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CyberRT

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Original Source

Cyber RT 介绍

Apollo Cyber RT 是一个开源、高性能的运行时框架,专为自动驾驶场景而设计。针对自动驾驶的高并发、低延迟、高吞吐量进行了大幅优化。

使用 Apollo Cyber RT 的主要好处:

  • 加速开发
    • 具有数据融合功能的定义明确的任务接口
    • 一系列开发工具
    • 大量传感器驱动程序
  • 简化部署
    • 高效自适应的消息通信
    • 具有资源意识的可配置用户级调度程序
    • 可移植,依赖更少
  • 赋能自动驾驶
    • 默认的开源运行时框架
    • 为自动驾驶搭建专用模块

常用术语

Component

在自动驾驶系统中,模块(如感知、定位、控制系统...)在 Cyber RT 下以 Component 的形式存在。不同 Component 之间通过 Channel 进行通信。Component 概念不仅解耦了模块,还为将模块拆分为多个子模块提供了灵活性。

Channel

Channel 用于管理 Cyber RT 中的数据通信。用户可以发布/订阅同一个 Channel,实现 p2p 通信。

Task

Task 是 Cyber RT 中异步计算任务的抽象描述。

Node

Node 是 Cyber RT 的基本组成部分;每个模块都包含一个 Node 并通过 Node 进行通信。通过在节点中定义 Reader/Writer 或 Service/Client,模块可以具有不同类型的通信形式。

Reader/Writer

Reader/Writer 通常在 Node 内创建,作为 Cyber RT 中的主要消息传输接口。

Service/Client

除了 Reader/Writer 之外,Cyber RT 还提供了用于模块通信的 Service/Client 模式。它支持节点之间的双向通信。当对服务发出请求时,客户端节点将收到响应。

Parameter

参数服务在 Cyber RT 中提供了全局参数访问接口。它是基于 Service/Client 模式构建的。

服务发现

作为一个去中心化的框架,Cyber RT 没有用于服务注册的主/中心节点。所有节点都被平等对待,可以通过“服务发现”找到其他服务节点。使用UDP用来服务发现。

CRoutine

参考协程(Coroutine)的概念,Cyber RT 实现了 Coroutine 来优化线程使用和系统资源分配。

Scheduler

为了更好地支持自动驾驶场景,Cyber RT 提供了多种资源调度算法供开发者选择。

Message

Message 是 Cyber RT 中用于模块之间数据传输的数据单元。

Dag文件

Dag 文件是模块拓扑关系的配置文件。您可以在 dag 文件中定义使用的 Component 和上游/下游通道。

Launch文件

Launch 文件提供了一种启动模块的简单方法。通过在launch文件中定义一个或多个 dag 文件,可以同时启动多个模块。

Record文件

Record 文件用于记录从 Cyber RT 中的 Channel 发送/接收的消息。回放 Record 文件可以帮助重现Cyber RT之前操作的行为。

Mainboard

Cyber RT 的主入口,可以通过mainboard -d xxx.dag来启动一个模块进程。

开发工具

CyberRT 框架同时也提供了一系列实用的工具用来辅助日常开发, 包括命令行工具 cyber_monitor cyber_recorder 等。

说明:这些工具需要运行在 Apollo Docker 环境内。

所有上述工具都依赖于 CyberRT 软件库,所以在使用这些工具之前,你需要通过如下方式来配置 CyberRT 工具的运行环境:

bash
username@computername:~$: source /apollo/cyber/setup.bash

下面将着重介绍 cyber_monitor 的使用方法。

使用 Cyber Monitor 查看 Channel 数据实践

命令行工具cyber_monitor提供了终端中实时显示channel信息列表的功能。

运行 Cyber Monitor

在 Apollo Docker 环境中执行如下命令运行cyebr_monitor

bash
username@computername:~$: cyber_monitor
实用命令

可以通过 -h 选项来获取帮助信息:

bash
username@computername:~$: cyber_monitor -h

使用 -c 选项,可以让 cyber_monitor 只监测一个指定的 channel 信息:

bash
username@computername:~$: cyber_monitor -c ChannelName
熟悉 Cyber Monitor 界面

在启动cyber_monitor之后,会在终端中显示一个交互界面。cyber_monitor自动从拓扑中收集所有 channel 的信息并分两列显示(channel 名称,数据频率)

channel 信息默认显示为红色,当有数据流经 channel 时,对应的行就会显示成绿色,如下图所示:

与 Cyber Monitor 交互
命令介绍
ESC | q key ---- 退出
Backspace ---- 后退
h | H ---- 显示帮助页
PageDown | Ctrl+d ---- 上一页
PageUp | Ctrl+u ---- 下一页
Up, down or w, s keys ---- 上下移动当前的高亮行
Right arrow or d key ---- 进入高亮行, 显示高亮行数据的详细信息
Left arrow or a key ---- 从当前界面返回上一层界面
Enter key ---- 与d键相同
f | F ---- 显示数据帧频率
t | T ---- 显示channel消息类型
Space ---- 关闭|开启 channel (仅在channel有数据到达时有效; channel关闭后会变成黄色)
i | I ---- 显示channel的Reader和Writer信息
b | B ---- 显示channel消息内容
n | N ---- 显示消息中RepeatedField的下一条数据
m | M ---- 显示消息中RepeatedField的上一条数据