История и глубина

Политики QoS истории и глубины определяют поведение коммуникационных объектов, когда сообщения становятся доступными быстрее, чем они могут быть обработаны. Это в первую очередь относится к абонентам, которые принимают сообщения при обработке предыдущего сообщения. Сообщения помещаются в очередь обработки, что также может повлиять на издателей. История имеет следующие опции:

В любом из этих параметров размер очереди зависит от ограничений аппаратных ресурсов. Если абонент вызывает обратный вызов при получении новых сообщений, размер очереди также ограничивается максимальным пределом рекурсии.

В ситуациях, когда важно обработать все сообщения, увеличение Depth значение или использование History,"keepall" рекомендуется.

В этом примере показано, как настроить издателя и подписчика для отправки и получения сообщений облака точек. Издатель Depth равно 20, а история абонента установлена в значение "keepall". Абонент использует обратный вызов для построения графика временной метки для каждого сообщения, чтобы показать время обработки каждого сообщения. Обработка начальных сообщений занимает больше времени, но все сообщения в конечном итоге обрабатываются из очереди.

% Create a publisher to provide sensor data
robotNode = ros2node("/simple_robot");
lidarPub = ros2publisher(robotNode,"/laser_scan","sensor_msgs/PointCloud2",...
    "History","keeplast","Depth",20);

% Create a subscriber representing localization, requiring all scan data
hFig = figure;
hAxesLidar = axes("Parent",hFig);
title("Message Timeline (Keep All)")
localizationSub = ros2subscriber(robotNode,"/laser_scan",...
    @(msg)exampleHelperROS2PlotTimestamps(msg,hAxesLidar),...
    "History","keepall");

% Send messages, simulating an extremely fast sensor
load robotPoseLidarData.mat lidarScans
for iMsg = 1:numel(lidarScans)
    send(lidarPub,lidarScans(iMsg))
end

% Allow messages to arrive, then remove the localization subscriber
pause(3)

clear localizationSub

В ситуациях, когда отбрасываемые сообщения менее важны, и на самом деле имеет значение только самая актуальная информация, для повышения производительности и обеспечения использования самой последней информации рекомендуется меньшая очередь. В этом примере показана более быстрая обработка первых сообщений и получение всех сообщений. Однако в зависимости от ресурсов сообщения могут быть отброшены.

% Create a subscriber representing user interface display
hFig = figure;
hAxesLidar2 = axes("Parent",hFig);
title("Message Timeline (Keep Last 1)")
scanDisplaySub = ros2subscriber(robotNode,"/laser_scan",...
    @(msg)exampleHelperROS2PlotTimestamps(msg,hAxesLidar2),...
    "History","keeplast","Depth",1);
for iMsg = 1:numel(lidarScans)
    send(lidarPub,lidarScans(iMsg))
end

% Allow messages to arrive, then remove the subscriber and publisher
pause(3)

clear lidarPub scanDisplaySub

Надежность

Политика обеспечения качества обслуживания определяет, следует ли гарантировать доставку сообщений, и имеет следующие опции:

Надежный

A "reliable" полезно, когда все данные должны быть обработаны, и любые отброшенные сообщения могут повлиять на результат. В этом примере публикуется Odometry сообщения и использует обратный вызов абонента для построения графика позиции. Потому что для "reliable" все позиции отображаются на рисунке.

% Create a publisher for odometry data
odomPub = ros2publisher(robotNode,"/odom","nav_msgs/Odometry",...
    "Reliability","reliable");

% Create a subscriber for localization
hFig = figure;
hAxesReliable = axes("Parent",hFig);
title("Robot Position (Reliable Connection)")
xlabel("X (m)")
ylabel("Y (m)")
odomPlotSub = ros2subscriber(robotNode,"/odom",...
    @(msg)exampleHelperROS2PlotOdom(msg,hAxesReliable,"ok"),...
    "Reliability","reliable");

% Send messages, simulating an extremely fast sensor
load robotPoseLidarData.mat odomData
for iMsg = 1:numel(odomData)
    send(odomPub,odomData(iMsg))
end

pause(5)    % Allow messages to arrive and be plotted

% Temporarily prevent reliable subscriber from reacting to new messages
odomPlotSub.NewMessageFcn = [];

Наилучшие усилия

A "besteffort" соединение полезно, чтобы избежать влияния на производительность, если отброшенные сообщения являются приемлемыми. Если для издателя установлено значение "reliable", и для абонента установлено значение "besteffort", издатель рассматривает это соединение как требующее только "besteffort", и не подтверждает доставку. Соединения с "reliable" подписчикам на ту же тему гарантирована доставка от того же издателя.

