ROS 2 Over Wireless Mesh: การตั้งค่า DDS QoS สำหรับทีมหุ่นยนต์เคลื่อนที่

ทีมหุ่นยนต์เคลื่อนที่มักจะสื่อสารได้อย่างน่าเชื่อถือในห้องปฏิบัติการ จากนั้นจึงพัฒนาคำสั่งที่ล่าช้า การอัปเดตเซ็นเซอร์ที่ขาดหายไป หรือการกู้คืนที่ช้าเมื่อเส้นทางตาข่ายเปลี่ยนแปลง ก เมชไร้สาย ROS 2 เพิ่มแบนด์วิดธ์ที่ผันผวน การสูญเสียแพ็กเก็ต และจำนวนฮอปที่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่ DDS สามารถส่งซ้ำหรือจัดคิวข้อมูลที่เก่าแล้วได้ การตั้งค่า QoS ช่วยควบคุมความน่าเชื่อถือ ประวัติ ความลึก ความคงทน กำหนดเวลา และอายุการใช้งานของแต่ละหัวข้อ แต่นโยบายผู้เผยแพร่และสมาชิกที่เข้ากันไม่ได้สามารถหยุดการแสดงโดยสิ้นเชิงได้

สิ่งสำคัญคือการรู้ว่าสตรีมใดต้องการทุกตัวอย่าง ซึ่งต้องการเฉพาะสตรีมใหม่ล่าสุด และวิธีป้องกันไม่ให้เพย์โหลดขนาดใหญ่ล้นลิงก์กู้คืน

เริ่มต้นด้วยการรับส่งข้อมูล ไม่ใช่เมนู QoS

ตัดสินใจว่าความสดใหม่หรือความสมบูรณ์มีความสำคัญมากกว่ากัน

เริ่มต้นด้วยการถามว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อข้อความสูญหาย และจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมาถึงล่าช้า การสแกน LiDAR, กรอบกล้อง, การวัดระยะทาง, การอัปเดตการแปล และการวัดและส่งข้อมูลระยะไกลของการเคลื่อนไหวจะถูกแทนที่อย่างต่อเนื่อง การสูญเสียตัวอย่างหนึ่งตัวอย่างอาจเป็นที่ยอมรับ ในขณะที่การส่งมอบหลังจากตัวอย่างใหม่หลายตัวอย่างอาจทำให้การตัดสินใจในท้องถิ่นเสียหายหรือทำให้เสียเวลาในการดำเนินการ

การเปลี่ยนภารกิจ การมอบหมายงาน การเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า กิจกรรมด้านความปลอดภัย และการถ่ายโอนแผนที่บางอย่างมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน เหตุการณ์ที่ขาดหายไปอาจทำให้หุ่นยนต์อยู่ในสถานะการทำงานที่ไม่สอดคล้องกัน ดังนั้นการส่งสัญญาณซ้ำแบบมีขอบเขตจึงสามารถพิสูจน์ได้ ความแตกต่างนี้มีความสำคัญมากกว่าประเภทเพย์โหลดเพียงอย่างเดียว: คำสั่งความเร็วเล็กน้อยอาจเป็นอันตรายได้เมื่อข้อมูลเก่า ในขณะที่ภาพรวมแผนที่ขนาดใหญ่อาจยังคงมีประโยชน์ต่อไปหลังจากเกิดความล่าช้า

การจัดประเภทการรับส่งข้อมูลตามความใหม่และความครบถ้วนจะป้องกันข้อผิดพลาดของเมชไร้สาย ROS 2 ทั่วไป โดยตั้งค่าทุกหัวข้อให้เชื่อถือได้เพราะเสียงที่เชื่อถือได้ปลอดภัยกว่า DDS ที่เชื่อถือได้จะเก็บตัวอย่างที่ไม่ได้รับการตอบรับและส่งข้อมูลที่ขาดหายไปอีกครั้ง ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายที่การสื่อสารอย่างดีที่สุดหลีกเลี่ยงได้ โปรไฟล์ข้อมูลเซ็นเซอร์ ROS 2 มาตรฐานจึงใช้ความน่าเชื่อถืออย่างดีที่สุดด้วยคิวที่น้อยลง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วการส่งมอบที่ตรงเวลามีความสำคัญมากกว่าการรับการอ่านทุกครั้ง

