Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
A Systematic Literature Review on Software Maintenance for Cyber-Physical Systems
- 1. Tunisia Polytechnic School
- 2. University of Carthage
- 3. University of Michigan–Flint
Description
Cyber-physical systems (CPS) are widely used in almost every sector of our modern life. They are also changing the way how systems are designed and maintained as CPS represent a combination of hardware and software components. Thus, the maintenance of CPS is challenging due to the various components that are involved, including embedded software technologies, internet of things (IoT), machine to machine interactions, connectivity and wireless networks. In this paper, we performed a systematic literature review of the existing studies related to software maintenance of CPS starting from January 2006 until December 2020. After extensive manual analysis and filtering, we identified a total of 109 primary studies that we deeply analyzed through different criteria to answer four main research questions about software maintenance activities, techniques, types and evaluation methods used in CPS. Based on the data collected from this survey, we created a taxonomy to classify the existing research works, identified research trends, and highlighted gaps in the literature and avenues for further research in the field.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تُستخدم الأنظمة الفيزيائية السيبرانية على نطاق واسع في كل قطاع من قطاعات حياتنا الحديثة تقريبًا. كما أنها تغير الطريقة التي يتم بها تصميم الأنظمة وصيانتها حيث تمثل CPS مزيجًا من مكونات الأجهزة والبرامج. وبالتالي، فإن صيانة CPS تمثل تحديًا بسبب المكونات المختلفة المعنية، بما في ذلك تقنيات البرامج المضمنة وإنترنت الأشياء (IoT) والتفاعلات بين الآلات والاتصال والشبكات اللاسلكية. في هذه الورقة، أجرينا مراجعة منهجية للدراسات الحالية المتعلقة بصيانة برامج CPS بدءًا من يناير 2006 حتى ديسمبر 2020. بعد التحليل اليدوي المكثف والتصفية، حددنا ما مجموعه 109 دراسة أولية قمنا بتحليلها بعمق من خلال معايير مختلفة للإجابة على أربعة أسئلة بحثية رئيسية حول أنشطة صيانة البرامج والتقنيات والأنواع وطرق التقييم المستخدمة في CPS. استنادًا إلى البيانات التي تم جمعها من هذا الاستطلاع، أنشأنا تصنيفًا لتصنيف الأعمال البحثية الحالية، وحددنا اتجاهات البحث، وسلطنا الضوء على الفجوات في الأدبيات وسبل إجراء المزيد من البحوث في هذا المجال.Translated Description (French)
Les systèmes cyber-physiques (CPS) sont largement utilisés dans presque tous les secteurs de notre vie moderne. Ils modifient également la façon dont les systèmes sont conçus et entretenus, car les CPS représentent une combinaison de composants matériels et logiciels. Ainsi, la maintenance des CPS est difficile en raison des différents composants impliqués, notamment les technologies logicielles intégrées, l'Internet des objets (IoT), les interactions machine à machine, la connectivité et les réseaux sans fil. Dans cet article, nous avons effectué une revue systématique de la littérature des études existantes liées à la maintenance logicielle des CPS à partir de janvier 2006 jusqu'en décembre 2020. Après une analyse et un filtrage manuels approfondis, nous avons identifié un total de 109 études primaires que nous avons analysées en profondeur à travers différents critères pour répondre à quatre questions de recherche principales sur les activités de maintenance logicielle, les techniques, les types et les méthodes d'évaluation utilisés dans CPS. Sur la base des données recueillies à partir de cette enquête, nous avons créé une taxonomie pour classer les travaux de recherche existants, identifié les tendances de la recherche et mis en évidence les lacunes de la littérature et les pistes de recherche futures dans le domaine.Translated Description (Spanish)
Los sistemas ciberfísicos (CPS) se utilizan ampliamente en casi todos los sectores de nuestra vida moderna. También están cambiando la forma en que se diseñan y mantienen los sistemas, ya que CPS representa una combinación de componentes de hardware y software. Por lo tanto, el mantenimiento de CPS es un desafío debido a los diversos componentes involucrados, incluidas las tecnologías de software integradas, Internet de las cosas (IoT), las interacciones de máquina a máquina, la conectividad y las redes inalámbricas. En este artículo, realizamos una revisión sistemática de la literatura de los estudios existentes relacionados con el mantenimiento del software de CPS desde enero de 2006 hasta diciembre de 2020. Después de un extenso análisis manual y filtrado, identificamos un total de 109 estudios primarios que analizamos profundamente a través de diferentes criterios para responder a cuatro preguntas principales de investigación sobre actividades de mantenimiento de software, técnicas, tipos y métodos de evaluación utilizados en CPS. Con base en los datos recopilados de esta encuesta, creamos una taxonomía para clasificar los trabajos de investigación existentes, identificamos las tendencias de investigación y destacamos las lagunas en la literatura y las vías para futuras investigaciones en el campo.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مراجعة منهجية للأدبيات حول صيانة البرمجيات للأنظمة الفيزيائية السيبرانية
- Translated title (French)
- Une revue systématique de la littérature sur la maintenance des logiciels pour les systèmes cyberphysiques
- Translated title (Spanish)
- Una revisión sistemática de la literatura sobre el mantenimiento de software para sistemas ciberfísicos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3212762755
- DOI
- 10.1109/access.2021.3126681
References
- https://openalex.org/W1975675278
- https://openalex.org/W1979434675
- https://openalex.org/W2044898165
- https://openalex.org/W2106956101
- https://openalex.org/W2513235427
- https://openalex.org/W2544088969
- https://openalex.org/W2892044642
- https://openalex.org/W2939335638
- https://openalex.org/W3036104332
- https://openalex.org/W3088049718