network_bridge

جسر الشبكة

Network Bridge عبارة عن عقدة ROS2 خفيفة الوزن مصممة للاتصال القوي بين الأنظمة الآلية عبر بروتوكولات الشبكة العشوائية. من خلال دعم بروتوكولات UDP وTCP، تعمل هذه الحزم على ربط موضوعات ROS2 بسلاسة عبر الشبكات، مما يسهل الاتصالات الفعالة عن بعد بين المحطة الأساسية والأنظمة الآلية، أو بين الأنظمة الآلية المتعددة.

تثبيت

ما عليك سوى استنساخ المستودع في مساحة عمل ROS2 الخاصة بك والبناء باستخدام colcon build .

الاستخدام

تجريبي

برنامج التعاون الفني

 ros2 launch network_bridge tcp.launch.py

ros2 topic pub /tcp1/MyDefaultTopic std_msgs/msg/String "data: 'Hello World'"

ros2 topic echo /tcp2/MyDefaultTopic

UDP

 ros2 launch network_bridge udp.launch.py

ros2 topic pub /udp1/MyDefaultTopic std_msgs/msg/String "data: 'Hello World'"

ros2 topic echo /udp2/MyDefaultTopic

إعدادات

ما عليك سوى إعداد معلمات واجهة الشبكة وإدراج الموضوعات التي تريدها للبدء. إذا كنت تستخدم UDP عبر البيانات الخلوية، فمن المستحسن إعداد VPN لتسهيل الاتصال. يرجى أيضًا ملاحظة أنه لا يحدث أي تشفير داخل هذه الحزمة. حاليًا، إذا كنت تريد التشفير، فيجب عليك استخدام VPN.

راجع config/Udp1.yaml للحصول على وصف لجميع المعلمات، بالإضافة إلى أمثلة ملفات تكوين TCP.

الحد الأدنى من المثال

توضح أمثلة التكوين التالية روبوتًا يرسل رسالة على /gps/fix عبر UDP إلى محطة أساسية ستعيد بعد ذلك نشر الرسالة. يعمل هذا بسلاسة على جميع أنواع الرسائل، طالما أنها مبنية ومزودة بمصدر على طرفي الإرسال.

روبوت

 /udp_sender:
  ros__parameters:
    UdpInterface:
      local_address: "192.168.1.2"
      receive_port: 5001
      remote_address: "192.168.1.3"
      send_port: 5000
    
    topics:
      - "/gps/fix"

المحطة الأساسية

 /udp_receiver:
  ros__parameters:
    UdpInterface:
      local_address: "192.168.1.3"
      receive_port: 5000
      remote_address: "192.168.1.2"
      send_port: 5001

اختيار البروتوكول

• UDP : استخدم UDP للاتصالات ذات زمن الوصول المنخفض وعالية الإنتاجية، حيث يكون فقدان البيانات العرضي مقبولاً. مثالية لبيانات القياس عن بعد في الوقت الحقيقي مثل تدفقات أجهزة الاستشعار.
• TCP : اختر TCP عندما تكون سلامة البيانات وموثوقيتها أمرًا بالغ الأهمية. ويضمن ذلك تسليم أوامر التحكم وانتقالات الحالة بشكل موثوق، على الرغم من إمكانية حدوث زمن استجابة أعلى.

يتم تنفيذ بروتوكولات الشبكة كمكونات إضافية لـ pluginlib، مما يسمح بإنشاء واجهات عشوائية باستخدام الفئة المجردة include/network_interfaces/network_interface_base.hpp . يمكن نظريًا تنفيذ أي واجهة يمكنها إرسال واستقبال البايتات، بما في ذلك البروتوكولات التي تتجاوز الاتصال من نقطة إلى نقطة، مثل ZMQ. يرجى النظر في فتح طلب سحب إذا قمت بتطبيق واجهة شبكة جديدة.

ضبط

يمكن تشغيل هذه العقدة باستخدام DEBUG على مستوى المسجل، والذي يوفر معلومات مفيدة لضبط معلمات الضغط ومعدل الرسائل التي لا معنى لها. لكل رسالة يتم إرسالها، سيقوم الجانب المتلقي بإخراج عدد البايتات المستلمة والحجم المضغوط بالبايتات وتأخر الإرسال.

شكر وتقدير

تم تطوير هذه الحزمة للاستخدام في Indy Autonomous Challenge بواسطة فريق Purdue AI Racing. تم أخذ الإلهام من mqtt_client (https://github.com/ika-rwth-aachen/mqtt_client/).