กำหนดงบประมาณการจัดส่งให้กับแต่ละหัวข้อ

แต่ละหัวข้อ cross-robot ต้องการขีดจำกัดสี่ประการ: อายุข้อความสูงสุดที่มีประโยชน์ อัตราการสูญเสียที่ยอมรับได้ ความถี่ในการอัปเดตที่จำเป็น และเวลาการกู้คืนสูงสุดหลังจากขาดการเชื่อมต่อ ขีดจำกัดเหล่านี้เปลี่ยนความคาดหวังที่คลุมเครือ เช่น 'เวลาแฝงต่ำ' ให้เป็นข้อกำหนดที่ทดสอบได้ สตรีมคำสั่งอาจต้องมีการจำกัดอายุโดยวัดเป็นสิบมิลลิวินาที ในขณะที่แผนที่สแน็ปช็อตอาจยอมรับวินาทีหากหุ่นยนต์ยังคงทำงานอย่างปลอดภัยด้วยสำเนาในเครื่อง

ประมาณการโหลดที่นำเสนอจากขนาดเพย์โหลดแบบอนุกรม อัตราการตีพิมพ์ และจำนวนปลายทาง จากนั้นเปรียบเทียบตัวเลขนั้นกับ Goodput มัลติ-ฮอปที่วัดได้ แทนที่จะเป็นอัตราข้อมูลที่ระบุของวิทยุ ปล่อยให้สามารถรองรับการรับทราบ การส่งสัญญาณซ้ำ การรับส่งข้อมูลการค้นพบ การรับส่งข้อมูลการจัดการเส้นทาง และผู้เผยแพร่พร้อมกัน

ป้องกันการรับส่งข้อมูลภายในหุ่นยนต์ออกจากตาข่ายที่ใช้ร่วมกัน

ไม่ใช่ทุกหัวข้อ ROS 2 ที่ควรข้ามขอบเขตของหุ่นยนต์ ฟีดกล้อง Raw, คลาวด์แบบเต็มจุด, ข้อมูลการแก้ไขจุดบกพร่อง และเอาท์พุตการรับรู้ระดับกลาง มักจะอยู่ภายในหุ่นยนต์ที่ผลิตพวกมัน การเผยแพร่เฉพาะการตรวจจับ แทร็กออบเจ็กต์ แผนท้องถิ่น คลาวด์แบบลดขนาด หรือการเปลี่ยนแปลงแผนที่จะลดความต้องการช่องทางที่ใช้ร่วมกันโดยไม่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของ DDS

ขั้นตอนการกรองนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในเมชไร้สาย ROS 2 ของหุ่นยนต์หลายตัว โดยที่สตรีมที่มีอัตราสูงโดยไม่จำเป็นสามารถใช้ความจุที่จำเป็นสำหรับหัวข้อการประสานงานหลายหัวข้อ การลบการรับส่งข้อมูลมักจะสร้างระบบที่คาดเดาได้มากกว่าการพยายามป้องกันลิงก์ที่โอเวอร์โหลดด้วยคิวที่ลึกกว่าและลองใหม่เพิ่มเติม

โปรไฟล์ QoS ที่ใช้งานได้จริงสำหรับหัวข้อกองเรือทั่วไป

เซ็นเซอร์สตรีมและสถานะรีเฟรชบ่อยครั้ง

หัวข้อเซ็นเซอร์อัตราสูงและสถานะมักจะต้องการตัวอย่างใหม่ล่าสุดที่มีอยู่ ไม่ใช่ลำดับทางประวัติศาสตร์ที่สมบูรณ์ โปรไฟล์เริ่มต้นที่ใช้งานได้จริงคือ BEST_EFFORT, VOLATILE และ KEEP_LAST โดยมีความลึกระหว่าง 1 ถึง 5 ความลึกที่เหมาะสมกับข้อมูลที่ถูกแทนที่ทันที ในขณะที่คิวที่ใหญ่ขึ้นเล็กน้อยอาจดูดซับความล่าช้าในการกำหนดเวลาการโทรกลับสั้นๆ โดยไม่สร้างงานที่ค้างอยู่นาน

LIFESPAN สามารถเพิ่มการป้องกันอื่นโดยทำให้ข้อความหมดอายุหลังจากระยะเวลาที่มีประโยชน์ DEADLINE มีจุดประสงค์ที่แตกต่างออกไป โดยจะแสดงช่วงเวลาที่คาดหวังระหว่างข้อความ และสามารถกระตุ้นให้เกิดเหตุการณ์เมื่อพลาดความคาดหวังนั้น นโยบายทั้งสองไม่ได้เพิ่มความจุของลิงก์ แต่ทั้งสองอย่างทำให้การตรวจจับและจัดการสตรีมเก่าหรือถูกขัดจังหวะทำได้ง่ายขึ้น

โปรไฟล์ที่แน่นอนควรสะท้อนถึงผู้บริโภค โหนดการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางในพื้นที่อาจต้องมีการสแกนบ่อยครั้งโดยมีอายุน้อยที่สุด ในขณะที่แดชบอร์ดฟลีตสามารถรับอัตราการอัปเดตที่ต่ำกว่าได้ การส่งทั้งสองผ่านเมชไร้สาย ROS 2 เดียวกันไม่ได้หมายความว่าจะต้องมีการตั้งค่าความน่าเชื่อถือ ความลึก หรืออายุการใช้งานที่เหมือนกัน

เหตุการณ์การสั่งการและการประสานงานจำเป็นต้องได้รับการปฏิบัติที่แตกต่างกัน

คำสั่งต่อเนื่องและเหตุการณ์การประสานงานแบบแยกส่วนไม่ควรแชร์โปรไฟล์เริ่มต้นเดียวกัน ความเร็ว การบังคับเลี้ยว และการแก้ไขรูปแบบจะถูกรีเฟรชซ้ำๆ ดังนั้นตัวอย่างเก่าจึงไม่ควรเข้าคิวหลังการส่งสัญญาณซ้ำ ประวัติแบบตื้น อายุการใช้งานสั้น และการหมดเวลาระดับแอปพลิเคชันช่วยให้แน่ใจว่าหุ่นยนต์หยุดหรือเข้าสู่โหมดทางเลือกที่กำหนดไว้เมื่อคำสั่งใหม่หายไป

การยอมรับงาน การเปลี่ยนแปลงโหมดการทำงาน และการเปลี่ยนภารกิจอาจต้องมีการส่งมอบที่เชื่อถือได้ เนื่องจากแต่ละเหตุการณ์จะเปลี่ยนสถานะที่ใช้ร่วมกัน ถึงอย่างนั้น ประวัติศาสตร์ก็ยังต้องมีขอบเขตจำกัด การเล่นซ้ำคำสั่งที่ถูกแทนที่ตามลำดับยาวๆ หลังจากกู้คืนเส้นทางแล้วอาจมีอันตรายมากกว่าการรายงานการหยุดชะงักและการซิงโครไนซ์สถานะภารกิจปัจจุบันอีกครั้ง

ความน่าเชื่อถือของ DDS เป็นเพียงการป้องกันชั้นเดียวเท่านั้น หุ่นยนต์เคลื่อนที่ทุกตัวควรบังคับใช้การหมดอายุของคำสั่งท้องถิ่น ข้อจำกัดการเคลื่อนไหว และพฤติกรรมการสูญเสียการสื่อสารโดยเป็นอิสระจากเครือข่าย เมชไร้สาย ROS 2 สามารถปรับปรุงการเข้าถึงและความยืดหยุ่นในการกำหนดเส้นทาง แต่ไม่สามารถตัดสินได้ว่าคำสั่งเก่ายังปลอดภัยอยู่หรือไม่

แผนที่ การกำหนดค่า และหุ่นยนต์ที่เข้าร่วมล่าช้า

ใช้ RELIABLE กับ TRANSIENT_LOCAL เมื่อหุ่นยนต์ที่เข้าร่วมหรือเชื่อมต่อใหม่ต้องการสถานะที่เผยแพร่ล่าสุด แผนที่ปัจจุบัน ขอบเขตภูมิศาสตร์ โหมดการทำงานที่ใช้ร่วมกัน และสแน็ปช็อตการกำหนดค่ามักจะเหมาะกับรูปแบบนี้ โดยทั่วไปแล้ว KEEP_LAST(1) จะเหมาะสมกว่าการเก็บรักษาทุกเวอร์ชัน เนื่องจากมีเพียงสแนปชอตที่สมบูรณ์ใหม่ล่าสุดเท่านั้นที่ยังคงมีความเกี่ยวข้องในการปฏิบัติงาน

