Протоколы и потоки данных
На странице описано, по каким протоколам участники обмениваются данными с ХАБом платформы и как движется каждый поток.
Сводная таблица каналов связи
| № | Связь | Поток | Протокол |
|---|---|---|---|
| 1 | Робот ↔ ХАБ | Телеметрия, признаки | Socket (в текущей версии SDK — Socket.IO, namespace /robot) |
| 2 | Робот ↔ ХАБ | Управление | Socket (Socket.IO, событие command) |
| 3 | Робот → ХАБ | Видео | RTSP / WebRTC или «кадры» через Socket (в текущей версии — JPEG-кадры через Socket.IO) |
| 4 | Внутри ХАБа | Все потоки | Общая память — неблокирующий кэш (словарь) |
| 5 | ХАБ ↔ оператор | Контроль и обучение робота | WebSocket (данные и команды), WebRTC (видео) |
| 6 | ХАБ ↔ модели ИИ (вычислительная среда) | Телеметрия, управление, видео | Socket (телеметрия и управление), WebRTC / Socket (видео) |
| 7 | Модули сервера между собой | Служебные вызовы | REST API + gRPC |
| 8 | IoT-датчики → ХАБ | Показания датчиков | MQTT (publish/subscribe, QoS 1) — планируется |
| 9 | Администратор → сервер | Обслуживание | SSH |
Протокол робота подробно описан в книге «ПО для робота» на странице Протокол обмена с сервером.
Поток 1. Видео
Камера устройства ──▶ RTSP-поток / JPEG-кадры ──▶ ARTEX HUB (транскодер) ──▶ WebRTC SFU ──▶ Браузер оператора
│ └──▶ Модели ИИ
└──▶ Запись в S3
- Робот передаёт видео либо потоком RTSP, либо отдельными кадрами (JPEG, качество 80) через Socket.
- ХАБ хранит в кэше актуальный кадр (или набор из X последних кадров) и направляет его в вычислительную среду и оператору.
- Для браузера видео преобразуется в WebRTC; SFU ретранслирует поток нескольким получателям без повторного кодирования.
- Параллельно видео записывается в объектное хранилище S3.
Поток 2. Телеметрия
Датчики (GPS, IMU, V) ──▶ Socket, JSON ──▶ ARTEX HUB (парсинг + кэш) ──▶ WebSocket, JSON-поток ──▶ Web UI (дашборд)
│ └──▶ Модели ИИ
└──▶ Запись в Time Series DB
- Телеметрия передаётся в формате JSON, например:
{"speed": 1.2, "gps": [55.65, 37.66], "battery": 11.8, "imu": {...}, "timestamp": 1790155251.12}. - Состав полей не фиксирован: робот может добавить новый датчик без изменения сервера и интерфейса.
- ХАБ хранит актуальный вектор телеметрии с учётом времени создания и раздаёт его потребителям.
Поток 3. Команды
Web UI (джойстик, кнопки) ──┐
├──▶ WebSocket ──▶ ARTEX HUB (валидация, приоритет) ──▶ Socket ──▶ Привод устройства
Модель ИИ (автопилот) ──────┘
- Команда содержит автора (
author) и полезную нагрузку вида{тип_команды: команда}. - ХАБ проверяет права автора на робота и применяет правило приоритета: команда оператора имеет приоритет над командой модели (режим «подстраховки»).
- Команды
СтопиDISARMобрабатываются вне очереди.
Целевые показатели задержки
| Параметр | Целевое значение |
|---|---|
| Камера → оператор | < 200 мс |
| Команда → привод | < 50 мс |
| Частота телеметрии | до 30 сообщений/с (JSON) |
| Частота отправки данных SDK по умолчанию | 20 сообщений/с (max_send_freq = 0.05 с) |
Жизненный цикл подключения робота
- Робот открывает соединение с сервером и передаёт паспорт устройства (
name,type,telem_can,video_can). - Сервер присваивает подключению идентификатор (SID) и регистрирует робота в реестре устройств.
- Сервер периодически отправляет heartbeat: запрашивает динамическое состояние (
d_meta) и сигнал готовности (Ready). - Получив
Ready, робот запускает циклы отправки телеметрии и видео. - Сервер пересылает роботу команды от операторов и моделей.
- При обрыве связи SDK автоматически переподключается (до 5 попыток с задержкой 1–5 с); сервер помечает робота как отключённого и уведомляет интерфейс (порт
robot.disconnected).
Формат данных внутри ХАБа
ХАБ предоставляет операторам и моделям два базовых метода работы с общей памятью:
| Метод | Назначение |
|---|---|
push(key, value) |
Записать новое значение (кадр, вектор телеметрии, команду) с отметкой времени. Не блокирует читателей. |
get(key) |
Получить последнее актуальное значение. Не ждёт появления нового значения. |
Рекомендуемая схема именования ключей — <робот>.<поток>[.<канал>], например robot_1.video.rgb, robot_1.telemetry, robot_1.command.