青岛做物流网站,公司的企业文化怎么写,cms模板网,邵阳最新新闻1.1 话题通信
模式#xff1a; 以发布订阅的方式实现不同节点之间数据交互的通信模式。 如图1-1所示#xff0c;Listener-Talker通信首先创建了两个Node#xff0c;分别是Talker Node和 Listener Node。 每个Node实例化Writer类和Reader类对Channel进行消息的读写。 Writer…1.1 话题通信
模式 以发布订阅的方式实现不同节点之间数据交互的通信模式。 如图1-1所示Listener-Talker通信首先创建了两个Node分别是Talker Node和 Listener Node。 每个Node实例化Writer类和Reader类对Channel进行消息的读写。 Writer和Reader通过Topic连接对同一块共享内存Channel进行读写处理。 Talker Node 为了实现其“诉说”的功能实例化Writer通过Writer来对Channel进行消息写操作。 Listener Node为了实现其“聆听”功能实例化reader类通过Reader来对channel进行读操作。 场景 话题通信方式适合于持续性通信的应用场景比如雷达信号摄像头图像信息这类数据的传输。 使用 Listener-Talker通信一方主动送消息一方被动接收。 我们想要一直获取车的速度该需求不需要向发送方返回什么消息也不需要发送方对消息进行进一步处理。所以我们选择了Listener-Talker通信方式实现该功能。 数据定义 话题通信中用的的数据格式的定义car message 定义在car.proto中。 1.2 服务通信
模式 以请求响应的方式实现不同节点之间数据交互的通信模式。 如图1-2所示Server-Client通信可以在客户端发出消息请求时服务端才进⾏请求回应并将客户端所需的数据返回给客户端。 场景 我们想要获得⼩⻋的详细信息⽐如⻋牌这些但是⼜不需要⼀直获得该信息想要在需要知道这些信息的时候请求⼀下就好于是考虑⽤Server- Client通信实现该功能。
使用 该通信模式适合临时的消息传输适⽤于不需要持续性发送数据的场景。 数据定义 其传输的数据定义依然在对应的proto⽂件中。 1.3 参数通信
模式 以共享的方式实现不同节点之间数据交互的通信模式。 参数服务器是基于服务实现的包含客户端和服务器端服务端节点可以存储数据客户端节点可以访问服务端节点操作数据这个过程虽然基于请求响应的但是无需自己实现请求与响应此过程已经被封装调用者只需要通过比较简单友好的API就可以实现参数操作。 场景 自动驾驶场景中有一些参数比如该车的最高限速、最多乘客以及是否自动驾驶等需要被各个模块使用数据比如是否自动驾驶这个参数可能同时影响这很多模块也可能被很多模块运行时所更改。 这些数据如何实现在不同模块之间的共享呢? 使用 类似于“全局变量”的方式来存储这些参数并定义一些自定义参数来进行使用。 数据定义 Cyber中设计了全局参数服务器来实现这个功能其通信基于RTPS协议。该通信方式服务端和客户端都可以设置参数和更改参数。
第二节数据通信基础Protobuf 1.3 Protobuf简介 2.1 Protobuf简介 Protobuf 是 Google 公司开发的一种跨语言和平台的序列化数据结构的方式是一个灵活的、高效的用于序列化数据的协议与 XML 和 JSON 格式相比Protobuf 更小、更快、更便捷。 Protobuf 是跨语言的并且自带一个编译器( protoc )只需要用protoc进行编译就可以编译成 Java、Python、C、C#、Go 等多种语言代码然后可以直接使用不需要再写其它代码自带有解析的代码。只需要将要被序列化的结构化数据定义一次(在 .proto 文件定义)便可以使用特别生成的源代码(使用protobuf提供的生成工具)轻松的使用不同的数据流完成对结构数据的读写操作。甚至可以更新 .proto 文件中对数据结构的定义而不会破坏依赖旧格式编译出来的程序。其优点如下
性能效率高序列化后字节占用空间比 XML 少3-10倍序列化的时间效率比 XML 快20-100倍。使用便捷便捷将对结构化数据的操作封装成一个类便于使用。兼容性高通信两方使用同一数据协议当有一方修改了数据结构不会影响另一方的使用。跨语言支持 JavaCPython、Go、Ruby 等多种语言。 2.2 Protobuf 文件编写 为了方便讲解使用cyber/examples/proto/examples.proto文件来讲解Protobuf的结构 Protobuf有几个部分构成syntax 表示使用Protobuf的版本目前Protobuf支持proto3但在Apollo中使用的是proto2package 表示该文件的路径message表示一种数据结构message后面跟的是数据结构名字括号里的字段定义格式为字段规则 数据类型 字段名称 字段编号。 字段规则主要有三种required调用时必须提供该字段的值否则该消息被视为“未初始化”官方不建议使用当把字段规则改为其他规则会存在兼容性问题。optional该字段的值可以设置也可以不设置会根据数据类型生成一个默认的值。repeated类似于动态数组可以存储多个同类型的数据。
examples.proto
syntax “proto2”; package apollo.cyber.examples.proto; message SamplesTest1 { optional string class_name 1; optional string case_name 2; }; message Chatter { optional uint64 timestamp 1; optional uint64 lidar_timestamp 2; optional uint64 seq 3; optional bytes content 4; }; message Driver { optional string content 1; optional uint64 msg_id 2; optional uint64 timestamp 3; }; 2.3 Protobuf编译 Protobuf的编译要分为两个步骤