KEEP_ALL ควรสงวนไว้สำหรับข้อมูลที่มีลำดับทั้งหมดมีความสำคัญอย่างแท้จริงและทราบความต้องการทรัพยากร พื้นที่จัดเก็บทั้งหมดยังคงอยู่ภายใต้ขีดจำกัดทรัพยากรมิดเดิลแวร์ ดังนั้นจึงไม่ใช่การรับประกันแบบไม่จำกัด ความคงทนชั่วคราวในท้องถิ่นยังทำให้ผู้จัดพิมพ์รับผิดชอบในการเก็บรักษาตัวอย่างสำหรับการสมัครสมาชิกที่เข้าร่วมล่าช้า

ต้องตรวจสอบความเข้ากันได้ทั้งสองด้าน ผู้เผยแพร่โฆษณาที่พยายามอย่างเต็มที่ไม่สามารถตอบสนองสมาชิกที่เชื่อถือได้ และผู้เผยแพร่ที่มีความผันผวนไม่สามารถตอบสนองการสมัครรับข้อมูลชั่วคราวในท้องถิ่นได้ ผู้เผยแพร่ที่เชื่อถือได้สามารถให้บริการสมาชิกอย่างเต็มความสามารถ ในขณะที่ผู้เผยแพร่ชั่วคราวในท้องถิ่นสามารถส่งข้อความใหม่ไปยังสมาชิกที่มีความผันผวนได้ การแสดงประวัติที่เก็บไว้ต้องมีการตั้งค่าชั่วคราวภายในที่เข้ากันได้

หยุดข้อความขนาดใหญ่จากการครอบครองลิงก์

ลดการกระจายตัวก่อนที่จะเพิ่มการลองใหม่

รูปภาพ ตารางการเข้าใช้งาน และพอยต์คลาวด์หนาแน่นจะถูกแบ่งออกเป็นหลายหน่วยการขนส่งก่อนที่จะข้ามเครือข่าย เมื่อดาตาแกรม UDP ขนาดใหญ่ถูกแยกส่วนในเลเยอร์ IP การสูญเสียหนึ่งส่วนจะป้องกันการสร้างดาตาแกรมที่สมบูรณ์ขึ้นมาใหม่ แฟรกเมนต์ที่เหลือสามารถใช้บัฟเฟอร์เคอร์เนลได้จนกว่าจะหมดอายุ ส่งผลให้การเชื่อมต่อหยุดชะงักและปิดกั้นการรับส่งข้อมูลใหม่

การสูญเสียเพย์โหลดขนาดใหญ่ผ่านการเชื่อมต่อ ROS 2 แบบไร้สายมักเกี่ยวข้องกับกลไกที่เชื่อมต่อกัน 3 ประการ ได้แก่ การกระจายตัวของ IP ที่มากเกินไป จังหวะการส่งสัญญาณซ้ำที่ไม่มีประสิทธิภาพ และบัฟเฟอร์ที่หนาแน่นระเบิด การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ DDS ที่เข้ากันได้กับมาตรฐานสามารถลดผลกระทบเหล่านี้ได้โดยไม่ต้องใช้โปรโตคอลแอปพลิเคชันอื่น

วัด MTU เส้นทางจริงทั่วทั้งเมชไร้สาย ROS 2 ที่สมบูรณ์ รวมถึงการเข้ารหัส ทันเนล อินเทอร์เฟซเสมือน และทุกเซ็กเมนต์ที่กำหนดเส้นทาง ในกรณีที่อนุญาตให้กำหนดค่าการขนส่ง ให้ลดขนาดข้อความ RTPS หรือ UDP ให้เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกกระจายของเลเยอร์เครือข่าย ค่าที่คำนวณจาก Ethernet MTU ขนาด 1500 ไบต์เป็นเพียงสมมติฐานเริ่มต้นเท่านั้น เนื่องจากส่วนหัวและการห่อหุ้มสามารถลดขนาดที่ใช้งานได้

