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title: 實驗記錄-34
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# 實驗記錄-34

> ROS 學習

## 系統架構

ROS 1 與 ROS 2 在使用上的最大差異性，在於各個節點之間的連接方式，我們將以下圖說明 ROS 1 與 ROS 2 的系統架構差異性：

- 系統層（Operating System Layer）
- ROS 1 僅支援 Linux 系統，不過在 2018 年時，微軟宣布在 Windows 10 上也能夠以實驗性質的方式安裝 ROS 1。
- ROS 2 則能夠支援較多的作業系統，如：Linux、Windows、Mac、RTOS。

- 中介軟體層（Middleware Layer）
- ROS 1 採用 TCPROS/UDPROS 為通訊標準。
- ROS 2 則是使用 DDS 為通訊標準。

- 應用層（Application Layer）
- ROS 1 需要使用主節點（Master Node）連接其餘節點，因此若是主節點失去作用，則整個 ROS 1 系統將會無法使用。
- ROS 2 使用分布式發現機制（distributed discovery process）連結節點，若是其中一個節點失去作用，並不至於讓整個 ROS 2 系統停擺。

## 用戶端的程式語言
ROS 的目的是為了提高程式碼的使用率，因此不論是 ROS 1 或 ROS 2，皆能夠支援多種程式語言讓開發者進行使用。下面我們將以開發者最常使用的兩種程式語言進行差異性的比較：

- C++
- ROS 1 中， 主要是以 C++ 03 作為核心， 並且無法使用 C++ 11 的 API（Application Programming Interface）特性。
- ROS 2 廣泛地使用C++ 11 的特性，並且在最新的長期支援版本 Foxy 中使用了 C++ 14，預計之後的版本將會使用 C++ 17 做為主要的平台使用。

- Python
- ROS 1 中，以 Python 2 作為核心，不過在最新的 ROS 1 -Noetic 版本中則是以 Python 3 作為核心。
- ROS 2 則是使用 Python 3.5 以上作為核心。

## 使用現有的中介軟體層

- ROS 1 使用自訂義的序列化格式、傳輸協定與中心探索機制。
- ROS 2 擁有抽象化中介軟體介面支援序列化、傳輸與探索機制，並且基於 DDS 標準上實現功能，這也讓 ROS 2 能夠提供 QOS 以改善位於各種不同網路上的通訊品質。

## 編譯系統
- ROS 1 在 groovy 版本之後採用 catkin 編譯系統，這是以 Cmake 為中心的編譯系統，因此就算使用者的 ROS 1 功能套件包完全以 Python 撰寫，也必須由 Cmake 進行處理，然而 Cmake 並不支援 Python setuptools 中的所有功能。除此之外，在 Windows 系統上也較不容易移植 Cmake 專案。
- ROS 2 在最新的長期支援版本 Foxy 中，使用了 colcon 編譯系統，可搭配 ament_tools 對使用 Python 的功能套件包進行編譯。

## ROS 1 與 ROS 2 差異比較表