1.3 Ubuntu18.04 ROS udp server 通信实现

Ubuntu18.04 ROS udp Server通信实现

此小节介绍udp Server收发数据。udp通信属于帧传输，在帧传输过程中对于消息的次序和到达情况没有需求，没有进行校验，所以UDP属于不可靠传输，但是由于缺少的校验时间，udp通信在一些环境下（比如无线传输，网络信号较差时）通信效率较高，此通信方式通常用于实时性要求较高的传感器信息回传（比如视频流，语音流的回传）。
下一节介绍Ubuntu18.04/ROS udp client的通信实现，后续介绍Ubuntu18.04 ROS与Android tcp/ip的通信实现，通过Android与工控机配合实现车辆遥控操作。
本小节测试工具有所改变，USR-TCP232-Test-V1.3 udp通信默认为服务器，Ubuntu18.04 编写的服务器无法与它连接，本小节Windows采用TCP&UDP测试工具连接Ubuntu18.04/ROS udp/server服务器。
关于Ubuntu ros下tcp/ip 服务器客户端的简单实现可以参考1.1 1.2

测试过程和效果

测试平台为Ubuntu18.04 与Windows系统上的TCP&UDP测试工具进行通信测试。
1.保证两台电脑在同一个网络下，并查看Ubuntu的本机IP，在设置->wifi->中可查看，如下图，192.168.2.204，为本机IP。

2. 相互ping另外一台电脑的ip，通则说明两台电脑在同一网络下连接成功。windows打开网络串口助手可自动获取本机IP，也可以在网络状态->详细信息中查看IP。如下图，如果ping失败请查看防护墙是否关闭。
   
   

3 ping成功之后，进行通信效果测试，首先Ubuntu运行roscore，然后启动服务器节点，启动TCP&UDP测试工具，过程如下：
点击操作->创建连接

输入服务器IP和端口号，点击创建

点击创建，输入要发送的数据。

4 本次测试发送的为hello，通信成功的截图如下：

ROS工作区间和功能包的创建

ROS工作区间和功能包的创建网上资料比较多，这里简单说明。其中使用RoboWare Studio,这个过程变的更简单。

#创建工作空间
mkdir catkin_ws #区间名称
cd catkin_ws 
mkdir src #创建代码空间
cd src
catkin_init_workspace #初始化位ROS工作空间
cd ..
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

#创建功能包
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg ros_socket std_msgs rospy roscpp
#创建通信节点
#在src目录下打开终端
touch udp_server.cpp
#在CMakeLists.txt中添加以下
add_executable(udp_server
  src/udp_server.cpp
)
add_dependencies(udp_server ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
target_link_libraries(udp_server
  ${catkin_LIBRARIES}
)

ROS UDP Server的实现代码

包括以下步骤
1.创建一个socket
2.绑定本机IP端口
3.bind()绑定
4.等待客户端的连接，接收客户端数据
程序注释的比较清楚，可以看看。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main(int argc, char** argv)
{
    ros::init(argc, argv, "udp_port");
    //创建句柄（虽然后面没用到这个句柄，但如果不创建，运行时进程会出错）
    ros::NodeHandle n;

    //1  创建socket套接字
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(fd == -1)
    {
        perror("socket error");
        exit(1);
    }
    // fd绑定本地的IP和端口
    struct sockaddr_in serv;
    memset(&serv, 0, sizeof(serv));
    serv.sin_family = AF_INET;
    serv.sin_port = htons(1024);//设置服务器端口号
    serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//获取本机ip
     //3.bind()绑定
    //参数一：0的返回值（fd）
    //参数二：(struct sockaddr*)&addr 前面结构体，即地址
    //参数三: addr结构体的长度
    int ret = bind(fd, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));
    if(ret == -1)
    {
        perror("bind error");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in client;
    socklen_t cli_len = sizeof(client);
    // 通信
    char buf[1024] = {0}; //创建接收数据的数组

    ros::Rate loop_rate(50);//while以50Hz进行循环

    while(ros::ok()) 
    {
        int recvlen = recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, 
                               (struct sockaddr*)&client, &cli_len);//接收数据保存到buf,并返回数据长度。
        if(recvlen == -1)
        {
            perror("recvform error");
            exit(1);
        }
        printf("received data: %s\n", buf);
        char ip[64] = {0};
        printf(" Client IP: %s, Port: %d\n",
        inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip)),
        ntohs(client.sin_port));

        // 给客户端发送数据
        sendto(fd, buf, strlen(buf)+1, 0, (struct sockaddr*)&client, sizeof(client));

         ros::spinOnce(); 
        loop_rate.sleep(); 
    }
    close(fd);
    return 0;
}

功能包程序。
欢迎大家批评指正！！！