BlackBerry поддерживает коммерциализацию промышленных роботов на базе ROS 2 с помощью QNX SDP 8.0

BlackBerry Japan провела 5 июня 2024 года в Токио пресс-конференцию, на которой подчеркнула, что новейшая версия её программной платформы для встроенных систем «QNX SDP 8.0» идеально подходит для разработки промышленных/медицинских роботов. В частности, компания объяснила, что при коммерциализации роботов с использованием «ROS 2» — основной программной платформы для разработки роботов, применяемой японскими производителями промышленных роботов — платформа QNX SDP 8.0 станет мощным инструментом с точки зрения безопасности, защиты и производительности. Кроме того, была продемонстрирована работа контроллера и роботизированной руки с возможностью дистанционного управления в реальном времени и тактильной обратной связи, созданных на основе сочетания QNX SDP 8.0 и ROS 2.

Программная платформа BlackBerry QNX для встроенных систем основана на реальновременной операционной системе (RTOS) «QNX Neutrino». Более половины доходов от бизнеса, связанного с QNX, приходится на автомобильную отрасль, в основном на системы информационно-развлекательных систем (IVI) в автомобилях. «Остальные 50% приходятся на широкий спектр критически важных областей, таких как промышленная автоматизация, робототехника и медицинское оборудование, — сказал Сачин Агарвал, менеджер по продажам BlackBerry Japan. — В обеих областях высоко ценятся такие характеристики, как безопасность, основанная на соблюдении стандартов функциональной безопасности, высокая безопасность, основанная на микроядерной архитектуре RTOS, и производительность благодаря управлению в реальном времени». QNX, уже пользующаяся высокой популярностью в Японии в автомобильной сфере, планирует усилить своё присутствие на рынке промышленных роботов, который, как и автомобильный рынок, занимает важное место на мировом уровне. Японские компании занимают 45% мирового рынка промышленных роботов, при этом около 80% продукции экспортируется за рубеж. По количеству роботов на 10 000 человек Япония также более чем вдвое опережает США. «Промышленные роботы играют исключительно важную роль в экономике Японии, и нам необходимо укреплять цепочки поставок, включая программное обеспечение», — подчеркнул г-н Агарвал.

Выпущенная в декабре 2023 года платформа QNX SDP 8.0 стала значительным шагом вперед по сравнению с предыдущим поколением «QNX SDP 7.1». В результате переосмысления базовой архитектуры RTOS QNX удалось значительно расширить её возможности для удовлетворения требований современных встроенных устройств. «Современные процессоры оснащаются всё большим количеством ядер, и наша задача — обеспечить масштабируемое использование их возможностей», — отметил Сиро Киучи, главный инженер по применению BlackBerry Japan. Если раньше поддерживалось максимум 16 ядер, то в QNX SDP 8.0 эта цифра выросла до 64. Помимо обычного планировщика, был добавлен планировщик потоков. Также появилась возможность более точной настройки обработки прерываний, а сетевой стек был заменён с NetBSD на FreeBSD. Для поддержки больших объемов памяти был изменен механизм управления памятью. Несмотря на такие масштабные изменения в архитектуре, была сохранена совместимость с предыдущими версиями, включая QNX SDP 7.1. Может показаться, что расширение возможностей архитектуры приводит к увеличению нагрузки и снижению скорости обработки, но, «производительность при этом абсолютно не снижается», — пояснил г-н Киучи. Кроме того, помимо традиционной среды разработки Momentics на базе Eclipse, теперь можно использовать и Visual Studio Code, популярную среди многих разработчиков программного обеспечения.

Несмотря на значительное повышение производительности в QNX SDP 8.0, безопасность и защита данных остались на прежнем высоком уровне. Подтверждением этого является получение сертификатов, подтверждающих соответствие самым высоким требованиям безопасности по различным стандартам функциональной безопасности, включая IEC 61508 SIL3, IEC 62304 Class C и ISO 26262 ASIL D. «Для системных интеграторов роботов (робототехники SIer), которые создают роботизированные системы на основе различных промышленных роботов, получение сертификации на уровне базового программного обеспечения означает снижение затрат при создании систем, соответствующих стандартам функциональной безопасности», — пояснил г-н Киучи. Использование микроядра, позволяющего разделять компоненты, критически важные для безопасности, и компоненты, которые не являются критически важными для безопасности, также осталось неизменным, что обеспечивает более простую защиту по сравнению с монолитными операционными системами, такими как Linux.

На пресс-конференции была продемонстрирована работа системы, состоящей из роботизированной руки американской компании Flexiv, с которой BlackBerry сотрудничает в области разработки промышленных/медицинских роботов, и контроллера с дистанционным управлением/тактильной обратной связью канадской компании Haply Robotics. Роботизированная рука и контроллер подключены к оценочной плате «i.MX 8M Plus» от NXP Semiconductors и работают под управлением QNX SDP 8.0. На платформе также установлены ROS 2, который обеспечивает взаимодействие между роботизированной рукой и контроллером, и OpenCV, который выполняет распознавание изображений на i.MX 8M Plus. «Японские производители промышленных роботов также занимаются разработкой с использованием ROS 2, но для коммерциализации, как представляется, возникают определённые проблемы, связанные с обеспечением безопасности, защиты и производительности, в частности, с выполнением операций в реальном времени. Использование QNX SDP 8.0 поможет решить эти проблемы», — сказал г-н Киучи.