network_bridge

Сетевой мост

Сетевой мост — это легкий узел ROS2, предназначенный для надежной связи между роботизированными системами по произвольным сетевым протоколам. Поддерживая протоколы UDP и TCP «из коробки», этот пакет легко объединяет темы ROS2 между сетями, обеспечивая эффективную удаленную связь между базовой станцией и роботизированными системами или между несколькими роботизированными системами.

Установка

Просто клонируйте репозиторий в рабочую область ROS2 и выполните сборку с помощью colcon build .

Использование

Демо

TCP

 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

Конфигурация

Чтобы начать работу, просто настройте параметры сетевого интерфейса и перечислите нужные темы. Если вы используете UDP для передачи сотовых данных, рекомендуется настроить VPN для облегчения подключения. Также обратите внимание, что в этом пакете не происходит никакого шифрования . В настоящее время, если вам нужно шифрование, вы должны использовать VPN.

См. config/Udp1.yaml для описания всех параметров, а также примеров файлов конфигурации TCP.

Минимальный пример

В следующих примерах конфигурации показано, как робот отправляет сообщение по /gps/fix через UDP на базовую станцию, которая затем повторно опубликует сообщение. Это работает без проблем со всеми типами сообщений, при условии, что они создаются и отправляются на обоих концах передачи.

Робот

 /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"

Базовая станция

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

Выбор протокола

• UDP : используйте UDP для связи с низкой задержкой и высокой пропускной способностью, где допустима случайная потеря данных. Идеально подходит для данных телеметрии в реальном времени, таких как потоки данных от датчиков.
• TCP : выбирайте TCP, когда целостность и надежность данных имеют решающее значение. Это гарантирует надежную доставку команд управления и переходов состояний, хотя и с потенциально более высокой задержкой.

Сетевые протоколы реализованы как плагины библиотеки плагинов, позволяющие создавать произвольные интерфейсы с использованием абстрактного класса include/network_interfaces/network_interface_base.hpp . Теоретически может быть реализован любой интерфейс, который может отправлять и получать байты, включая протоколы, выходящие за рамки двухточечной связи, такие как ZMQ. Пожалуйста, рассмотрите возможность открытия запроса на включение, если вы реализуете новый сетевой интерфейс.

Тюнинг

Этот узел можно запустить с уровнем журнала DEBUG, который предоставляет полезную информацию для настройки параметров сжатия, скорости и устаревших сообщений. Для каждого отправленного сообщения принимающая сторона выводит количество полученных байтов, размер распакованного сообщения в байтах и ​​задержку передачи.

Благодарности

Этот пакет был разработан для использования в Indy Autonomous Challenge командой Purdue AI Racing. Вдохновение было взято из mqtt_client (https://github.com/ika-rwth-aachen/mqtt_client/).