智能網聯汽車數據采集模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐9一、多源傳感器采集技術工程實踐二、數據采集與數據存儲技術工程實踐三、實時故障檢測與診斷技術工程實踐四、人機交互技術工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐六、系統集成和測試驗證崗位任務十系統集成、調試及驗證010203學習目標●能掌握智能網聯汽車各個傳感器的作用和工作原理?！衲苷莆罩悄芫W聯汽車傳感器故障診斷原理。●能掌握圖形化界面操作流程。●能掌握智能網聯汽車數據采集工作原理。知識目標NINE模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐●能將智能網聯汽車所有傳感器設備正確與采集控制器進行硬件連接?！衲苷莆杖绾尾杉悄芫W聯汽車傳感器數據。●能掌握如何對采集的數據進行存儲?！衲苷莆諗祿杉^程中的故障診斷技術。技能目標●養成查閱資料、聯系實際的習慣，增強學習和動手能力?！裢ㄟ^了解智能網聯汽車各個傳感器的工作原理，能嫻熟地將傳感器與采集控制器連接，進而更深層次地了解智能網聯汽車數據采集，增強民族自信心。素質目標Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐一、多源傳感器采集技術工程實踐采集控制器主機支持多路CAN接口、串口、以太網接口等，作為傳感器輸入接口，采集高精度定位設備、攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等的同步數據。1．環境準備1）將毫米波雷達、高精度定位設備、激光雷達、攝像頭等多種傳感器跟采集控制器主機進行連接，參見前面各章節的硬件連接示意圖。2）啟動Ubuntu系統。3）配置激光雷達網絡配置（參見激光雷達ROS環境下調試章節）。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐一、多源傳感器采集技術工程實踐2．ROS環境下操作步驟1）按Ctrl+Alt+T啟動Teminator終端。2）配置環境變量。如果之前已經執行過如下配置，可省略這一步，這一步的目的就是把“source~/catkin_ws/devel/setup.bash”這條命令，添加到.bashrc文件中，這樣每當重新啟動一個shell窗口時，都會自動執行該source命令，從而把本課程所用到的功能包路徑配置到ROS_PACKAGE_PATH環境變量中。echo"source~/catkin_ws/devel/setup.bash">>~/.bashrcsource~/.bashrcNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐一、多源傳感器采集技術工程實踐2．ROS環境下操作步驟2）配置環境變量。可通過如下命令查詢是否配置成功：env|grepROS_PACKAGE_PATHNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐一、多源傳感器采集技術工程實踐2．ROS環境下操作步驟3）設置CAN設備節點，波特率設置為500kbit/s。sudoiplinksetcan0uptypecanbitrate500000sudoiplinksetcan1uptypecanbitrate500000sudoiplinksetcan2uptypecanbitrate500000sudoiplinksetcan3uptypecanbitrate500000Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐一、多源傳感器采集技術工程實踐2．ROS環境下操作步驟4）啟動roscore。

Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐一、多源傳感器采集技術工程實踐2．ROS環境下操作步驟5）再開啟一個窗口，啟動攝像頭launch啟動文件。roslaunchusb_camusb_cam-test.launch6）新開啟一個窗口，啟動高精度定位設備的launch啟動文件。roslaunchnmea_navsat_drivernmea_serial_driver_hzhz.launch7）新開啟一個窗口，啟動毫米波雷達node節點。rosrunradar_can_handleradar_can_handle_nodecan08）新開啟一個窗口，啟動智能視覺傳感器node節點。rosrunsend_can_datasend_can_data_nodecan1。

Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐一、多源傳感器采集技術工程實踐2．ROS環境下操作步驟9）新開啟一個窗口，啟動激光雷達launch節點。roslaunchrslidar_sdkstart.hzhz.launchroslaunchpointcloud_to_laserscanpointcloud_scan.launch

Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐二、數據采集與數據存儲技術工程實踐rosbag主要用于記錄、回放、分析rostopic中的數據。它可以將指定rostopic中的數據記錄到.bag后綴的數據包中，便于對其中的數據進行離線分析和處理。1．rosbag常用命令（1）錄制數據錄制當前所有topic數據，存儲到當前路徑下：rosbagrecord–a只錄制感興趣的topic數據，存儲到當前路徑下：rosbagrecord/topic1/topic2Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐二、數據采集與數據存儲技術工程實踐1．rosbag常用命令（2）檢查顯示數據包中的信息：

rosbaginfo<bagfile>包含錄制的起始時間、結束時間、時間長度、錄制的話題名稱、話題類型、topic消息數量等信息。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐二、數據采集與數據存儲技術工程實踐（3）回放回放bag包里面的所有topic：

rosbagplay<bagfile>修改消息回放頻率：rosbagplay-r2<bagfile>其中，-r后面的值表示播放頻率，2就是2倍速度播放bag包里面的topic。循環回放：rosbagplay-l<bagfile>其中，-l等效于--loop，循環播放的意思。僅播放感興趣的topic：

rosbagplay<bagfile>--topic/topic1Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐二、數據采集與數據存儲技術工程實踐（4）其他常見rosbag命令Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐二、數據采集與數據存儲技術工程實踐2．ROS環境下操作步驟錄制需要的topic：rosbagrecord/usb_cam/image_raw//rslidar_points/rslidar_laserscan/fix/can0/can1/can2/can3可以通過rosbaginfo進行查看數據包里的信息。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐三、實時故障檢測與診斷技術工程實踐為了實時檢測各傳感器的工作狀態，保障數據采集的完整性與真實性，需要對各個設備進行故障檢測與診斷。檢測方法有很多，例如可以通過查看各個傳感器的數據是否有更新（通過消息的時間戳進行判別），如果超過一定時間沒有更新，則說明該傳感器出現故障。查看各個傳感器topic消息：Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐三、實時故障檢測與診斷技術工程實踐查看各個傳感器topic消息：（1）激光雷達點云信息rostopicecho/rslidar_pointsNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐三、實時故障檢測與診斷技術工程實踐查看各個傳感器topic消息：（2）激光雷達掃描信息rostopicecho/rslidar_laserscanNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐三、實時故障檢測與診斷技術工程實踐查看各個傳感器topic消息：（3）CAN設備（以can0為例）rostopicecho/can0Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐三、實時故障檢測與診斷技術工程實踐查看各個傳感器topic消息：（4）攝像頭rostopicecho/usb_cam/image_raw/compressedNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐三、實時故障檢測與診斷技術工程實踐查看各個傳感器topic消息：（5）高精度定位設備rostopicecho/fixNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐四、人機交互技術工程實踐1．圖形化界面為了將采集到的多源同步數據更直觀地呈現給用戶，采用rviz圖形化工具進行集成顯示?；诒菊n程實際需求，可視化顯示激光雷達點云數據、CAN總線數據（例如毫米波雷達CAN數據、汽車CAN總線數據等）、圖像數據以及里程信息等多種數據。分別將各個傳感器的可視化界面添加到rviz界面中：1）啟動rviz。2）添加攝像頭顯示界面，參見模塊三，ROS環境下調試部分。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐四、人機交互技術工程實踐1．圖形化界面3）添加激光雷達顯示界面，參見模塊四，ROS環境下調試部分。4）通過“Panels”->“AddNewPanel”，在彈出的Panel類型框中分別添加CAN數據顯示界面和里程信息顯示界面。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐四、人機交互技術工程實踐1．圖形化界面整體rviz可視化界面如右圖。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐四、人機交互技術工程實踐2．聲音提示語音合成技術，是人機對話的一部分，讓機器能夠說話，能夠提供多種音色的選擇，并提供調節語速、語調等功能。它是同時運用語言學和心理學的杰出之作，把文字智能地轉化為自然語音流。在其特有智能語音控制器作用下，文本輸出的語音音律流暢，使得聽者在聽取信息時感覺自然，毫無機器語音輸出的冷漠與生澀感。eSpeak是一款簡潔的開源軟件語音合成系統，適用于Linux和Windows，支持英語和其他多種語言。eSpeak使用共振峰合成方法，使得語言文件非常小。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐四、人機交互技術工程實踐2．