В этом примере используется "besteffort" абонент, но все равно получает все сообщения из-за низкого воздействия на сеть.

hFig = figure;
hAxesBestEffort = axes("Parent",hFig);
title("Message Timeline (Best Effort Connection)")
odomTimingSub = ros2subscriber(robotNode,"/odom",...
    @(msg)exampleHelperROS2PlotTimestamps(msg,hAxesBestEffort),...
    "Reliability","besteffort");
for iMsg = 1:numel(odomData)
    send(odomPub,odomData(iMsg))
end

pause(3)    % Allow messages to arrive and be plotted

Совместимость

Обеспечение совместимости является важным фактором при определении надежности. Абонент с "reliable" для набора параметров требуется издатель, соответствующий этому стандарту. Любой "besteffort" издатели не подключаются к "reliable" абонента, поскольку не гарантируется доставка сообщений. В противоположной ситуации "reliable" издатель и "besteffort" абонент действительно подключается, но соединение ведет себя как "besteffort" без подтверждения при получении сообщений. В этом примере показан "besteffort" издатель, отправляющий сообщения "besteffort" абонент уже настроен. Опять же, из-за низкого воздействия на сеть, "besteffort" для обработки всех сообщений достаточно подключения.

% Reactivate reliable subscriber to show no messages received
odomPlotSub.NewMessageFcn = @(msg)exampleHelperROS2PlotOdom(msg,hAxesReliable,"*r");

% Send messages from a best-effort publisher
bestEffortOdomPub = ros2publisher(robotNode,"/odom","nav_msgs/Odometry",...
    "Reliability","besteffort");
for iMsg = 1:numel(odomData)
    send(bestEffortOdomPub,odomData(iMsg))
end

% Allow messages to arrive, then remove odometry publishers and subscribers
pause(3)    % Allow messages to arrive and be plotted

clear odomPub bestEffortOdomPub odomPlotSub odomTimingSub

Долговечность и глубина

Политика обеспечения надежности QoS управляет сохранением сообщений для соединений с поздним соединением и имеет следующие опции:

Количество сообщений, сохраненных издателями "transientlocal" долговечность также контролируется Depth вход. Абоненты запрашивают только количество последних сообщений в зависимости от их личности Depth настройки. Издатели по-прежнему могут хранить больше сообщений для других подписчиков, чтобы получить больше. Например, полный список положения робота может быть полезен для визуализации его пути, но алгоритм локализации может быть заинтересован только в последнем известном местоположении. В этом примере показано, что при использовании абонента локализации для отображения текущей позиции и абонента печати для отображения всех позиций в очереди.

% Publish robot location information
posePub = ros2publisher(robotNode,"/bot_position","geometry_msgs/Pose2D",...
    "Durability","transientlocal","Depth",100);
load robotPoseLidarData.mat robotPositions
for iMsg = 1:numel(robotPositions)
    send(posePub,robotPositions(iMsg))
    pause(0.2)     % Allow for processing time
end

% Create a localization update subscriber that only needs current position
localUpdateSub = ros2subscriber(robotNode,"/bot_position",@disp,...
    "Durability","transientlocal","Depth",1);
pause(1)    % Allow message to arrive

        x: 0.1047
        y: -2.3168
    theta: -8.5194

% Create a visualization subscriber to show where the robot has been
hFig = figure;
hAxesMoreMsgs = axes("Parent",hFig);
title("Robot Position (Transient Local Connection)")
xlabel("X (m)")
ylabel("Y (m)")
hold on
posePlotSub = ros2subscriber(robotNode,"/bot_position",...
    @(msg)plot(hAxesMoreMsgs,msg.x,msg.y,"ok"),...
    "Durability","transientlocal","Depth",20);
pause(3)    % Allow messages to arrive and be plotted

Совместимость

Аналогично надежности, несовместимые настройки долговечности могут препятствовать общению между издателями и подписчиками. Абонент с "transientlocal" долговечность требует, чтобы издатель "transientlocal" долговечность. Если издателем является "volatile", соединение с не установлено "transientlocal" абоненты. Если издателем является "transientlocal" и абонента "volatile", то это соединение создается без отправки сохраняющихся сообщений подписчику.

% Reset plotting behavior
posePlotSub.NewMessageFcn = @(msg)plot(hAxesMoreMsgs,msg.x,msg.y,"xr");

% Send messages from volatile publisher
volatilePosePub = ros2publisher(robotNode,"/bot_position",...
    "Durability","volatile");
for iMsg = 1:numel(robotPositions)
    send(volatilePosePub,robotPositions(iMsg))
    pause(0.2)     % Allow for processing time
end

Сообщения не получены ни одним из них "transientlocal" абонент.

% Remove pose publishers and subscribers
clear posePub volatilePosePub localUpdateSub posePlotSub robotNode