ОСРВ
Операционная система реального времени

Нормативное регулирование в части ПО

• Требованиями Федерального закона №188-ФЗ от 29.06.2015г. и постановления Правительства РФ №1236 от 16.11.2015г. установлен запрет на допуск программного обеспечения, происходящего из иностранных государств, для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд, а на Минкомсвязи России возложено ведение единого реестра российских программ для ЭВМ.
• Экспертным советом по программному обеспечению при Минкомсвязи принято решение об отказе во включении в реестр ПО и недопущении использования программного обеспечения, базирующегося на программных продуктах иностранного происхождения (Протокол №467пр от 12.11.18г.).
• Состоявшееся 05.03.2019г. заседание НТС ВПК РФ отметило, что применение ПО, происходящего из иностранных государств, в особо ответственных системах и комплексах, в том числе в образцах ВиВТ, противоречит действующим законам, и рекомендовало МО РФ ужесточить контроль с целью недопущения применения ПО, основанного на зарубежном программном коде.

Требования по защите информации

• Современные требования по защите информации, предъявляемые к авиационным комплексам требуют сертификации всего ПО, обрабатывающего охраняемые сведения, включая операционные системы, на предмет отсутствия недекларируемых возможностей в соответствии с положениями Приказа №058 МО РФ 1996г.
• К ОС РВ дополнительно предъявляются требования к сертификации в качестве средства защиты информации (руководящий документ требования безопасности информации к операционным системам и семейство профилей защиты ИТ.ОС.Вх, разработанные ФСТЭК России)

ОСРВ-системы (мировой рынок)

2023: Рост объема мирового рынка ОСРВ на 7% до $5 млрд

В 2023 году затраты на глобальном рынке операционных систем реального времени (ОСРВ) достигли $5,18 млрд. Показатель предыдущего года, когда расходы в данной сфере оценивались в $4,82 млрд, превышен примерно на 7%. Об этом говорится в исследовании Market Research Future, результаты которого опубликованы в начале декабря 2024 года.

Основным назначением ОСРВ является предоставление необходимого и достаточного набора функций для проектирования, разработки и функционирования систем реального времени на определенном аппаратном обеспечении. Одним из ключевых драйверов рассматриваемой отрасли авторы отчета называют растущий спрос на автоматизацию в различных сферах, таких как производство, здравоохранение, телекоммуникации и автомобилестроение. ОСРВ имеют решающее значение для управления сложными задачами и обеспечения бесперебойного обмена данными между устройствами и системами разных типов. На фоне быстрого развития интернета вещей (IoT), интеллектуального производства и всевозможных цифровых платформ потребность в коммуникациях и обработке информации в реальном времени становится все более существенной. ОСРВ способны обрабатывать данные с минимальной задержкой, что позволяет оперативно реагировать на те или иные изменения.

Расширению рассматриваемого рынка также способствует внедрение встраиваемых устройств в различных областях, таких как автомобилестроение и промышленная автоматизация. Из-за постоянного повышения сложности и функциональности такого оборудования увеличивается потребность в обработке информации в реальном времени. Стимулирующим фактором также названы достижения в области искусственного интеллекта и машинного обучения: эти технологии помогают разработчикам создавать более эффективные и адаптивные операционные системы. С другой стороны, аналитики указывают на некоторые препятствия, сдерживающие более быстрый рост рынка: это высокие затраты на разработку и сложность внедрения в различных средах.

По сфере применения ОСРВ авторы исследования выделяют пять основных сегментов: автомобилестроение, здравоохранение, промышленная автоматизация, телекоммуникации и аэрокосмическая промышленность. В 2023 году первое из перечисленных направлений обеспечило выручку в размере $1,04 млрд. На здравоохранение пришлось $0,92 млрд, на промышленную автоматизацию — $1,15 млрд. Затраты в телекоммуникационной области оцениваются в $1,42 млрд. К наиболее значимым игрокам отрасли отнесены:

• Green Hills Software;
• Realtime Systems;
• Wind River Systems;
• QNX Software Systems;
• Microsoft;
• FreeRTOS;
• IBM;
• Express Logic;
• Red Hat;
• Microchip Technology;
• Sysgo;
• RTThread;
• Aerospace Corporation;
• Adeneo;
• Mentor Graphics.

