BlackBerry wspiera komercjalizację robotów przemysłowych opartych na ROS 2 za pomocą QNX SDP 8.0

BlackBerry Japan zorganizowało konferencję prasową 5 czerwca 2024 roku w Tokio, podkreślając, że najnowsza wersja ich platformy programowej do systemów wbudowanych, "QNX SDP 8.0", jest optymalna do rozwoju robotów przemysłowych i medycznych. W szczególności wyjaśniono, że w przypadku komercjalizacji robotów wykorzystujących "ROS 2", wiodącą w Japonii strukturę programistyczną dla robotów, stanowi ona silną alternatywę pod względem bezpieczeństwa, ochrony i wydajności. Ponadto zaprezentowano demonstrację kontrolera z możliwością sterowania zdalnego w czasie rzeczywistym i sprzężenia zwrotnego dotykowego oraz ramienia robota, łącząc QNX SDP 8.0 z ROS 2.

QNX firmy BlackBerry to platforma programowa do systemów wbudowanych, której rdzeń stanowi system operacyjny czasu rzeczywistego (RTOS) "QNX Neutrino". Ponad połowa przychodów z działalności związanej z QNX koncentruje się na branży motoryzacyjnej, głównie na systemach informacyjno-rozrywkowych (IVI) w pojazdach. Sachin Agarwal, Country Sales Manager w BlackBerry Japan, powiedział: "Pozostała połowa jest szeroko stosowana w krytycznych dla misji dziedzinach, takich jak automatyzacja przemysłowa, robotyka i urządzenia medyczne. Wspólną cechą obu branż, która jest wysoko ceniona, jest bezpieczeństwo oparte na zgodności z normami bezpieczeństwa funkcjonalnego, zaawansowana ochrona oparta na mikrojądrowej architekturze RTOS oraz wydajność dzięki sterowaniu w czasie rzeczywistym". QNX, który już zyskał uznanie w Japonii w branży motoryzacyjnej, planuje wzmocnić swoją działalność w dziedzinie robotyki przemysłowej, która na arenie międzynarodowej odgrywa równie ważną rolę co motoryzacja. Japońskie firmy posiadają 45% udziału w światowym rynku robotyki przemysłowej, a blisko 80% produkcji jest eksportowane za granicę. Ponadto Japonia ma ponad dwukrotnie więcej robotów na 10 000 mieszkańców niż Stany Zjednoczone. "Roboty przemysłowe są niezwykle ważne dla japońskiej gospodarki, a łańcuch dostaw, w tym oprogramowanie, musi być wzmocniony" – podkreślił pan Agarwal.

QNX SDP 8.0, ogłoszony w grudniu 2023 roku, stanowi znaczną ewolucję w porównaniu do poprzedniej generacji, "QNX SDP 7.1". Poddano rewizji rdzeń QNX, czyli architekturę RTOS, aby sprostać wymaganiom najnowszych urządzeń wbudowanych i rozszerzyć jego możliwości. Shiro Kiuchi, Principal Field Application Engineer w BlackBerry Japan, podkreślił: "Procesorom dodawane są coraz więcej rdzeni, ale zadbaliśmy o to, aby można było w elastyczny sposób wykorzystać ich wydajność". Wcześniej obsługiwano maksymalnie 16 rdzeni, a w QNX SDP 8.0 obsługiwanych jest 64 rdzeni. Oprócz standardowego planisty wprowadzono również planistę wątków. Możliwość precyzyjnego sterowania obsługą przerwań została rozszerzona, a stos sieciowy został zmieniony z NetBSD na FreeBSD. Wprowadzono również modyfikacje w mechanizmie zarządzania pamięcią, aby zapewnić obsługę większych wolumenów pamięci. Pomimo tych znaczących zmian architektonicznych zachowano zgodność z poprzednimi wersjami, w tym QNX SDP 7.1. Chociaż rozszerzenie funkcjonalności architektury może wiązać się ze wzrostem obciążenia procesora i spowolnieniem, "wydajność przetwarzania w żaden sposób nie uległa pogorszeniu" – wyjaśnił pan Kiuchi. Ponadto oprócz "Momentics", opartego na Eclipse, środowiska programistycznego, które QNX konsekwentnie dostarcza, użytkownicy mogą teraz korzystać z "Visual Studio Code", popularnego wśród wielu programistów.

QNX SDP 8.0, który przeszedł znaczącą modernizację pod względem wydajności, zachowuje jednocześnie bezpieczeństwo i ochronę na poziomie poprzednich wersji. Dowodem na to jest uzyskanie certyfikacji spełniającej najwyższe wymagania w zakresie bezpieczeństwa funkcjonalnego w ramach różnych norm, takich jak IEC 61508 SIL3, IEC 62304 Class C i ISO 26262 ASIL D. Pan Kiuchi wyjaśnił: "Dla integratorów systemów robotycznych (Robot SIer), którzy łączą różne roboty przemysłowe w celu stworzenia systemu robotycznego, uzyskanie certyfikacji na poziomie podstawowego oprogramowania pozwala na obniżenie kosztów budowy systemów zgodnych z normami bezpieczeństwa funkcjonalnego". Ponadto mikrojądrowa architektura, która umożliwia oddzielenie komponentów krytycznych dla bezpieczeństwa od tych, które nie są krytyczne, pozostała bez zmian, co ułatwia zapewnienie bezpieczeństwa w porównaniu do monolitycznych systemów operacyjnych, takich jak Linux.

Podczas konferencji prasowej zaprezentowano demonstrację łączącą ramię robota firmy Flexiv z USA, z którą BlackBerry nawiązało współpracę w dziedzinie robotyki przemysłowej i medycznej, z kontrolerem zdalnego sterowania i sprzężenia zwrotnego dotykowego firmy Haply Robotics z Kanady. Ramię robota i kontroler są podłączone do płyty ewaluacyjnej "i.MX 8M Plus" firmy NXP Semiconductors. Na platformie QNX SDP 8.0 zainstalowano ROS 2, który zarządza synchronizacją ramienia robota i kontrolera, oraz OpenCV, który wykonuje rozpoznawanie obrazów na procesorze i.MX 8M Plus. Pan Kiuchi powiedział: "Japońscy producenci robotów przemysłowych również opracowują rozwiązania oparte na ROS 2, ale w przypadku komercjalizacji napotykają na wyzwania związane z bezpieczeństwem, ochroną i wydajnością, w tym wydajnością w czasie rzeczywistym. Użycie QNX SDP 8.0 może pomóc w rozwiązaniu tych problemów".