首先要根据.proto文件生成proto库然后再根据生产的proto库生成C相关的源文件。 这个源文件是C语言自动编写的可以被C程序自动识别。每一个message会被解析生一个类里面的字段就相当于这个类的属性。在源文件中也会根据属性生成额外的成员如获取和设置属性的函数。 package(default_visibility [“//visibility:public”]) #1、生成proto库 proto_library( name “examples_proto”, srcs [“examples.proto”], ) #2、生成源文件 cc_proto_library( name “examples_cc_proto”, deps [ “:examples_proto”, ], ) 代码解析我们使用Bazel构建系统的BUILD文件用于生成proto库和相关的源文件。首先通过proto_library规则定义了一个名为examples_proto的proto库它使用examples.proto作为源文件。然后通过cc_proto_library规则定义了一个名为examples_cc_proto的源文件生成规则。它依赖于examples_proto库并使用该库生成相关的C源文件。这些规则中的名称是任意定义的您可以根据需要进行更改。 2.4 小案例 目的使用Protobuf来定义数据格式在main程序中设置数据值并输出。 流程 1 创建本节实验工程目录 2 编写Apollo包管理相关的BUILD和cyberfile.xml文件文件 3 编写proto文件及BUILD文件; 4 编写主代码及BUILD文件: 5 编译代码目录 6 运行可执行文件 1 创建本节实验工程目录 cyber_demo |-- cyber_03 |-- proto |-- BUILD |-- car_msg.proto |-- test_proto |-- BUILD |-- car.cc |–BUILD |–cyberfile.xml |–cyber_demo.BUILD 2 编写Apollo包管理相关的BUILD和cyberfile.xml文件BUILD文件内容
load(“//tools/install:install.bzl”, “install”, “install_src_files”)
install( name “install”, data [ “cyber_demo.BUILD”, “cyberfile.xml”, ], deps [ “//cyber_demo/cyber_03/test_proto:install”, ], )
install_src_files( name “install_src”, src_dir [“.”], dest “cyber_demo/src”, filter “*”, deps [ “//cyber_demo/cyber_03/test_proto:install_src”, ] ) 编写cyberfile文件: cyber_demo 1.0.0 cyber_demo AD-platformbaidu.com module src_path//cyber_demo/src_path BSD Apollo cyber-dev 3rd-protobuf-dev bazel 3 编写proto源文件及BUILD文件; 编写proto文件文件中定义了车辆的信息 syntax “proto2”;
package apollo.cyber.test.proto; message CarMsg { required string owner 1; optional string license_plate 2; optional uint64 max_passenger 3; repeated string car_info 4; } 编写proto的BUILD文件 load(“rules_proto//proto:defs.bzl”, “proto_library”) load(“rules_cc//cc:defs.bzl”, “cc_proto_library”) load(“//tools:python_rules.bzl”, “py_proto_library”)
package(default_visibility [“//visibility:public”])
proto_library( name “car_msg_proto”, srcs [“car_msg.proto”], )
cc_proto_library( name “car_msg_cc_proto”, deps [“:car_msg_proto”], ) 4 编写主代码及BUILD文件 通过car.cc输出车辆基本信息 #include “test/proto/car_msg.pb.h” using namespace std;
int main() { apollo::cyber::test::proto::CarMsg car;
car.set_owner(apollo);
car.set_license_plate(京A88888);
car.set_max_passenger(6);
car.add_car_info(SUV); //车型
car.add_car_info(Red); //车身颜色
car.add_car_info(electric); //电动string owner car.owner();
string license_plate car.license_plate();
uint64_t max_passenger car.max_passenger();cout owner: owner endl;
cout license_plate: license_plate endl;