รักษาคิวประวัติให้เล็กกว่าหน้าต่างการกู้คืน

ในระหว่างที่เส้นทางหยุดชะงัก ผู้เผยแพร่ที่เชื่อถือได้สามารถผลิตข้อความต่อไปได้ในขณะที่การตอบรับหยุดมาถึง ตัวอย่างที่ไม่ได้รับการตอบรับจะสะสมอยู่ในประวัติศาสตร์จนกว่าจะถึงขีดจำกัดของทรัพยากร เมื่อการเชื่อมต่อกลับมา เส้นทางที่กู้คืนจะต้องมีสิ่งพิมพ์ปัจจุบัน ควบคุมการรับส่งข้อมูล และงานในมือที่เก็บไว้ในเวลาเดียวกัน

เลือกความลึกของประวัติจากจำนวนตัวอย่างที่ยังคงมีประโยชน์หลังจากการเชื่อมต่อใหม่ สตรีมสถานะ 20 Hz ที่มีอายุการใช้งาน 250 มิลลิวินาทีแทบจะไม่ต้องการตัวอย่างที่เข้าคิวหลายสิบตัวอย่าง ส่วนใหญ่คงจะเหม็นอับอยู่แล้ว สถานะที่เปลี่ยนได้ควรสนับสนุนตัวอย่างล่าสุด ในขณะที่ลำดับเหตุการณ์สำคัญจำเป็นต้องมีแผนการกู้คืนแบบมีขอบเขต

ตัวอย่างที่เชื่อถือได้จำนวนมากจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติม: เส้นทางที่คาดไว้ที่อ่อนแอที่สุดสามารถระบายคิวโดยไม่ทำให้การรับส่งข้อมูลในปัจจุบันล่าช้าได้หรือไม่ ประวัติที่ลึกซึ้งอาจลดการสูญเสียข้อมูลในทันที แต่ยังเพิ่มการใช้หน่วยความจำ เวลาการกู้คืน และความน่าจะเป็นของการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นหลังการหยุดทำงาน ประวัติที่เก็บไว้มากเกินไปอาจทำให้เกิดบัฟเฟอร์แตกซึ่งทำให้ความแออัดแย่ลงหลังจากการเชื่อมต่อกลับมา

ระวังการระเบิดของการส่งสัญญาณซ้ำ

DDS ที่เชื่อถือได้ใช้การแลกเปลี่ยนฮาร์ตบีตและการรับทราบเพื่อระบุตัวอย่างที่หายไปและทริกเกอร์การส่งสัญญาณซ้ำ รอบการกู้คืนไม่บ่อยนักอาจทำให้เกิดการสูญเสียหลายครั้งก่อนที่จะถูกส่งอีกครั้ง ทำให้เกิดการระเบิดในระยะสั้นซึ่งเกินความสามารถชั่วขณะของลิงก์ ช่วงการเต้นของหัวใจ การแตกแฟรกเมนต์ และช่วงการส่งสัญญาณซ้ำยังโต้ตอบอย่างใกล้ชิดภายใต้สภาวะไร้สายที่สูญเสียไป

ทดสอบระยะเวลาการส่งสัญญาณซ้ำกับช่วงเวลาการเผยแพร่ของแต่ละหัวข้อ แทนที่จะใช้ค่าเดียวทั่วทั้งฟลีต วัดความล่าช้าในการกู้คืน เวลาแฝงส่วนท้าย ความกระวนกระวายใจ โอเวอร์เฮดของแพ็กเก็ตควบคุม และโหลด CPU หลังจากการเปลี่ยนแปลงทุกครั้ง การส่งสัญญาณการกู้คืนที่เร็วขึ้นอาจลดความล่าช้าและขนาดการระเบิด แต่การรับส่งข้อมูลการควบคุมที่มากเกินไปอาจใช้การประมวลผลและแบนด์วิดท์

ไม่มีการปรับเวลาใดที่สามารถช่วยเหลือเมชไร้สาย ROS 2 ซึ่งมีโหลดที่เสนออย่างต่อเนื่องเกินปริมาณที่ใช้งานได้ เมื่อลิงก์ยังคงอิ่มตัว ให้ลองเพิ่มการรับส่งข้อมูลไปยังเส้นทางที่โอเวอร์โหลดแล้วอีกครั้ง

