot thực thi ngay khi nhận biết nó cần làm gì.
RTOS có thể được tìm thấy trong vô số sản phẩm trên khắp thế giới. Các hệ thống từ động cơ ô tô đến kính viễn vọng không gian, hệ thống dẫn đường cho máy bay trực thăng tới tàu thám hiểm trên sao Hỏa đều sử dụng hệ thống nhúng chạy hệ điều hành thời gian thực. Mặc dù có thể đây là lần đầu tiên bạn nghe về RTOS, nhưng thực ra nó đang có mặt ở khắp nơi xung quanh bạn.
Tham khảo: (1), (2), (3)
