====== Kokkuvõte ======

See peatükk jälgib tarkvara arengut programmeeritavatest riistvaraalustest kuni tänapäevaste arvutisüsteemide domineeriva jõuni. Riistvara programmeeritavuse varajased edusammud – konfiguratsiooni, programmeeritava loogika (nt FPGA-de) ja salvestatud programmide protsessorite kaudu – võimaldasid füüsilise teostuse ja funktsionaalse käitumise eraldada. Stabiilsete arvutiarhitektuuride (eriti IBM System/360) ja operatsioonisüsteemide kasutuselevõtt lõi püsivad abstraktsioonid, mis võimaldasid tarkvara kaasaskantavust, skaleeritavust ja kiiret uuendust. Aja jooksul kiirendasid võrgud ja avatud lähtekoodiga ökosüsteemid infotehnoloogia kasvu veelgi, muutes tarkvara keskseks võimekuse tõukejõuks arvutusplatvormidel.

Kui tarkvarameetodid sisenesid küberfüüsikalistesse süsteemidesse (CPS), sealhulgas maa-, õhu-, mere- ja kosmosevaldkondadesse, järgisid need selget trajektoori, mille kujundasid reaalajas piirangud, ohutusnõuded ja füüsiline suhtlus. Algselt juhtimise ja diagnostika täiustamiseks kasutusele võetud tarkvara arenes tuvastuse, otsuste tegemise ja käivitamise koordineerivaks kihiks, võimaldades autonoomiat. Seda üleminekut toetas reaalajas operatsioonisüsteemide (RTOS), vahevara ja kihiliste tarkvaraarhitektuuride tekkimine, mis tagasid deterministliku käitumise ja modulaarsuse. Kõigis valdkondades arenesid süsteemid isoleeritud riistvarakesksetest disainidest hajutatud tarkvaramahukateks platvormideks, tuginedes üha enam standardiseeritud raamistikele ja sideprotokollidele.

Peatükis rõhutatakse veelgi, kuidas tarkvara on muutnud tootearendust, tarneahelaid ja valideerimistavasid. Küberfüüsilisi süsteeme mõjutab üha enam kiiremini liikuv IT-ökosüsteem, mis võtab kasutusele avatud lähtekoodiga komponendid, kihilised virnad ja pideva värskenduse mudelid (nt tarkvaraga määratletud sõidukid). Samal ajal on tarkvarapõhise käitumise riskide käsitlemiseks arenenud ohutusstandardid (nt ISO 26262, DO-178C) ja ranged kontrollimeetodid, nagu riist- ja tarkvara koossimulatsioon (MIL, SIL, HIL). Kaasaegsed tarkvara tarneahelad on keerulised, hõlmates kolmandate osapoolte ja avatud lähtekoodiga sõltuvusi, mis nõuavad tugevat konfiguratsioonihaldust, jälgitavust ja küberturvalisuse tavasid. Üldiselt rõhutatakse peatükis põhimõttelist nihet: projekteeritud süsteemid ei ole enam manustatud tarkvaraga riistvaratooted, vaid üha enam riistvaras sisalduvad tarkvaraplatvormid.


^ Virna raamistik ^ Tüüp ^ Kaetud põhikihid ^ Põhitehnoloogiad ^ Domeeni fookus ^ Märkused / eristamine ^
| ROS 2 | Avatud lähtekoodiga vahevara virn | Vahevara, rakendus | DDS, sõlmed, teemad, vaatetorn, RViz | Robootika, AV | de facto teadus- ja arendustegevuse standard; väga modulaarne |
| AUTOSAR Adaptive | Autotööstuse tarkvaraplatvorm | OS, vahevara, rakendused | POSIX OS, SOME/IP, teenusele orienteeritud | Autotööstus (ADAS/AV) | Mõeldud ISO 26262 + OTA värskenduste jaoks |
| AUTOSAR klassikaline platvorm | Manustatud reaalajas virn | HAL, RTOS, põhitarkvara | OSEK või RTOS, CAN, ECU abstraktsioon | Autotööstuse eküüd | Deterministlik, ohutussertifikaadiga |
| Apollo | Täielik autonoomia virn | Täispakk (taju → kontroll) | Cyber ​​RT, AI mudelid, HD kaardid | Autonoomne sõit (L2–L4) | Üks täiuslikumaid avatud AV-virnasid |
| Autotehnika | Ava AV pinu | Täielik autonoomia torujuhe | ROS 2, taju-, planeerimismoodulid | Autotööstus, robootika | Tugev akadeemiline + tööstuse ökosüsteem |
| NVIDIA DRIVE OS | Integreeritud platvorm | OS, vahevara, AI käitusaeg | CUDA, TensorRT, DriveWorks | Autode autonoomia | Tihe HW/SW koosdisain GPU-dega |
| QNX Neutrino | RTOS vahevara | OS, turvakiht | POSIX RTOS, mikrotuum | Tööstuslikud autod | Tugev sertifikaat (ASIL-D) |
| VxWorks | RTOS | OS, vahevara | Deterministlik RTOS, ARINC653 | Lennundus, kaitse | Laialdaselt kasutatav ohutuskriitilistes süsteemides |
| PX4 Autopiloot | UAV autonoomia pinu | Juhtimine, vahevara, taju | MAVLink, EKF, juhtkontuurid | UAV / droonid | Droonide tööstusstandard |
| ArduPilot | UAV autonoomia pinu | Juhtimine + navigeerimine | Missiooni planeerimine, andurite liitmine | UAV, mererobootika | Lai sõiduki tugi (õhk/maa/meri) |
| MOOS-IvP | Mereautonoomia virn | Vahevara | Käitumisel põhinev robootika | Mererobootika | Optimeeritud väikese ribalaiusega keskkondade jaoks |
| DDS (andmete levitamise teenus) | Vahevara standard | Kommunikatsioonikiht | QoS-i sõnumside, pub-sub | Domeenidevaheline CPS | ROS 2 ja paljude süsteemide selgroog |
| AWS RoboMaker | Pilve robootika virn | Pilv, simulatsioon | DevOps, ROS-i integreerimine | Robootika, AV | Lubab CI/CD + simulatsiooni töövood |
| Microsoft AirSim | Simulatsiooni virn | Simulatsioonikiht | Unreal Mootor, füüsikamudelid | UAV, AV | Kõrge täpsusega taju simulatsioon |
| CARLA | Simulatsiooni virn | Simulatsioonikiht | OpenDRIVE, andurid, füüsika | Autotööstus | Laialdaselt kasutatav AV valideerimiseks |
| Vaatetorn | Simulatsiooni virn | Simulatsiooni integreerimine | Füüsikamootor, ROS-i integreerimine | Robootika | Standard ROS-põhistele süsteemidele |