[ROS]（06）ROS通信 —— 话题（Topic）通信

  文章只是个人学习过程中学习笔记，主要参考ROS教程¹。

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1、概念

  话题（Topics）：节点可以将消息发布到话题，或者通过订阅话题来接收消息。话题是用于标识消息内容的名称。对某种数据感兴趣的节点会订阅到相应的话题。单个话题可能有多个并行发布者（publishers）和订阅者（subscribers），并且单个节点可以同时发布和订阅多个话题，单个节点也可以发布或订阅（监听）多个话题。通常，发布者和订阅者不知道彼此的存在。它们之间是属于解耦合的关系。从逻辑上讲，可以将话题视为强类型的消息总线。每条总线都有一个名称，只要类型正确，任何人都可以连接到总线以发送或接收消息。
  消息（Messages）：订阅或发布话题时所使用的ROS数据类型。消息是由类型化字段组成。支持标准原始类型（整数、浮点、布尔值等），以及原始类型数组。消息可以包括任意嵌套的结构和数组（很像C结构）。

图1-1 话题（Topics）、发布者（Publisher）和订阅者（Subscriber）的概念图

  为了让事情更清楚，我将使用 FM收音机系统作为类比：广播电台（node）的发射器（publisher）将以某个固定频率（topic）传输你喜欢的频道（message）。假设你坐在车里，想收听你最喜欢的频道（message）。你将收音机接收器（subscriber）调谐到该频率（topic）。你既不知道广播电台的确切位置，广播电台也不想知道你在哪里。但你仍然可以在你喜爱的频道中欣赏音乐。

2、话题通信机制

  话题通信是ROS通信中最常用的一种基于发布和订阅模型的通信方式。用于实时性、周期性、少逻辑处理的数据传输场景。
  ROS Node想要通过topic方式来传递消息，首先 publisher 节点和 Subscriber 节点都要到ROS Master（节点管理器）中进行注册节点名称、话题名称、消息类型、URI地址和端口，然后ROS Master向 Subcriber 节点发送 publisher 节点信息， Subscriber 节点根据接收的 publisher 节点信息，向 publisher 节点请求直接连接，它们建立连接后， publisher 节点向 Subscriber 节点发送消息。节点间通信使用一种基于TCP/IP的消息传输，称为TCPROS。

图2-1 话题（Topics）通信模型

3、话题命令rostopic

  rostopic命令工具能让你获取ROS话题的信息。

命令	功能
rostopic bw	列出消息发布带宽
rostopic delay