Data

Tools

Indexes

Applications

Experiments

Awesome

An open API service indexing awesome lists of open source software.

https://github.com/fiware/tutorials.fast-rtps-micro-rtps

:orange_book: FIWARE 250: Introduction to Fast-RTPS and Micro-RTPS
https://github.com/fiware/tutorials.fast-rtps-micro-rtps

fast-rtps fiware micro-rtps publish-subscribe tutorial

Last synced: 7 months ago
JSON representation

:orange_book: FIWARE 250: Introduction to Fast-RTPS and Micro-RTPS

Awesome Lists containing this project

README 

          
[![FIWARE Banner](https://fiware.github.io/tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS/img/fiware.png)](https://www.fiware.org/developers)



[![FIWARE Robots](https://nexus.lab.fiware.org/repository/raw/public/badges/chapters/robotics.svg)](https://github.com/FIWARE/catalogue/blob/master/robotics/README.md)

[![License: MIT](https://img.shields.io/github/license/fiware/tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS.svg)](https://opensource.org/licenses/MIT)

[![Fast_RTPS 1.6](https://img.shields.io/badge/Fast_RTPS-1.6-5dc0cf.svg)](http://eprosima-fast-rtps.readthedocs.io/)

[![Support badge](https://img.shields.io/badge/tag-fiware-orange.svg?logo=stackoverflow)](https://stackoverflow.com/questions/tagged/fiware)




[![Documentation](https://img.shields.io/readthedocs/fiware-tutorials.svg)](https://fiware-tutorials.rtfd.io)



これは、ロボット技術や極端に制約のあるデバイスで使用される RTPS (Real Time

Publish Subscribe) の [Fast-RTPS](https://eprosima-fast-rtps.readthedocs.io) お

よび [Micro-RTPS](http://micro-xrce-dds.readthedocs.io) の入門チュートリアルです

。FIWARE プラットフォームのイネーブラは、この低レベルの通信には直接関与していま

せんが、ロボッ・デバイスを FIWARE システムに接続する前に、プロトコルの完全な理解

が必要です。



このチュートリアルでは、[Docker](https://www.docker.com) コンテナから直接実行で

きる一連の演習を紹介していますが、HTTP コールは必要ありません。



## 内容



詳細 (クリックして拡大)



-   [Fast-RTPS とは？](#what-is-fast-rtps)

-   [Micro-RTPS とは？](#what-is-micro-rtps)

-   [前提条件](#prerequisites)

    -   [Docker](#docker)

    -   [Cygwin](#cygwin)

-   [起動](#start-up)

-   [Fast-RTPS 入門](#introduction-to-fast-rtps)

    -   [使用例](#example-usage)

        -   [例を作成 (:one:st ターミナル)](#make-the-examples-onest-terminal)

        -   [Fast-RTPS サブスクライバを起動 (:one:st ターミナル)](#start-the-fast-rtps-subscriber-onest-terminal)

        -   [Fast-RTPS パブリッシャを起動 (:two:nd ターミナル)](#start-the-fast-rtps-publisher-twond-terminal)

-   [マイクロ RTPS 入門](#introduction-to-micro-rtps)

    -   [使用例](#example-usage-1)

        -   [Micro-RTPS エージェントを起動 (:one:st ターミナル)](#start-the-micro-rtps-agent-onest-terminal)

        -   [Micro-RTPS サブスクライバを起動 (:two:nd ターミナル)](#start-the-micro-rtps-subscriber-twond-terminal)

        -   [Micro-RTPS パブリッシャを起動 (:three:rd ターミナル)](#start-the-micro-rtps-publisher-threerd-terminal)

-   [次のステップ](#next-steps)






# Fast-RTPS とは？



[eProsima](http://www.eprosima.com/)

[Fast-RTPS](https://eprosima-fast-rtps.readthedocs.io) は RTPS (Real Time

Publish Subscribe) プロトコルの C ++ 実装で、Object Management Group (OMG) コン

ソーシアムによって定義され維持されている、UDP などの信頼できないトランスポートを

通じたパブリッシャとサブスクライバ間の通信を提供します。RTPS はまた、OMG によっ

て Data Distribution Service (DDS) 標準用に定義されたワイヤ相互運用性プロトコル

です。eProsima Fast RTPS は、ほとんどのベンダー・ソリューションが DDS を実装する

ツールとして、または過去のバージョンの仕様を使用するツールとして実装されているた

め、スタンドアロンで最新のメリットを持っています。



このライブラリの主な機能の一部は次のとおりです :