聲音提示eSpeak的安裝：sudoapt-getinstallespeak常用命令（1）播放英文$espeak"helloworld"（2）播放中文（中文需要安裝相應的語音包）espeak-vzh“你好”（3）播放文件espeak-ffilename（4）將英文字符串轉成音頻文件espeak-wfilename.wav"helloworld"（5）還有一些其他的選項可用（可以查看幫助）espeak-hNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：1．/etc/rc．localrc.local是Ubuntu系統開機后自動執行的腳本，默認沒有任何指令，可以在該腳本中添加用戶自己的啟動腳本，最后以exit0結束，就可以實現開機自動執行用戶程序。#!/bin/sh-e##rc.local##Thisscriptisexecutedattheendofeachmultiuserrunlevel.#Makesurethatthescriptwill"exit0"onsuccessoranyother#valueonerror.##Inordertoenableordisablethisscriptjustchangetheexecution#bits.##Bydefaultthisscriptdoesnothing./home/hzhz/test.sh&exit0Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：2．/etc/init.dinit.d目錄中存放的是一系列的系統服務的管理腳本，可以通過service命令執行這些服務腳本，例如servicentpstart，可啟動/etc/init.d/ntp服務腳本。1）新建腳本。在/etc/init.d/目錄下新建一個腳本，取名為test.sh，加粗部分是模板注釋內容，需要保留，并進行適當修改，然后在后面添加自己的啟動命令即可。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：2．/etc/init.dinit.d目錄中存放的是一系列的系統服務的管理腳本，可以通過service命令執行這些服務腳本，例如servicentpstart，可啟動/etc/init.d/ntp服務腳本。2）設置文件可執行權限。chmod+xtest.sh3）將腳本添加到啟動腳本。update-rc.dtest.shdefaults99(將腳本移除開機腳本，update-rc.d-ftest.shremove)Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：2．/etc/init.dinit.d目錄中存放的是一系列的系統服務的管理腳本，可以通過service命令執行這些服務腳本，例如servicentpstart，可啟動/etc/init.d/ntp服務腳本。4）運行腳本。servicetest.shstart5）查看開機啟動項。systemd-analyzeblameNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：3．Systemdsystemd是Linux系統工具，用來啟動守護進程的，目前已經成為大多數Linux發行版的標準配置工具。1）查看是否啟用systemd系統工具。system–version如果返回如下內容表明啟動：systemd229+PAM+AUDIT+SELINUX+IMA+APPARMOR+SMACK+SYSVINIT+UTMP+LIBCRYPTSETUP+GCRYPT+GNUTLS+ACL+XZ-LZ4+SECCOMP+BLKID+ELFUTILS+KMOD-IDNNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：3．Systemd2）添加配置文件。Linux是一個復雜的系統，開機自啟動涉及的依賴、運行級別、運行環境等問題都需要用戶去指定，這樣系統在啟動的時候才能正確無誤地運行用戶的軟件，所以需要一個配置文件，以.service為后綴的。加入用戶的可執行程序為/home/hzhz/test.sh，則需要給test.sh添加一個test.service的配置文件。[Unit]Description=Documentation=After=network.targetWants=Requires=[Service]ExecStart=/home/hzhz/test.shExecStop=ExecReload=/home/hzhz/test.shType=simple[Install]WantedBy=multi-user.target并且將文件放置在/usr/lib/systemd/system或者/etc/systemd/system目錄下。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：3．Systemd3）設置開機自啟動。sudosystemctlenabletest.serviceNine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐五、設備開機自啟動技術工程實踐為了讓程序能夠在系統開機的時候自動啟動，有如下4種方式：4．圖形化設置在搜索框中輸入startup，選擇StartupApplications。單擊Add按鈕，在彈出的對話框中填入要啟動的用戶程序，最后單擊對話框中的Add完成添加。Nine模塊九：系統集成、系統調試、系統測試驗證工程實踐六、系統集成和測試驗證為了方便實現多源傳感器的數據采集與存儲工作，本課程已經將所有程序集成到data_collection_start可執行程序，只需要執行一條命令即可，具體步驟如下。1）確認所有傳感器與采集主機硬件連接正常，開啟采集主機，進入Ubuntu系統。2）按住Ctrl+Alt+T開啟終端窗口。3）在終端窗口輸入data_collection_start命令并回車，啟動數據采集主程序。