cout max_passenger: max_passenger endl;for (int i 0; i car.car_info_size(); i){string info car.car_info(i);cout info ;
}
cout endl;
return 0;} 注意 本段代码中内容需要进行 #include “test/proto/car_msg.pb.h”
--------------------需要替换为---------------------------
#include “cyber_demo/cyber_03/proto/car_msg.pb.h”
编辑car.cc的BUILD文件 load(“rules_cc//cc:defs.bzl”, “cc_binary”, “cc_library”) load(“//tools/install:install.bzl”, “install”, “install_src_files”) load(“//tools:cpplint.bzl”, “cpplint”)
package(default_visibility [“//visibility:public”])
cc_binary( name “car”, srcs [“car.cc”], deps [“//test/proto:car_msg_cc_proto”], )
install( name “install”, runtime_dest “test/bin”, targets [ “:car” ], )
install_src_files( name “install_src”, src_dir [“.”], dest “test/src/cyberatest”, filter “*”, )
注意 本段BUILD代码中内容需要进行修改 cc_binary( name “car”, srcs [“car.cc”], deps [“//test/proto:car_msg_cc_proto”], )
--------------------需要替换为---------------------------
cc_binary( name “car”, srcs [“car.cc”], deps [“//cyber_demo/cyber_03/proto:car_msg_cc_proto”], )
5 编译代码 cd /apollo_workspace buildtool build -p cyber_demo/ 编译结果如图所示
编译完成后会在 /opt/apollo/neo/bin/的目录下生成可执行文件car如下图所示
6 运行可执行文件 cd /opt/apollo/neo/bin/ ./car 运行结果如下图
所有者apollo 车牌号京A88888 最大乘客人数6 SUV 红色 电动 内容导入 第三节Cyber RT通信机制解析与实践
实践简介 在第一章中鹏飞老师已经说明了Node、Channel等Cyber的基础概念本节我们基于这些基础概念重点介绍 cyber 中的三种通信方式之一 - Listener 和 Talker通讯原理。为了更好的说明 Listener 和 Talker通信机制的用法本节我们通过实现一个案例来说明该部分内容。 案例如下假设我们拥有了一辆自己的“无人车“apollo号现在我们想通过通信获得该车辆的“实时”速度、车的详细信息以及车的通用参数。那么现在会有几个问题
车本身有的变量有哪些应该在哪里定义实现“实时”车速的获取和实现车的详细信息等应该用什么通信方式在哪里实现实现的代码应该如何运行起来 不要着急接来下我们就开始用Cyber实现这个小demo并一一解答以上疑问。该案例我们创建在/apollo/workspace/test文件下命名为communication整体目录结构如下 /apollo_workspace/ |–test | |–communication | | |–BUILD //cyber_test编译文件 | |–talker.cc //talker-listener通信实现 | |–listener.cc | |–server.cc //server-client通信实现 | |–client.cc | |–param_server.cc //parameter server-client通信实现 | |–param_client.cc |–proto |–BUILD //car.proto 编译文件 |–car.proto //小车数据定义的文件ß
编写C话题通信实践案例proto文件编写 通过第一节内容我们知道了proto文件的使用方法那么这一章我们来自己编写一个proto文件来实现我们“车”的变量定义在后续的三种通信方式的案例中都是用这一数据定义。 对car.proto文件进行编写其内容如下 // 定义proto使用的版本 syntax “proto2”;
//定义包名在cc文件中调用 package apollo.cyber.test.proto;
//定义一个车的消息车的型号车主车的车牌号,已跑公里数,车速 message Car{ optional string plate 1; optional string type 2; optional string owner 3; optional uint64 kilometers 4; optional uint64 speed 5; }; 2.1 实现小车的实时速度获取——Listener-Talker通信
talker.cc 文件编写
我们来编写一个talker.cc来实现主动对话。 //头文件引用 #include “test/proto/car.pb.h” #include “cyber/cyber.h” #include “cyber/time/rate.h”
//car数据定义的引用可以看出其定义来源于一个proto using apollo::cyber::examples::cyber_test_proto::Car;