-   リアルタイム・アプリケーション用に構成可能なベスト・エフォート型で信頼性の高

    いパブリッシュ/サブスクライブ通信ポリシー

-   新しいアプリケーションがネットワークの他メンバによって自動的に検出されるよう

    に接続をプラグ・アンド・プレイします

-   ネットワーク内の複雑でシンプルなデバイスで継続的な成長を可能にするモジュール

    性とスケーラビリティ

-   構成可能なネットワーク動作と互換性のあるトランスポート層 : 各展開のための最

    適なプロトコルとシステム入出力チャネルの組み合わせを選択します

-   2 つの API レイヤー : ユーザビリティに重点を置いた高水準のパブリッシャ/サブ

    スクライバと、RTPS プロトコルの内部動作に細かいアクセスを提供するより低いレ

    ベルのライタ・リーダーです



eProsima Fast RTPS は、これらの重要なケースを含む多くの分野で複数の組織によって

採用されています :



-   ロボティクス : ROS2 のデフォルト・ミドルウェアとしての ROS (Robotic

    Operating System)

-   EU R&D: FIWARE Incubated GE






# Micro-RTPS とは？



RTPS (Real Time Publish Subscribe) 用の [eProsima](http://www.eprosima.com/)

[Micro-RTPS](http://micro-xrce-dds.readthedocs.io) プロトコルは、ロボティクスや

非常に制約の厳しいデバイスで使用されています。これは、非常に限られたリソース制約

環境 (eXtremely Resource Constrained Environments : XRCEs) と DDS ネットワーク間

のパブリッシャとサブスクライバの通信を提供するソフトウェア・ソリューションです。

特に、Micro-RTPS は、リソース制約のあるデバイス (クライアント) が DDS 通信に参加

できるようにするクライアント/サーバのプロトコルを実装しています。Micro-RTPS エー

ジェント (サーバ) は、Micro-RTPS クライアントに代わって動作し、DDS グローバル・

データ・スペース内の DDS パブリッシャおよび/またはサブスクライバとして参加できる

ようにして、この通信を可能にします。






# 前提条件






## Docker



物事を単純にするために、両方のコンポーネントが [Docker](https://www.docker.com)

を使用して実行されます。**Docker** は、さまざまコンポーネントをそれぞれの環境に

分離することを可能にするコンテナ・テクノロジです。



-   Docker Windows にインストールするには

    、[こちら](https://docs.docker.com/docker-for-windows/)の手順に従ってくださ

    い

-   Docker Mac にインストールするには

    、[こちら](https://docs.docker.com/docker-for-mac/)の手順に従ってください

-   Docker Linux にインストールするには

    、[こちら](https://docs.docker.com/install/)の手順に従ってください



**Docker Compose** は、マルチコンテナ Docker アプリケーションを定義して実行する

ためのツールです

。[YAML file](https://raw.githubusercontent.com/Fiware/tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS/master/docker-compose.yml)

ファイルは、アプリケーションのために必要なサービスを構成するために使用します。つ

まり、すべてのコンテナ・サービスは 1 つのコマンドで呼び出すことができます

。Docker Compose は、デフォルトで Docker for Windows と Docker for Mac の一部と

してインストールされますが、Linux ユーザ

は[ここ](https://docs.docker.com/compose/install/)に記載されている手順に従う必要

があります。



次のコマンドを使用して、現在の **Docker** バージョンと **Docker Compose** バージ

ョンを確認できます :



```console

docker-compose -v

docker version

```



Docker バージョン 18.03 以降と Docker Compose 1.21 以上を使用していることを確認

し、必要に応じてアップグレードしてください。






## Cygwin



シンプルな bash スクリプトを使用してサービスを開始します。Windows ユーザは

[cygwin](http://www.cygwin.com/) をダウンロードして、Windows 上の Linux ディスト

リビューションと同様のコマンドライン機能を提供する必要があります。






# 起動



インストールを開始するには、次の手順を実行します :



```console

git clone https://github.com/FIWARE/tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS.git

cd tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS

git checkout NGSI-v2



./services create

```



> **注** Docker イメージの最初の作成には最大 15 分かかります



その後、リポジトリ内で提供される

[services](https://github.com/FIWARE/tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS/blob/NGSI-v2/services)

Bash スクリプトを実行することによって、コマンドラインからすべてのサービスを初期

化することができます :



```console

./services start

```



> :information_source: **注 :** クリーンアップをやり直したい場合は、次のコマンド

> を使用して再起動することができます :

