ROS-based data acquisition system

Abstract

Nowadays, we are living in a time where sensors and applications that take advantage of them are increasingly taking part of our daily lives. Thus, it is increasingly common to be surrounded by sensors, like image, sound or even luminosity or motion sensors, among several other types. In this context arises the challenge of how to connect sensors and applications that use them. The basic approach is to have each sensor bound to an application with its own private interface. The desirable approach is the oposite: a sensor should serve any application that requires its data using a well known interface. For this purpose a middleware solution is needed. Nowadays, two trends are emerging in automotive industry: electrification and au tonomous driving. Both cases means more sensors and software to deal with these sensors. Also in this context the concept of a middleware makes sense to connect sensors and ap plications. More specifically, in this dissertation it is shown how Robot Operating System (ROS) can be used to bridge the gap between the in-vehicle sensors and the applications that process the data from those sensors. Through a distributed architecture, remote inter action between different components is possible, thus facilitating resources allocation and management. The project on which the work developed during this dissertation focuses, is part of the EasyRide Program, the result of a partnership between the University of Minho and Bosch.

Atualmente, vive-se uma época em que os sensores e as aplicações que tiram partido deles são cada vez mais parte integrante do nosso quotidiano. Tornando-se natural contactar com uma vasta gama de dispositivos no nosso dia-a-dia, o crescimento da área aplicacional facilita o processo de intenção entre os diferentes dispositivos. Assim, é cada vez mais comum estar-se rodeado por vários sensores, como sensores de imagem, som ou ainda sensores de luminosidade ou movimento, entre diversos outros tipos. É neste contexto que surge o desafio de criar soluções distribuídas para lidar com esta grande variedade de dispositivos, tecnologias e aplicações. No caso concreto do setor automóvel, o processo de monitorização dos passageiros no veículo é muito similar. Então, o objetivo deste projeto consiste em criar um sistema de aquisição de dados, para o setor automóvel, para monitorizar o interior do veículo, desde o seu estado de conservação até ao estado e comportamento dos passageiros. Mais concretamente, o objetivo é mostrar como o Robot Operating System (ROS) pode ser utilizado para fazer a ponte entre os sensores dentro do veículo e as aplicações que processam os dados desses mesmos sensores. Através de uma arquitectura distribuída, é possível uma intenção remota entre diferentes componentes, facilitando assim a alocação e a gestão de recursos. O projeto sobre o qual incide o trabalho desenvolvido durante esta dissertação, faz parte do Programa EnsyRide, fruto de uma parceria entre a Universidade do Minho e a Bosch.