int main(int argc, char *argv[]) { // 初始化一个cyber框架 apollo::cyber::Init(argv[0]);
// 创建talker节点 auto talker_node apollo::cyber::CreateNode(“talker”);
// 从节点创建一个Topic,来实现对车速的查看
auto talker talker_node-CreateWriterCar(car_speed);
AINFO Ill start telling you the current speed of the car.;//设置初始速度为0然后速度每秒增加5km/h
uint64_t speed 0;
while (apollo::cyber::OK()) {auto msg std::make_sharedCar();msg-set_speed(speed);//假设车速持续增加speed 5;talker-Write(msg);sleep(1);
}
return 0;}
listener.cc 文件编写
编写一个listener来实现对talker发送过来的内容进行接收。 #include “test/proto/car.pb.h” #include “cyber/cyber.h”
using apollo::cyber::examples::cyber_test_proto::Car;
//接收到消息后的响应函数 void message_callback( const std::shared_ptr msg) { AINFO now speed is: msg-speed(); }
int main(int argc, char* argv[]) { //初始化cyber框架 apollo::cyber::Init(argv[0]);
//创建监听节点
auto listener_node apollo::cyber::CreateNode(listener);//创建监听响应进行消息读取
auto listener listener_node-CreateReaderCar(car_speed, message_callback);
apollo::cyber::WaitForShutdown();
return 0;}
运行与测试bazel 编译文件编写 编写bazel编译文件编写在cyber/examples/cyber_test/BUILD中)。 load(“rules_cc//cc:defs.bzl”, “cc_binary”, “cc_library”) load(“//tools/install:install.bzl”, “install”, “install_src_files”) load(“//tools:cpplint.bzl”, “cpplint”)
package(default_visibility [“//visibility:public”])
cc_binary( name “talker”, srcs [“talker.cc”], deps [ “//cyber”, “//test/proto:car_cc_proto”, ], linkstatic True, )
cc_binary( name “listener”, srcs [“listener.cc”], deps [ “//cyber”, “//test/proto:car_cc_proto”, ], linkstatic True, ) 2. 编译 使用apollo 包管理开发方式提供的buildtool工具 buildtool build -p test/communication/ 如下图所示则编译成功。
运行案例 首先先将输出方法改为控制台输出。 export GLOG_alsologtostderr1 打开两个终端都进入Apollo的docker环境一个终端运行talker另一个运行listener会发现listener运行后开始接收talker发送的小车速度的消息。 ./bazel-bin/test/communication/talker 结果显示
./bazel-bin/test/communication/listener 结果显示
总体运行效果如下图所示。
第四节Cyber RT 本地部署之话题通信实践案例 Apollo 本地安装部署 Apollo 本地部署安装方式 创建和进入 Apollo 环境容器 创建工作空间 创建并进入目录 mkdir application-demo cd application-demo 启动 apollo 环境容器 aem start 如果一切正常将会见到类似下图的提示 进入 apollo 环境容器 aem enter 脚本执行成功后将显示以下信息您将进入 Apollo 的运行容器
工作空间文件夹将被挂载到容器的 /apollo_workspace 中。
初始化工作空间 aem init
至此 Apollo 环境管理工具及容器已经安装完成。 3. Protobuf、talker-listener实践案例演示 Protobuf 案例 打印日志 export GLOG_alsologtostderr1 运行car: cd /apollo_workspace/bazel-bin/test_proto/ ./car car 运行结果如图所示 talker-listener 案例 talker进入环境配置打印日志: aem start aem enter export GLOG_alsologtostderr1 运行talker: cd /apollo_workspace/bazel-bin/test/communication/ ./talker talker 运行结果如图所示
listener进入环境配置打印日志: aem start aem enter export GLOG_alsologtostderr1 运行listener: cd /apollo_workspace/bazel-bin/test/communication/ ./listener listener 运行结果如图所示
