如果你是一个无人机或机器人开发者,那么你应该会听说过uORB。简单来说,uORB是一个高效的消息通信框架,特别设计用于无人机或机器人等嵌入式系统。它的名字来自于微控制器和嵌入式系统社区中消息传递的术语。
uORB最初是由PX4开发团队为PX4飞控系统设计和开发的。启发自其他开源通信框架如ROS,uORB被设计为更适合嵌入式系统的高效框架。它旨在提供一种可扩展的消息发布和订阅机制,可有效地管理和传递嵌入式系统中的所有数据。
相对于其他通用通信框架,uORB有许多特点使它在嵌入式系统中特别有效:
uORB非常轻量级,可以在内存和处理器资源受限的设备上运行。
uORB在实时性能方面非常出色,这是嵌入式系统中至关重要的一点。它具有很低的延迟和高带宽。
uORB旨在与不同类型的传感器和执行器一起使用,这使它非常灵活并易于扩展。
uORB不仅支持数据交换,还提供多种编程语言,如C++、Python和Java。
uORB主要由三个部分组成:topics、publishers和subscribers。在uORB中,topic是一种由数据类型定义的抽象概念。publisher是一个程序,它将具体的数据发布到topic中。subscriber则是另一个程序,它从topic中订阅并接收发布者的数据。
当publisher发布数据时,它首先创建一个消息缓冲区并将数据写入其中。接着,它发布该消息并将其放入uORB消息队列中。如果有任何订阅者正在等待该消息,则uORB将将其发送给该订阅者,否则该消息将保留在队列中直到有订阅者为止。
当subscriber订阅一个主题时,它会创建一个与该主题相关的订阅对象。这个订阅对象将负责接收从发布者发送的所有消息,并将它们保存在自己的缓冲区中以供后续处理。
由于uORB的高效和实时性能,它已经成为机器人和无人机等嵌入式系统中广泛使用的通信框架。PX4飞控系统就是一个很好的例子。此外,很多其他的开源项目也选择使用uORB来实现数据传输和协作。