Apollo与ROS

Apollo项目基于ROS，但是对其进行了改造，主要包括下面三个方面：

1. 通信性能优化
2. 去中心化网络拓扑
3. 数据兼容性扩展

通信性能优化

自动驾驶车辆中包含了大量的传感器，这些传感器可能以非常高频的速度产生数据，所以整个系统对于数据传输效率要求很高。在ROS系统中，从数据的发布到订阅节点之间需要进行数据的拷贝。

在数据量很大的情况下，很显然这会影响数据的传输效率。所以Apollo项目对于ROS第一个改造就是将通过共享内存来减少数据拷贝，以提升通信性能。如下图所示：

去中心化网络拓扑

前文我们提到，ROS系统中包含了一个通信的主节点，所有其他节点都要借助于这个节点来进行通信。所以，很显然的，假如这个节点发生了通信故障，就会影响整个系统的通信。并且，整个结构还缺乏异常恢复机制。

所以Apollo项目对于ROS的第二个改造就是去除这种中心化的网络结构。Apollo使用RTPS（Real-Time Publish-Subscribe）服务发现协议实现完全的P2P网络拓扑。

关于RTPS详见这里：Real-Time Publish-Subscribe

数据兼容性扩展

Apollo项目对于ROS最后一个较大的改进就是对于数据格式的调整。

在ROS系统中，使用msg描述文件定义模块间的消息接口。但不幸的是，接口升级之后不同的版本的模块难以兼容。

因此，Apollo选择了Google的Protocol Buffers格式数据来解决这个问题。

Protocol Buffers，是Google公司开发的一种数据描述语言，类似于XML能够将结构化数据序列化，可用于数据存储、通信协议等方面。它不依赖于语言和平台并且可扩展性极强。现阶段官方支持C++、JAVA、Python三种编程语言，但可以找到大量的几乎涵盖所有语言的第三方拓展包。

参考链接：https://qiangbo-workspace.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/2018-07-07-baidu_apollo/ROS%E5%9C%A8%E8%87%AA%E5%8A%A8%E9%A9%BE%E9%A9%B6%E7%9A%84%E6%8E%A2%E7%B4%A2%E5%92%8C%E5%AE%9E%E8%B7%B5.pdf