ตัดสินใจว่าเมื่อใดจะเปลี่ยนเพย์โหลดแทน

การปรับแต่ง QoS ควรสิ้นสุดเมื่อสถาปัตยกรรมแอปพลิเคชันกลายเป็นปัญหาใหญ่ขึ้น ลดความละเอียดของภาพ คุณภาพการเข้ารหัส หรืออัตราเฟรมเมื่อสตรีมภาพมีอิทธิพลเหนือช่องสัญญาณ ครอบตัดหรือดาวน์ตัวอย่างพอยต์คลาวด์ก่อนส่ง และเผยแพร่แทร็กวัตถุ ผลลัพธ์ความสามารถในการข้ามผ่าน หรืออัปเดตแผนที่ในเครื่องเมื่อเพื่อนร่วมทีมไม่ต้องการการสังเกตดิบ

การประมวลผลที่ขอบมักให้โซลูชันที่สะอาดที่สุด หุ่นยนต์แต่ละตัวสามารถเก็บข้อมูลเซ็นเซอร์แบนด์วิธสูงไว้ภายในเครื่องและแจกจ่ายเฉพาะข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการประสานงานเท่านั้น นี่ไม่ใช่การประนีประนอมในความน่าเชื่อถือของ DDS; เป็นการตัดสินใจโดยเจตนาที่จะจับคู่ความต้องการในการสื่อสารกับความสามารถทางกายภาพของเครือข่ายมือถือ

ทดสอบโปรไฟล์เกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์ ไม่ใช่แค่เครือข่ายแบบตั้งโต๊ะ

สร้างเส้นทางและความล้มเหลวที่กองเรือจะต้องเผชิญขึ้นมาใหม่

การทดสอบแบบหนึ่งฮอปแบบคงที่ไม่สามารถแสดงถึงเมชไร้สาย ROS 2 บนมือถือได้ การตรวจสอบความถูกต้องควรรวมถึงเส้นทางที่สั้นที่สุด จำนวนฮอปที่วางแผนไว้สูงสุด การเคลื่อนไหวระหว่างตำแหน่งรีเลย์ การรบกวนที่เพิ่มขึ้น การรับส่งข้อมูลที่ไม่สมมาตร การหยุดทำงานระยะสั้น การหยุดทำงานเป็นเวลานาน การเชื่อมต่อใหม่ การเข้าร่วมล่าช้า และการเผยแพร่พร้อมกันโดยโรบ็อตหลายตัว

บันทึกเวลาแฝงที่มากกว่าค่าเฉลี่ย การวัดที่มีประโยชน์ได้แก่:

●  ความถี่ในการอัปเดตที่ได้รับและอัตราข้อความสูญหาย

●  อายุของข้อความ เวลาแฝงเฉลี่ย เวลาแฝงหาง และความกระวนกระวายใจ

●  เวลาค้นหาหรือเชื่อมต่อใหม่หลังจากเปลี่ยนเส้นทาง

●  คิวนักเขียนและผู้อ่านเพิ่มขึ้นระหว่างการหยุดชะงัก

●  เวลาที่ต้องใช้เพื่อล้างข้อมูลที่เป็นประโยชน์ที่เก็บไว้

●  การใช้ CPU และหน่วยความจำกับทั้งผู้เผยแพร่และสมาชิก

ประเมินผลลัพธ์แต่ละรายการโดยเทียบกับงบประมาณการจัดส่งที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้ หัวข้อการแปลอาจล้มเหลวเนื่องจากความถี่ในการอัปเดตต่ำกว่าข้อกำหนดการควบคุม แม้ว่าในที่สุดตัวอย่างทั้งหมดจะมาถึงก็ตาม ในทางกลับกัน การถ่ายโอนแผนที่อาจผ่านไปได้แม้จะมีเวลาแฝงสูงกว่า หากเสร็จสิ้นภายในหน้าต่างการกู้คืนที่อนุญาต

ใช้การวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบบตาข่ายเพื่ออธิบายพฤติกรรมของ DDS

