【智路】智路OS 设备接入开发

gikod

已于 2024-09-17 10:34:30 修改

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分类专栏：智能交通文章标签：数据库自动驾驶交通物流边缘计算云计算

于 2024-09-17 08:31:27 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gikod/article/details/142310615

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https://airos-edge.readthedocs.io/zh/latest/dev_guide/device_dev.html

1 总览

1.1 功能

智路OS设备接入层包含信号机、RSU、Camera、Lidar设备的接入，接入模块的主要功能包括：

基于硬件厂商提供的设备SDK或规定的通信协议进行通信，获取数据或者写入数据。
将从设备中获取到的数据转换为智路OS规定的标准protobuf格式或者数据并调用框架提供的回调写入
将智路OS规定的标准protobuf格式数据转换为设备规定的数据格式并发送给设备

1.2 设计理念

车路协同系统包含多种传感器及通信设备，例如信号机、枪机、鱼眼相机、激光雷达、毫米波雷达、RSU等，各类设备与路侧边缘计算单元(RSCU)之间的协议并没有一个统一的接入标准。同种设备不同厂商可能支持不同的标准协议或者私有协议，开发者需要对各类厂商设备进行重度适配，针对标准协议的理解各厂商也存在偏差，导致数据表现存在差异。

为降低开发门槛，支持生态繁荣，智路OS定义了标准的路侧设备接入架构，为开发者提供了：

统一的设备接入标准协议，可自定义设备接入
业内广泛使用的标准接入实现，便捷复用
低耦合设计原则，显著简化开发、切换和升级过程

设备接入框架

设备接入框架基于抽象工厂设计模式实现，自定义设备接入实现相关流程如下所示：

引用设备的基类头文件，该文件定义了设备的抽象基类。
继承设备基类，实现自定义设备的Init等接口
引用设备的工厂头文件，该文件定义了设备接入智路OS的接口
在自定义设备实现的源文件中使用V2XOS_XXXX_REG_FACTORY接口注册设备
在自定义实现的函数中将从设备获取的数据使用CallBack发送到智路OS框架
编译时链接系统库libairos_device_pb.so和libairos_base.so
将编译产出和产出描述打包并进行安装
完成安装后，智路OS框架通过动态加载，调用开发者的设备具体实现

智路OS提供了包管理工具简化了以上开发流程，可以实现更便捷的开发

2 类说明

2.1 RSU

RSUDevice

RSU设备接入基类，开发者需要继承该类并实现对应的接口，由智路OS框架加载模块后调用。

构造函数

RSUDevice(const RSUCallBack& cb)

创建一个RSU设备接入对象，传入智路OS提供的回调，RSU设备接入可使用回调发送规定格式的数据

Init

bool Init(const std::string& conf_file)

初始化接口，在RSU设备接入初始化时调用，框架在描述文件中读取配置文件路径后传入接口，默认为绝对路径。

name	value	describe
参数	conf_file	框架传入的配置文件绝对路径，在开发者具体实现中读取
返回值	bool	初始化正常时返回true，初始化失败时返回false

Start

void Start()

应用主逻辑入口，理论上内部为循环数据处理

WriteToDevice

void WriteToDevice( const std::shared_ptr<const RSUData>& re_proto)

将消息写入RSU设备的接口，经过ASN.1编码后的数据通过该接口写入，最终通过RSU发送

GetState

RSUDeviceState GetState()

获取RSU设备状态接口，由上层调用，判断RSU设备状态，设备状态定义如下

enum class RSUDeviceState {
  UNKNOWN,  // 未知
  NORMAL,   // 正常
  OFFLINE   // 离线
};

RSU数据

message RSUData {
  required RSUDataType type = 1;    // 数据类型
  required bytes data = 2;          // ASN编码数据
  required uint64 time_stamp = 3;   // UNIX时间戳，精确到ms
  optional uint32 sequence_num = 4; // 消息序列码
  optional MessageVersion version = 5; // 版本
}

智路OS规定的写入RSU接入模块和RSU模块输出的数据格式，开发者在继承抽象基类RSUDevice后，调用内部的RSUCallBack将数据发送给智路OS框架，数据为从RSU接收的数据，例如BSM&#