>

> ```console

> ./services stop

> ```






# Fast-RTPS 入門



このセクションの目的は、Fast-RTPS をインストールして使用する方法に関する簡単なス

タート・ガイドを提供することです。以降のチュートリアルでは、FIROS2 を使用して

Fast-RTPS そして ROS2 を Orion Context Broker に接続する方法について説明します。






## 使用例



この時点で、Docker コンテナ環境に Fast-RTPS がインストールされています。**Hello

World** の例を実行できるようになりました。この例では、図に示すように、Fast-RTPS

プロトコルを使用してパブリッシャからサブスクライバに一連のメッセージを送信します

。



![](https://fiware.github.io/tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS/img/fast-rtps-schema.png)






### 例を作成 (:one:st ターミナル)



新しいターミナルを開き、実行中の `examples-fast-rtps` の Docker コンテナで次のよ

うに入力します :



```console

docker exec -ti examples-fast-rtps /bin/bash

```



この例をコンパイルするには、以下のようにします :



```console

cmake .

make

make install

```






### Fast-RTPS サブスクライバを起動 (:one:st ターミナル)



最初にサブスクライバを起動します :



```console

./HelloWorldExample subscriber

```



#### :one:st ターミナル - 結果 :



Fast-RTPS サブスクライバが起動し、メッセージを待っています :



```

Starting

Subscriber running. Please press enter to stop the Subscriber

```






### Fast-RTPS パブリッシャを起動 (:two:nd ターミナル)



**2 番目の新しいターミナル**を開き、実行中の `examples-fast-rtps` の Docker コン

テナで次のように入力します :



```console

docker exec -ti examples-fast-rtps /bin/bash

```



次に、この 2 番目のターミナルでパブリッシャを起動します :



```console

./HelloWorldExample publisher

```



メッセージは、パブリッシャによって自動的に送信され、サブスクライバが受信する必要

があります。すべてが正常であれば、パブリッシャ・ターミナルとサブスクライバ・ター

ミナルのそれぞれに次のような表示が表示されます :



#### :one:st ターミナル - 結果 :



Fast-RTPS サブスクライバは一連のメッセージを受信しました :



```

Subscriber matched

Message HelloWorld 1 RECEIVED

Message HelloWorld 2 RECEIVED

Message HelloWorld 3 RECEIVED

Message HelloWorld 4 RECEIVED

Message HelloWorld 5 RECEIVED

Message HelloWorld 6 RECEIVED

Message HelloWorld 7 RECEIVED

Message HelloWorld 8 RECEIVED

Message HelloWorld 9 RECEIVED

Message HelloWorld 10 RECEIVED

Subscriber unmatched

```



#### :two:nd ターミナル - 結果 :



Fast-RTPS パブリッシャは一連のメッセージを送信します :



```

Starting

Publisher matched

Message: HelloWorld with index: 1 SENT

Message: HelloWorld with index: 2 SENT

Message: HelloWorld with index: 3 SENT

Message: HelloWorld with index: 4 SENT

Message: HelloWorld with index: 5 SENT

Message: HelloWorld with index: 6 SENT

Message: HelloWorld with index: 7 SENT

Message: HelloWorld with index: 8 SENT

Message: HelloWorld with index: 9 SENT

Message: HelloWorld with index: 10 SENT

```



:one:st ターミナルで、`` を押すことにより Fast-RTPS サブスクライバを停止

できます。



コンテナから出て、インタラクティブ・モードを終了するには、各ターミナルで次のコマ

ンドを実行します :



```console

exit

```



その後、コマンドラインに戻ります。



その他の例は `examples` フォルダにありますが、このチュートリアルの範囲を超えてい

ます。詳細については

、[Fast-RTPS の公式ドキュメント](http://eprosima-fast-rtps.readthedocs.io/en/latest/)を

参照してください。






# Micro-RTPS 入門



このセクションの目的は、Micro-RTPS をインストールして使用する方法に関する簡単な

スタート・ガイドを提供することです。






## 使用例



この時点で、Micro-RTPS が Docker コンテナ環境にインストールされています。**Hello

World** の例を実行できるようになりました。この例では、図に示すように、Micro-RTPS

パブリッシャから Micro-RTPS エージェントを介して Micro-RTPS サブスクライバに一連

のメッセージを送信します。



![](https://fiware.github.io/tutorials.Fast-RTPS-Micro-RTPS/img/micro-rtps-schema.png)






### Micro-RTPS エージェントを起動 (:one:st ターミナル)



新しいターミナルを開き、実行中の `examples-micro-rtps` の Docker コンテナで次の

ように入力します :



```console

docker exec -ti examples-micro-rtps /bin/bash

```



まず、Micro-RTPS パブリッシャから送信されたメッセージを受信してサブスクライバに

転送する Micro-RTPS エージェントを起動する必要があります。これを行うには、次のコ

マンドを実行します。これにより、Micro-RTPS エージェントが UDP ポート `2018` で起

動されます :



```console

cd /usr/local/bin

MicroRTPSAgent udp 2018

```



#### :one:st ターミナル - 結果 :



Micro-RTPS エージェントが起動し、稼動しています :



```

UDP agent initialization... OK

Running DDS-XRCE Agent...