ตัววัด ROS 2 เผยให้เห็นประสบการณ์การใช้งานแอปพลิเคชัน ในขณะที่การวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบบตาข่ายช่วยอธิบายว่าทำไมจึงเกิดขึ้น เปรียบเทียบประสิทธิภาพของหัวข้อกับจำนวนฮอป การเปลี่ยนแปลงโทโพโลยี ความแรงของสัญญาณ อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน ปริมาณการอัปโหลดและดาวน์โหลด และจังหวะเวลาสลับเส้นทาง การเชื่อมโยงทั้งสองเลเยอร์เข้าด้วยกันจะป้องกันไม่ให้ทีมตำหนิ QoS สำหรับการเปลี่ยนแปลงเส้นทางวิทยุ หรือตำหนิ mesh สำหรับการตั้งค่าผู้เผยแพร่และสมาชิกที่เข้ากันไม่ได้

โมดูล WDS MIMOmesh OEM/ODM และยูนิตทางอากาศน้ำหนักเบาใช้สถาปัตยกรรม IP ทั้งหมดพร้อมการกำหนดเส้นทางไดนามิกแบบกระจายและไร้ศูนย์กลางและโหมดรีเลย์มัลติฮอป ฟังก์ชันการจัดการเครือข่ายให้ข้อมูลโทโพโลยี ความแรงของสนาม SNR การรับส่งข้อมูล ระยะทางของโหนด และสถานะการปฏิบัติงานที่วิศวกรสามารถเปรียบเทียบกับเวลาแฝง การสูญเสีย และพฤติกรรมของคิวของ ROS 2 ได้

อัตราข้อมูลผลิตภัณฑ์และตัวเลขความล่าช้าแบบฮอปเดียวควรยังคงเป็นข้อมูลอ้างอิงในการวางแผน แทนที่จะรับประกันประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน ลักษณะการทำงานตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทางที่แท้จริงยังรวมถึงความลึกของเส้นทาง การใช้งานช่องสัญญาณ การกู้คืนแพ็กเก็ต การทำให้เป็นอนุกรม คิวมิดเดิลแวร์ และการประมวลผลโหนด ในก การเคลื่อนย้ายเมชไร้สาย ROS 2 ซึ่งวัดผลดีบนเส้นทางการปฏิบัติงานที่อ่อนแอที่สุดควรผลักดันอัตราการเผยแพร่และขีดจำกัดประวัติ

เปลี่ยนตัวแปรทีละตัว

เริ่มต้นด้วยการยืนยันชื่อหัวข้อ ประเภทข้อความ และความเข้ากันได้ของ QoS ทดสอบการค้นพบแยกจากการถ่ายโอนข้อมูล เนื่องจากโหนดที่ไม่เคยค้นพบเพียร์มีความล้มเหลวที่แตกต่างจากจุดสิ้นสุดที่ตรงกันซึ่งสูญเสียแพ็กเก็ต เหตุการณ์ QoS ที่เข้ากันไม่ได้สามารถช่วยให้แอปพลิเคชันตรวจจับความไม่ตรงกันของนโยบาย แทนที่จะปล่อยให้ความล้มเหลวไม่สามารถอธิบายได้

สร้างเส้นทางและรูปแบบการเคลื่อนไหวที่ทำซ้ำได้ จากนั้นปรับตัวแปรหนึ่งตัวต่อการวิ่ง เปลี่ยนความน่าเชื่อถือ ความลึก ความทนทาน อายุการใช้งาน อัตราการตีพิมพ์ ขนาดเพย์โหลด หรือเกณฑ์การกระจายตัวอย่างอิสระ การทำซ้ำสถานการณ์เดียวกันทำให้สามารถระบุได้ว่าการปรับปรุงที่ชัดเจนนั้นมาจากการเปลี่ยนแปลง QoS หรือจากเส้นทางวิทยุที่ดีกว่า

กำหนดเงื่อนไขการผ่านก่อนการทดสอบ ตัวอย่างได้แก่อายุคำสั่งสูงสุด ความถี่การแปลขั้นต่ำ เวลาสูงสุดสำหรับหุ่นยนต์ที่เชื่อมต่อใหม่เพื่อรับแผนที่ปัจจุบัน และการจำกัดเวลาในการระบายน้ำที่ค้างอยู่ โปรไฟล์สุดท้ายควรผ่านเส้นทางที่อ่อนแอที่สุดที่สมจริง ไม่ใช่แค่ให้ค่าเฉลี่ยที่น่าประทับใจบนม้านั่งทดสอบเท่านั้น

 