课后学习内容 作业 编写Python话题通信实现。 练习一 实现小车详细信息的获取——Server-Client通信 1.1 Server-Client 简介
我们想要获得小车的详细信息比如车牌这些但是又不需要一直获得该信息想要在需要知道这些信息的时候请求一下就好于是考虑用Server- Client通信实现该功能。如图2-1所示Server-Client通信可以在客户端发出消息请求时服务端才进行请求回应并将客户端所需的数据返回给客户端。该通信模式适合临时的消息传输适用于不需要持续性发送数据的场景。其传输的数据定义依然在对应的proto文件中。 1.2 Server-Client 案例实现 编写一个Server来对Client请求的消息进行回应这里我们返回车的车牌号、车主、已行驶公里数等信息。 #include “test/proto/car.pb.h”
#include “cyber/cyber.h” //使用proto中定义好的car数据结构还记得这个数据结构在那定义的吗 using apollo::cyber::test::proto::Car;
int main(int argc, char* argv[]) { apollo::cyber::Init(argv[0]); std::shared_ptrapollo::cyber::Node node( apollo::cyber::CreateNode(“server”));
//创建server node并设置topic名称定义响应函数
auto server node-CreateServiceCar, Car(service_client,
[](const std::shared_ptrCar request,std::shared_ptrCar response) {AINFO Hi, I am your cars server.;response-set_type(apollo);response-set_plate(京A8888888);response-set_owner(xxx);response-set_kilometers(5);});apollo::cyber::WaitForShutdown();
return 0;} 编写一个Client来请求车的详细信息并获取数据。 #include “test/proto/car.pb.h”
#include “cyber/cyber.h”
//使用proto中定义好的car数据结构 using apollo::cyber::examples::cyber_test_proto::Car;
int main(int argc, char* argv[]){ //初始化cyber框架 apollo::cyber::Init(argv[0]);
//创建client node
std::shared_ptrapollo::cyber::Node node(apollo::cyber::CreateNode(client));
auto client node-CreateClientCar, Car(service_client);AINFO Hi server, I want to know cars information;//创建一个请求
auto request std::make_sharedCar();//发送请求并获得回应数据
auto response client-SendRequest(request);
if(apollo::cyber::OK){if (response ! nullptr) {AINFO this car owner is : response-owner();AINFO this car plate is : response-plate();AINFO this car type is : response-type();AINFO this car has run : response-kilometers()kilometers;} else {AINFO service may not ready.;}
}apollo::cyber::WaitForShutdown();
return 0;} 编写bazel编译文件编写在cyber/examples/cyber_test/BUILD中)。 cc_binary( name “server”, srcs [“server.cc”], deps [ “//cyber”, “//test/proto:car_cc_proto”, ], linkstatic True, )
cc_binary( name “client”, srcs [“client.cc”], deps [ “//cyber”, “//test/proto:car_cc_proto”, ], linkstatic True, ) 编译 仍然打开两个终端进入apollo的docker环境后进行编译其BUILD文件和talker.cc等为同一个文件所以编译语句相同也可以精准编译先编译server再编译client, 这里为了方便整体编译了。 buildtool build test/communication/ 运行 ./bazel-bin/test/communication/server ./bazel-bin/test/communication/client 运行成功后结果如下
练习二 实现小车通用参数的设置——Parameter Server-Client 2.1 Parameter Server-Client 简介
有一些参数比如该车的最高限速最多乘客以及是否自动驾驶等需要被各个模块所使用比如是否自动驾驶这个参数可能同时影响这很多模块也可能被很多模块运行时所更改。我们希望有一个类似于“全局变量”的方式来存储这些参数并定义一些自定义参数来进行使用。Cyber中设计了全局参数服务器来实现这个功能其通信依然基于RTPS协议如图2-8所示。该通信方式服务端和客户端都可以设置参数和更改参数。 2.2 Parameter Server-Client 案例实现 #include “cyber/cyber.h” #include “cyber/parameter/parameter_client.h” #include “cyber/parameter/parameter_server.h”