```



今度は、Docker 環境にさらに 2 つのターミナルが必要になります。ターミナルの 1 つ

では、Micro-RTPS パブリッシャを開始し、もう 1 つはサブスクライバを開始します。2

番目および 3 番目のターミナルを開くには、2 つの bash ターミナルを開き、両方とも

以下を実行します :






### Micro-RTPS サブスクライバを起動 (:two:nd ターミナル)



**2 番目の新しいターミナル**を開き、実行中の `examples-micro-rtps` の Docker コ

ンテナで次のように入力します :



```console

docker exec -ti examples-micro-rtps /bin/bash

```



次のようにサブスクライバを起動します :



```console

cd /usr/local/examples/micrortps/SubscribeHelloWorldClient/bin/

./SubscribeHelloWorldClient udp 127.0.0.1 2018

```



#### :two:nd ターミナル - 結果 :



Micro-RTPS サブスクライバが実行され、メッセージを待っています :



```

<< UDP mode => ip: 127.0.0.1 - port: 2018 >>

```






### Micro-RTPS パブリッシャ を起動 (:three:rd ターミナル)



**3 番目の新しいターミナル**を開き、実行中の `examples-micro-rtps` の Docker コ

ンテナで次のように入力します :



```console

docker exec -ti examples-micro-rtps /bin/bash

```



次に、3 番目のターミナルでパブリッシャを起動します :



```console

cd /usr/local/examples/micrortps/PublishHelloWorldClient/bin/

./PublishHelloWorldClient udp 127.0.0.1 2018

```



メッセージは、パブリッシャによって自動的に送信され、サブスクライバが受信する必要

があります。すべてが正常であれば、パブリッシャのターミナルとサブスクライバのター

ミナルのそれぞれに次のような表示が表示されます :



#### :one:st ターミナル - 結果 :



Micro-RTPS エージェントがパブリッシャからのメッセージの受信を開始しました :



```

UDP agent initialization... OK

Running DDS-XRCE Agent...

RTPS Publisher matched

...

```



#### :two:nd ターミナル - 結果 :



Micro-RTPS サブスクライバは、Micro-RTPS エージェントによって渡されたメッセージを

受信しました :



```

<< UDP mode => ip: 127.0.0.1 - port: 2018 >>

Receive topic: Hello DDS world!, count: 1

Receive topic: Hello DDS world!, count: 2

Receive topic: Hello DDS world!, count: 3

Receive topic: Hello DDS world!, count: 4

Receive topic: Hello DDS world!, count: 5

Receive topic: Hello DDS world!, count: 6

Receive topic: Hello DDS world!, count: 7

Receive topic: Hello DDS world!, count: 8

...

```



#### :three:rd ターミナル - 結果 :



Micro-RTPS パブリッシャは、次のように一連のメッセージを送信しました :



```

<< UDP mode => ip: 127.0.0.1 - port: 2018 >>

Send topic: Hello DDS world!, count: 1

Send topic: Hello DDS world!, count: 2

Send topic: Hello DDS world!, count: 3

Send topic: Hello DDS world!, count: 4

Send topic: Hello DDS world!, count: 5

Send topic: Hello DDS world!, count: 6

Send topic: Hello DDS world!, count: 7

Send topic: Hello DDS world!, count: 8

...

```



コンテナから出て、インタラクティブ・モードを終了するには、次のコマンドを実行しま

す :



```console

exit

```



その後、コマンドラインに戻ります。



その他の例は `examples` フォルダにありますが、このチュートリアルの範囲を超えてい

ます。詳細については

、[Micro-RTPS の公式ドキュメント](http://micro-xrce-dds.readthedocs.io/en/latest/)を

参照してください。






# 次のステップ



高度な機能を追加することで、アプリケーションに複雑さを加える方法を知りたいですか

？このシリーズ

の[他のチュートリアル](https://www.letsfiware.jp/fiware-tutorials)を読むことで見

つけることができます :



---



## License



[MIT](LICENSE) © 2018-2020 FIWARE Foundation e.V.