質(zhì)量服務(wù)策略QoS

DDS為ROS的通信系統(tǒng)提供了哪些特性呢？我們通過這個(gè)通信模型圖來(lái)看下。

DDS中的基本結(jié)構(gòu)是Domain，Domain將各個(gè)應(yīng)用程序綁定在一起進(jìn)行通信，回憶下之前我們配置樹莓派和電腦通信的時(shí)候，配置的那個(gè)DOMAIN ID，就是對(duì)全局?jǐn)?shù)據(jù)空間的分組定義，只有處于同一個(gè)DOMAIN小組中的節(jié)點(diǎn)才能互相通信。這樣可以避免無(wú)用數(shù)據(jù)占用的資源。

DDS中另外一個(gè)重要特性就是質(zhì)量服務(wù)策略，QoS。

QoS是一種網(wǎng)絡(luò)傳輸策略，應(yīng)用程序指定所需要的網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量行為，QoS服務(wù)實(shí)現(xiàn)這種行為要求，盡可能地滿足客戶對(duì)通信質(zhì)量的需求，可以理解為數(shù)據(jù)提供者和接收者之間的合約。

具體會(huì)有哪些策略？比如：

DEADLINE策略，表示通信數(shù)據(jù)必須要在每次截止時(shí)間內(nèi)完成一次通信；

HISTORY策略，表示針對(duì)歷史數(shù)據(jù)的一個(gè)緩存大小；

RELIABILITY策略，表示數(shù)據(jù)通信的模式，配置成BEST_EFFORT，就是盡力傳輸模式，網(wǎng)絡(luò)情況不好的時(shí)候，也要保證數(shù)據(jù)流暢，此時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，配置成RELIABLE，就是可信賴模式，可以在通信中盡量保證圖像的完整性，我們可以根據(jù)應(yīng)用功能場(chǎng)景選擇合適的通信模式；

DURABILITY策略，可以配置針對(duì)晚加入的節(jié)點(diǎn)，也保證有一定的歷史數(shù)據(jù)發(fā)送過去，可以讓新節(jié)點(diǎn)快速適應(yīng)系統(tǒng)。

所有這些策略在ROS系統(tǒng)中都可以通過類似這樣的結(jié)構(gòu)體配置，如果不配置的話，系統(tǒng)也會(huì)使用默認(rèn)的參數(shù)。

舉一個(gè)機(jī)器人的例子便于大家理解。

比如我們遙控一個(gè)無(wú)人機(jī)航拍，如果網(wǎng)絡(luò)情況不好的話，遙控器向無(wú)人機(jī)發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令的過程，可以用reliable通信模式，保證每一個(gè)命令都可以順利發(fā)送給無(wú)人機(jī)，但是可能會(huì)有一些延時(shí)，無(wú)人機(jī)傳輸圖像的過程可以用best effort模式，保證視頻的流暢性，但是可能會(huì)有掉幀。

如果此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)黑客黑入我們的網(wǎng)絡(luò)，也沒有關(guān)系，我們可以給ROS2的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，黑客也沒有辦法直接控制無(wú)人機(jī)。

DDS的加入，讓ROS2的通信系統(tǒng)煥然一新，多眾多樣的通信配置，可以更好的滿足不同場(chǎng)景下的機(jī)器人應(yīng)用。