บทสรุป

การสื่อสารระหว่างกลุ่มยานพาหนะที่เชื่อถือได้ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของ DDS ที่ตรงกับวัตถุประสงค์ของแต่ละหัวข้อ กระแสเซ็นเซอร์ใหม่มักต้องใช้ความพยายามอย่างดีที่สุดในระดับตื้น ในขณะที่กิจกรรมภารกิจและการเชื่อมต่อหุ่นยนต์อีกครั้งอาจต้องการความน่าเชื่อถือแบบมีขอบเขตหรือความทนทานชั่วคราวในพื้นที่ การกระจายตัว การเติบโตที่ค้างอยู่ และปริมาณสินค้ามัลติฮอปที่วัดได้ ควรกำหนดโปรไฟล์ขั้นสุดท้าย

สำหรับทีมที่สร้างเครือข่ายไร้สาย ROS 2 บริษัท เซินเจิ้น Sinosun Technology Co., Ltd. นำเสนอโมดูล MIMOmesh OEM/ODM และวิทยุทางอากาศน้ำหนักเบาสำหรับการใช้งานแบบเคลื่อนที่แบบมัลติฮอป เมื่อรวมกับการทดสอบ QoS ที่มีระเบียบวินัย แพลตฟอร์มเหล่านี้สามารถช่วยลดการรับส่งข้อมูลเก่า ลดระยะเวลาการกู้คืน และให้แบนด์วิธที่ใช้ร่วมกันมุ่งเน้นไปที่ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการปฏิบัติงาน

 

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ROS 2 เหมาะสำหรับการสื่อสารหลายหุ่นยนต์ไร้สายหรือไม่

ตอบ: ได้ แต่ลิงก์ไร้สายจำเป็นต้องมีการตั้งค่า QoS เฉพาะหัวข้อ ความน่าเชื่อถือ ความลึกของคิว ความทนทาน และอัตราเพย์โหลดควรสะท้อนถึงการสูญเสียแพ็กเก็ต เวลาแฝง ความคล่องตัว และแบนด์วิดท์ที่มีอยู่

ถาม: การตั้งค่าความน่าเชื่อถือ QoS ใดทำงานได้ดีที่สุดบนเครือข่ายไร้สาย ROS 2

ตอบ: ใช้ความพยายามอย่างดีที่สุดเพื่อสตรีมเซ็นเซอร์ที่รีเฟรชบ่อยครั้ง และการส่งมอบคำสั่ง กิจกรรมภารกิจ แผนที่ หรือข้อมูลการกำหนดค่าที่เชื่อถือได้แบบมีขอบเขตซึ่งไม่ควรพลาด

ถาม: เหตุใดผู้เผยแพร่และสมาชิก ROS 2 จึงไม่สามารถเชื่อมต่อได้ในบางครั้ง

ตอบ: นโยบาย QoS ที่เข้ากันไม่ได้สามารถป้องกันการสื่อสารได้ ความไม่ตรงกันที่พบบ่อยเกี่ยวข้องกับการตั้งค่าความน่าเชื่อถือ ความคงทน กำหนดเวลา หรือความมีชีวิตชีวาระหว่างโปรไฟล์ที่ผู้จัดพิมพ์นำเสนอและโปรไฟล์ที่สมาชิกร้องขอ

ถาม: LiDAR หรือข้อความจากกล้องขนาดใหญ่ควรได้รับการจัดการบนเครือข่ายแบบตาข่ายอย่างไร

ตอบ: ลดขนาดเพย์โหลด หลีกเลี่ยงการกระจายตัวของ IP จำกัดอัตราการเผยแพร่ และรักษาคิวให้ตื้นเขิน การประมวลผลเฉพาะที่หรือเอาต์พุตที่บีบอัดมักจะทำงานได้ดีกว่าการส่งตัวอย่างเซ็นเซอร์ดิบทุกตัว

ถาม: ทีมหุ่นยนต์เคลื่อนที่ควรใช้ประวัติเชิงลึกเท่าใด

ตอบ: เลือกความลึกตามอายุการใช้งานของข้อความและความต้องการในการกู้คืน ใช้ความลึกหนึ่งสำหรับสถานะที่ทดแทนได้ ในขณะที่เหตุการณ์สำคัญอาจต้องการคิวที่ใหญ่กว่าแต่มีขอบเขตที่เข้มงวด