using apollo::cyber::Parameter; using apollo::cyber::ParameterServer;
int main(int argc, char** argv) { //初始化cyber框架 //创建一个node该node的名字和Topic名字同名 apollo::cyber::Init(*argv); std::shared_ptrapollo::cyber::Node server_node apollo::cyber::CreateNode(“parameters_server”); AINFO “HiI’am your car’s parameter server.”;
//从该node创建参数服务器 auto param_server std::make_shared(server_node);
//服务端进行参数设置对小车的最高速度、最大人数、是否自动驾驶等参数进行了设置
param_server-SetParameter(Parameter(max_speed, 120));
param_server-SetParameter(Parameter(max_people, 5));
param_server-SetParameter(Parameter(if_auto, true));//尝试客户端修改一个参数如max_speed查看服务端目前的值
Parameter car_parameter;
param_server-GetParameter(max_speed, car_parameter);
AINFO origin max_speed car_parameter.AsInt64();apollo::cyber::WaitForShutdown();
return 0;}
编写param_client.cc。 #include “cyber/cyber.h” #include “cyber/parameter/parameter_client.h”
using apollo::cyber::Parameter; using apollo::cyber::ParameterClient;
using apollo::cyber::Parameter; using apollo::cyber::ParameterClient;
int main(int argc, char** argv){ apollo::cyber::Init(*argv); std::shared_ptrapollo::cyber::Node client_node apollo::cyber::CreateNode(“parameters_client”); auto param_client std::make_shared(client_node,“parameters_server”); AINFO“Hi, I’m car’s parameters client!”;
//获取所有参数,用vector获取所有参数
std::vectorParameter car_parameters;
param_client-ListParameters(car_parameters);
//遍历获取的参数显示参数的名字以及参数的类型
for(auto parameter : car_parameters){AINFO parameter.Name() is parameter.TypeName();
}//客户端选择一个参数进行修改,比如修改max_speed
param_client-SetParameter(Parameter(max_speed,180));//获取修改后的max_speed
Parameter car_parameter;
param_client-GetParameter(max_speed, car_parameter);
AINFO now max_speed car_parameter.AsInt64();apollo::cyber::WaitForShutdown();
return 0;} 编写编译文件编写在cyber/examples/cyber_test/BUILD中)。
deps [//cyber,//cyber/parameter,
],
linkstatic True,)
cc_binary( name “param_server”, srcs [“param_server.cc”], deps [ “//cyber”, “//cyber/parameter”, ], linkstatic True, )
install( name “install”, runtime_dest “test/bin”, targets [ “:talker”, “:listener”, “:server”, “:client”, “:param_client”, “:param_server” ], )
install_src_files( name “install_src”, src_dir [“.”], dest “test/src/cyberatest”, filter “*”, ) 编译 还是打开两个终端进入apollo的docker环境后先进行编译。 buildtool build test/communication/ 运行 ./bazel-bin/test/communication/server/param_server ./bazel-bin/test/communication/server/param_client
好啦至此通过“小车”案例已经介绍完了Cyber三种通信方式的简单用法快动起手来试试吧
