分布式系统之间涉及通信的数据传输和涉及的设备的数量增加使其具有挑战性,但要具有高效且可靠的网络中间件。在机器人技术和自主系统中,ROS 2的广泛应用带来了使用各种网络中间Wares与ROS 2中的DDS一起使用的可能性,以更好地在边缘设备之间或边缘设备和云之间进行更好的通信。但是,缺乏将这些网络中间件与ROS 2进行整合的全面沟通性能比较。在这项研究中,我们提供了用于使用多个主机系统中ROS 2中的DDS(包括MQTT和ZenoH)在内的使用网络中间Wares的通信性能的定量分析。为了进行完整可靠的比较,我们通过通过以太网,Wi-Fi和4G(包括以太网,Wi-Fi和4G)发送不同的数据和数据来计算这些中间Wares的潜伏期和吞吐量。将评估扩展到现实世界的应用程序方案,我们评估了这些网络中间Wares引起的漂移误差(位置变化),机器人以相同的方形路径移动。我们的结果表明,在以太网下,Cyclonedds的性能较好,而在Wi-Fi和4g下表现更好。在实际的机器人测试中,通过Zenoh随时间时间(96 s)的机器人移动轨迹漂移误差是最小的。值得注意的是,我们对这些网络中间Wares的CPU利用率以及通过在本文末尾在ROS 2中启用安全功能造成的性能影响进行了讨论。
注释: 1.B 级温度范围为 -40 ℃ ~+85 ℃。 2.这些数据是按最初设计的产品发布的。 3.一次校准实际上是一次转换,因此这些误差就是表 1 和表 3 所示转换噪声的阶数。这 适用于在期望的温度下校准后。 4.任何温度条件下的重新校准将会除去这些漂移误差。 5.正满标度误差包括零标度误差 ( Zero-Scale Error )(单极性偏移误差或双极性零误 差),且既适用于单极性输入范围又适用于双极性输入范围。 6.满标度漂移包括零标度漂移 (单极性偏移漂移或双极性零漂移)且适用于单极性及 双极性输入范围。 7.增益误差不包括零标度误差,它被计算为满标度误差——对单极性范围为单极性偏移 误差,而对双极性范围为满标度误差——双极性零误差。 8.增益误差漂移不包括单极性偏移漂移和单极性零漂移。当只完成了零标度校准时,增 益误差实际上是器件的漂移量。 9.共模电压范围:模拟输入电压不超过 V DD +30mV ,不低于 GND-30mV 。电压低于 GND-200mV 时,器件功能有效,但在高温时漏电流将增加。 10.这里给出的 AIN ( + )端的模拟输入电压范围,对 TM7706 而言是指 COMMON 输入 端。输入模拟电压不应超过 V DD +30mV, 不应低于 GND-30mV 。 GND-200mV 的输入 电压也可采用,但高温时漏电流将增加。 11.VREF=REF IN ( + )- REF IN ( - )。 12.只有当加载一个 CMOS 负载时,这些逻辑输出电平才适用于 MCLK OUT 。 13.+25 ℃时测试样品,以保证一致性。 14.校准后,如果模拟输入超过正满标度 , 转换器将输出全 1, 如果模拟输入低于负满标度, 将输出全 0 。 15.在模拟输入端所加校准电压的极限不应超过 V DD +30mV 或负于 GND - 30mV 。 16.当用晶体或陶瓷谐振器作为器件的时钟源时 (通过 MCLK 引脚 ), V DD 电流和功耗 随晶体和谐振器的类型而变化 (见“时钟和振荡器电路”部分)。 17.在等待模式下,外部的主时钟继续运行, 5V 电压时等待电流增加到 150 μ A , 3V 电 压时增加到 75 μ A 。当用晶体或陶瓷谐振器作为器件的时钟源时,内部振荡器在等待 模式下继续运行,电源电流功耗随晶体和谐振器的类型而变化 (参看“等待模式” 一节)。 18.在直流状态测量,适用于选定的通频带。 50Hz 时, PSRR 超过 120dB (滤波器陷波 为 25Hz 或 50Hz )。 60Hz 时, PSRR 超过 120dB (滤波器陷波为 20Hz 或 60Hz )。 19.PSRR 由增益和 V DD 决定,如下: