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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