Skip to main content

Общая архитектура

Платформа ARTEX построена по схеме «звезда»: в центре находится ХАБ платформы, к которому независимо подключаются роботы, операторы и модели ИИ. Никто из участников не общается напрямую — все потоки проходят через ХАБ, который коммутирует их, кэширует актуальное состояние и сохраняет данные.

Общая схема

                          ┌──────────────────────────────────────────────┐
  Зарегистрированные      │               ХАБ ПЛАТФОРМЫ                  │     Зарегистрированные
  роботы                  │            (Go / C++, Docker + K8s)          │     операторы
                          │                                              │
 ┌──────────┐  видео      │  ┌───────────┐   ┌─────────────────────────┐ │  WebSocket  ┌────────────┐
 │ Робот 1  │────────────▶│  │ Коммутатор│◀─▶│ Общая память            │ │◀───────────▶│ Оператор 1 │
 │ artex-   │  телеметрия │  │ потоков   │   │ (неблокирующий кэш)     │ │  WebRTC     │ (Web UI)   │
 │ robot SDK│────────────▶│  └───────────┘   └─────────────────────────┘ │────────────▶└────────────┘
 │          │◀────────────│         │                   │                │                  ...
 └──────────┘  команды    │         ▼                   ▼                │             ┌────────────┐
      ...                 │  ┌─────────────┐   ┌─────────────────────┐   │             │ Оператор N │
 ┌──────────┐             │  │ Управление  │   │ Хранилище: S3,      │   │             └────────────┘
 │ Робот N  │◀───────────▶│  │ доступом    │   │ Time Series DB,     │   │
 └──────────┘             │  │ JWT / RBAC  │   │ PostgreSQL, Redis   │   │
                          │  └─────────────┘   └─────────────────────┘   │
                          └───────────────────────▲──────────────────────┘
                                                  │ Socket / WebRTC
                                                  ▼
                          ┌──────────────────────────────────────────────┐
                          │   Распределённая вычислительная среда        │
                          │   (Docker, K8s, GPU)                         │
                          │   Модели ИИ оператора 1 … оператора N        │
                          │   YOLO · Assist AI · RL Agent · Custom       │
                          └──────────────────────────────────────────────┘

Три потока данных

Между участниками передаются три типа данных. Каждый поток идёт по своему каналу, чтобы тяжёлое видео не задерживало команды управления.

№ Поток Направление Содержание
1 Телеметрия, признаки Робот → ХАБ → оператор и модели ИИ Скорость, координаты, данные гироскопов и акселерометров, заряд АКБ, состояние дополнительных агрегатов, признаки (векторы), выделенные бортовыми моделями ИИ
2 Управление Оператор / модель ИИ → ХАБ → робот Управление движением, поворотом камеры, дополнительными аксессуарами. Основной источник — модель ИИ; оператор управляет при обучении или «подстраховке» модели
3 Видео Робот → ХАБ → оператор и модели ИИ Видео с камер, а также данные радаров, лидаров и т.п., преобразованные в видео. Оператору — для управления от первого лица и контроля работы ИИ; моделям — для анализа

Компоненты платформы

Компонент Технологии Ответственность
Робот Python, SDK artex-robot, OpenCV Съёмка видео и передача на сервер; сбор и передача телеметрии; работа бортовых моделей ИИ (обработка видео и данных датчиков); получение и применение команд управления
Платформа (ХАБ) Go, C++ Идентификация роботов; приём видео и телеметрии, загрузка в кэш и хранилище; неблокирующий кэш с методами push и get; коммутация роботов, операторов и моделей; подключение операторов и моделей к видео и данным
Оператор (Web-приложение) React, WebSocket, WebRTC Приём видео и телеметрии от робота; управление роботом и передача управления на платформу; мониторинг работы моделей ИИ, их входных и выходных данных и логов; адаптивный интерфейс для ноутбука и телефона
Вычислительная среда Docker, Kubernetes, GPU Обработка видео (YOLO); обработка временных рядов, RL; формирование команд управления
Хранилище S3 / MinIO, Time Series DB, PostgreSQL, Redis Сохранение видео, телеметрии, команд и логов; развёртывание, подключение и тестирование хранилища
Управление платформой (WEB-портал) Web Мониторинг подключённых роботов и операторов; ограничение «видимости» роботов для операторов; настройка сохранения данных

Типы подключаемых устройств

Класс устройств Типичные контроллеры Способ подключения
RC-танки, машинки ESP32 / STM32 + бортовой компьютер (Raspberry Pi 4) SDK artex-robot
Наземные роботы ROS2 / собственное ПО SDK artex-robot (узел-мост)
Дроны (БПЛА) PX4 / ArduPilot + компаньон-компьютер SDK artex-robot
IoT-датчики MQTT / GPIO MQTT-брокер (планируется)
Светодиодные устройства (LED, RGB-лента) Любой Python-контроллер SDK artex-robot (тип LED)
Виртуальные роботы Unity / Gazebo SDK artex-robot — тот же протокол, что и у реальных

Принципы архитектуры

  1. Всё через ХАБ. Роботы, операторы и модели не знают адресов друг друга — это упрощает подключение, контроль доступа и запись данных.
  2. Неблокирующая общая память. ХАБ хранит только актуальный кадр и актуальный вектор телеметрии (с отметкой времени). Медленный потребитель не тормозит быстрого: каждый читает последнее значение методом get.
  3. Модель и человек равноправны. Команды от оператора и от модели ИИ имеют одинаковый формат; различается только автор и приоритет.
  4. Модульность. Серверная логика собирается из модулей в визуальном редакторе с горячей перезагрузкой (hot reload). Каждый сервис — отдельный Docker-контейнер.
  5. Всё записывается. Видео, телеметрия и команды (включая автора команды) сохраняются для анализа и обучения.

Подробнее: Протоколы и потоки данных, Серверные модули, Хранение данных.

No comments to display

Back to top