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Runtime Surface™

Overview​

Runtime Surface™ 是 Atlas Runtime Governance™ 中最基本的观测单元(Observation Unit)。

每一个 Runtime Surface 表示一类可以持续观察、记录和参与 Runtime Investigation 的运行时对象。

Atlas Runtime Dataset、Evidence Pack、Historical RGA、Investigation Context 均建立在 Runtime Surface 之上。


为什么需要 Runtime Surface?

机器人运行时异常通常不会发生在单一组件。

例如:

LiDAR Point Cloud Lost

真正参与事件的可能包括:

LiDAR
Ethernet
Linux Driver
ROS Topic
Power
Timestamp

如果这些数据分别存在不同日志中,就很难建立统一调查时间线。

Runtime Surface 提供统一观察模型,使不同来源的数据能够在同一时间轴上组织和关联。


Runtime Surface Architecture

Robot Runtime
│
├── Sensor Surface
├── Power Surface
├── Bus Surface
├── Linux Runtime Surface
├── Driver Surface
├── ROS Runtime Surface
└── Custom Surface

每一种 Surface 都可以持续产生 Runtime Observation。

这些 Observation 最终进入统一 Runtime Dataset。


Runtime Surface Registry

所有 Runtime Surface 都注册到 Surface Registry。

Surface Registry 定义:

  • Surface ID
  • Surface Type
  • Observation Interface
  • Availability
  • Collection Policy
  • Export Policy

Surface Registry 使 Atlas 能够了解:

  • 当前部署有哪些 Runtime Surface
  • 哪些 Surface 已覆盖
  • 哪些 Surface 不存在
  • 哪些 Surface 未参与本次 Evidence Pack

Runtime Surface Categories

Sensor Surface​

表示物理传感器运行状态。

例如:

  • Camera
  • LiDAR
  • IMU
  • GNSS
  • Radar
  • Ultrasonic

典型 Observation:

  • Device availability
  • Frame continuity
  • Packet continuity
  • Sensor metadata

Power Surface​

表示运行时供电相关状态。

例如:

  • Voltage
  • Power interruption
  • Brownout
  • Power recovery

Power Surface 可以帮助调查供电相关异常。


Bus Surface​

表示通信总线运行状态。

例如:

  • USB
  • Ethernet
  • CAN
  • SPI
  • I²C
  • UART
  • CSI

典型 Observation:

  • Device connection
  • Link status
  • Packet activity
  • Bus errors

Linux Runtime Surface​

表示 Linux Runtime 状态。

例如:

  • Process lifecycle
  • CPU usage
  • Memory pressure
  • Disk activity
  • Kernel events

这些 Observation 有助于识别运行环境异常。


Driver Surface​

表示驱动层运行状态。

例如:

  • Driver start
  • Driver exit
  • Driver restart
  • Runtime errors

Driver Surface 不包含驱动源码。

它仅观察驱动运行行为。


ROS Runtime Surface​

表示 ROS Runtime 状态。

例如:

  • Topic frequency
  • Topic availability
  • Node lifecycle
  • Message continuity

ROS Runtime Surface 提供机器人应用层之前的重要观察点。


Custom Surface​

OEM 可以扩展新的 Runtime Surface。

例如:

  • FPGA
  • MCU
  • PLC
  • Safety Controller
  • Robot Middleware
  • Custom Runtime Component

Atlas 不限制 Runtime Surface 类型。


Runtime Observation

每个 Runtime Surface 持续产生 Observation。

典型 Observation 包括:

  • Timestamp
  • Runtime Event
  • Runtime Status
  • Metadata
  • Availability
  • Continuity

Atlas 不要求所有 Surface 产生相同数据。

不同 Surface 可以拥有不同 Observation Schema。


Runtime Dataset

所有 Runtime Observation 最终进入统一 Runtime Dataset。

Runtime Surface
│
▼
Runtime Observation
│
▼
Runtime Dataset

Atlas 不会为不同 Runtime Surface 建立独立的数据生命周期。

所有 Surface 共用统一 Runtime Dataset。


Surface Correlation

Runtime Investigation 可以关联多个 Runtime Surface。

例如:

Camera Frame Drop
│
├──────── Linux Driver Restart
│
├──────── CPU Spike
│
└──────── ROS Topic Loss

Atlas 可以建立 Runtime Surface 的时间关联。

Surface Correlation 提供调查入口,但不代表因果关系。


Surface Coverage

每一个 Evidence Pack 都会记录 Runtime Surface Coverage。

例如:

Runtime SurfaceCoverage
Camera✓
LiDAR✓
Ethernet✓
Linux Runtime✓
ROS Topic✓
Power✗
CAN✗

Surface Coverage 用于说明:

  • 哪些 Runtime Surface 已被观察
  • 哪些 Surface 缺失
  • 哪些 Surface 未参与本次调查

Surface Coverage 不用于评价调查质量。

它仅说明证据覆盖范围。


Runtime Surface 与 Investigation

Runtime Surface 不直接参与调查。

它提供调查所需的 Runtime Observation。

Runtime Surface
│
▼
Runtime Observation
│
▼
Runtime Dataset
│
▼
Evidence Pack
│
▼
Runtime Investigation

Surface 是调查证据来源,而不是调查结论。


Design Principles

Runtime Surface 遵循以下原则:

  • 每个 Surface 独立观察
  • 每个 Surface 可独立扩展
  • 所有 Surface 共用 Runtime Dataset
  • 所有 Surface 使用统一时间轴
  • Surface Correlation 不代表因果关系
  • Surface Coverage 不代表问题定位完成

Summary

Runtime Surface™ 定义了 Atlas 可以持续观察的运行时对象。

所有 Runtime Observation 最终汇聚到统一 Runtime Dataset,并作为 Evidence Pack 和 Runtime Investigation 的基础。

Runtime Surface 建立了不同运行时组件之间统一的观察模型,使调查能够围绕同一时间轴组织,而不是依赖分散日志。


下一步阅读

  • Runtime Datase
  • Evidence Pack™
  • Historical RGA™
  • Investigation Context