В географическом плане лидирует Северная Америка с затратами на уровне $2,1 млрд в 2023 году: здесь наблюдается высокий спрос на ОСРВ в аэрокосмической и автомобильной отраслях. На втором месте располагается Азиатско-Тихоокеанский регион с $1,4 млрд, а замыкает тройку Европа с $1,3 млрд, движимая достижениями в области автоматизации и робототехники. В Южной Америке расходы составили примерно $0,2 млрд, на Ближнем Востоке и в Африке — $0,18 млрд.Михаил Садиров, SMART technologies: На тестирование мультивендорных решений есть спрос

По итогам 2024 года выручка в сегменте ОСРВ оценивается в $5,56 млрд. Аналитики Market Research Future полагают, что в дальнейшем среднегодовой темп роста в сложных процентах (показатель CAGR) окажется на отметке 7,41%. В результате, к 2032 году затраты в глобальном масштабе могут увеличиться до $9,85 млрд.^[1]

2020

• Мировыми лидерами в области разработки ОСРВ являются компании WindRiver (США, ОСРВ VxWorks RTOS ), Blackberry/QSS (Канада, ОСРВ QNX Neutrino), SysGo (Германия, ОСРВ PikeOS).
• Существует свободно распространяемая реализация ОСРВ FreeRTOS, распространяемая по лицензии MIT, однако ее тех.поддержка осуществляется компанией Wittenstein (Великобритания) под брендом SafeRTOS.

ОСРВ-системы (рынок России)

• В Российской Федерации практически отсутствуют отечественные коммерчески доступные или свободно распространяемые операционные системы, предназначенные для применения в ответственных встраиваемых вычислительных системах.
• Имеющиеся решения, как правило, являются проприетарными продуктами компаний, применяющимися либо в рамках одного предприятия (ЭОС, RealMK‒32), либо в рамках одной архитектуры (ОС РВ Багет 2.0/3.0/4.0, функционирующие на процессорных модулях разработки НИИСИ РАН (семейство Комдив))
• Решения, изначально создаваемые для широкого применения, в основном, находятся в состоянии разработки в рамках ОКР или НИР (JetOS, МОСОП/Стрикс).

• Ввиду отсутствия доступных отечественных ОСРВ, до известных событий, в изделиях ВВСТ широко использовались импортные ОСРВ, а после введения санкций потребовалось искать пути по выходу из сложившейся ситуации.
• Яркий пример – СВД ЗОСРВ Нейтрино и «Нейтрино-Э» (ООО «СВД Встраиваемые системы»), являющиеся «клоном» ОСРВ «QNX Neutrino» канадской разработки.
• Отсутствует подтверждение того, что данные ОСРВ могут использоваться без ограничений и компания QSS не имеет права запретить их использование, в том числе по причине санкционной политики.
• Отечественный инструментарий для разработки прикладных программ для ОС «Нейтрино-Э» отсутствует. Разработка (за исключением компилятора, поставляемого АО «МЦСТ») и отладка ПО должны осуществляться с использованием комплекса QNX Momentics. Данный инструментарий является исключительной собственностью канадской компании QSS, поставляется в закрытом виде (без исходных кодов).
• Заявки ООО «СВД Встраиваемые системы» на включение ОСРВ «Нейтрино» в реестр отечественного ПО дважды были отклонены (приказы Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций №664 от 30.11.2018г. и №167 от 14.04.2019г.).

• ОСРВ БагрОС-4000
• ОСРВ МАКС - АстроСофт
• МЦСТ: Эльбрус, операционная система реального времени (ОСРВ Эльбрус) - МЦСТ
• СВД ЗОСРВ Нейтрино - SWD Software (СВД Встраиваемые системы)
• ПКК Миландр (ОСРВ МАКС)
• ОС РВ Багет - Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований РАН (ФНЦ НИИСИ РАН)

Сравнение основных ОСРВ

• Вопрос импортозамещения ключевого компонента ПО встраиваемых систем нельзя считать решенным.
• Большинство предприятий промышленности не имеют возможности разрабатывать ОСРВ, либо подобная разработка не является для них
• целесообразной.
• Требуется формирование линейки защищенных операционных систем, доступных для использования «сторонними» разработчиками и соответствующих действующим нормативным ограничениям и актуальным вызовам времени:
  • Сверхлегкая ОСРВ для микроконтроллеров и радиационно-стойких ЦП (класса FreeRTOS, ОКР «Миниатюра»)
  • Легковесная ОСРВ без защиты памяти (класса Багет 2.0)
  • Полнофункциональная ОСРВ с разделением ресурсов (класса Багет 3.0/4.0, БагрОС-4000)

Импортозамещение

• Импортозамещение в России
• Импортозамещение информационных технологий в России
• Импортозамещение вычислительной техники и микроэлектроники
• Импортозамещение в сфере информационной безопасности
• Импортозамещение информационных технологий: 5 "За" и 5 "Против"
• Импортозамещение в госкомпаниях
• Импортозамещение информационных технологий: в ожидании грома
• Импортозамещение информационных технологий в Китае

Примечания

• Использованы данные презентации "Проблемные вопросы импортозамещения встраиваемых операционных систем реального времени" ПАО «Компания «Сухой», март 2020 года CNews