別PCから Zenoh を Subscribe / Publish する方法

このドキュメントは、別のPC（開発PCなど）から Zenoh 経由で本リポジトリのロボットノードに対して Subscribe / Publish を行う方法をまとめたものです。

本リポジトリの Zenoh キー命名規則は dmc_robo/<robot_id>/<component>/<direction> です（例: dmc_robo/rasp-zero-01/motor/cmd）。

前提

• 別PCに Python 3.9+ が入っている
• 別PCからロボット側ネットワークに到達できる（同一LAN等）
• Zenoh の Python 実装（eclipse-zenoh）を利用する

インストール:

python3 -m pip install eclipse-zenoh

最小操作スクリプト:

• examples/remote_zenoh_tool.py（このリポジトリに同梱）
• motor/stop/oled/imu/camera/camera-h264/lidar のサブコマンドを提供します

ネットワーク構成（おすすめ）

複数マシンで確実に見通すには「Zenoh Router」を1台立て、全ノードをそこへ接続する構成がおすすめです。

• Router: どこか1台（例: ロボット側 or ルータ用PC）
• Robot node: dmc_ai_mobility（Publish/Subscribe）
• Remote PC: このドキュメントの Python スクリプト（Publish/Subscribe）

注意: - Router の起動方法は環境で異なります（Rust版 zenohd など）。Router を使わない peer 構成でも動きますが、ネットワーク越しの探索が不安定になりやすいです。

ルータに接続する設定ファイル例（remote側）

別PCに zenoh_remote.json5 を作成し、<ROUTER_IP> を実際のIPに置き換えてください。

{
  mode: "peer",
  connect: {
    endpoints: ["tcp/<ROUTER_IP>:7447"]
  }
}

以降の例ではこの zenoh_remote.json5 を使います。

テンプレート:

• doc/remote_pubsub/zenoh_remote.json5.example

もっと簡単にする方法（おすすめ）

設定ファイルを作らずに、--connect で接続先を指定できます（examples/remote_zenoh_tool.py）。

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --connect "tcp/<ROUTER_IP>:7447" imu

また、環境変数 ZENOH_CONFIG に json5 ファイルパスを設定しておけば、--zenoh-config を省略できます（eclipse-zenoh 標準）。

export ZENOH_CONFIG=/path/to/zenoh_remote.json5
python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 imu

共通: セッションを開く最小コード

import zenoh
cfg = zenoh.Config.from_file("zenoh_remote.json5")
session = zenoh.open(cfg)

1) motor を Publish（ロボットを動かす）

ロボットが subscribe しているキー: - dmc_robo/<robot_id>/motor/cmd

payload（JSON）例: - v_l / v_r: 左右速度 - unit: "mps"（本リポジトリの実装は unit は現状ログ用途で、速度解釈はドライバ依存です） - deadman_ms: 途絶時に停止するまでの猶予（ms）

実行例（`robot_id=rasp-zero-01`）:

    # (推奨) 付属の最小ツール
    python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 motor --v-l 1.0 --v-r 1.0 --duration-s 1

python3 - <<'PY'
import json, time
import zenoh

robot_id = "rasp-zero-01"
key = f"dmc_robo/{robot_id}/motor/cmd"

cfg = zenoh.Config.from_file("zenoh_remote.json5")
s = zenoh.open(cfg)
pub = s.declare_publisher(key)

seq = 0
for _ in range(50):
    payload = {
        "v_l": 0.10,
        "v_r": 0.10,
        "unit": "mps",
        "deadman_ms": 300,
        "seq": seq,
        "ts_ms": int(time.time() * 1000),
    }
    pub.put(json.dumps(payload).encode("utf-8"))
    seq += 1
    time.sleep(0.05)

s.close()
PY

止める（ゼロ指令を数回投げる）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 stop

python3 - <<'PY'
import json, time
import zenoh

robot_id = "rasp-zero-01"
key = f"dmc_robo/{robot_id}/motor/cmd"

cfg = zenoh.Config.from_file("zenoh_remote.json5")
s = zenoh.open(cfg)
pub = s.declare_publisher(key)

for i in range(5):
    pub.put(json.dumps({"v_l": 0.0, "v_r": 0.0, "unit": "mps", "deadman_ms": 300, "seq": i}).encode("utf-8"))
    time.sleep(0.05)

s.close()
PY

2) imu を Subscribe（状態を見る）

ロボットが publish しているキー: - dmc_robo/<robot_id>/imu/state

実行例:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 imu

python3 - <<'PY'
import zenoh

robot_id = "rasp-zero-01"
key = f"dmc_robo/{robot_id}/imu/state"

cfg = zenoh.Config.from_file("zenoh_remote.json5")
s = zenoh.open(cfg)

def on_sample(sample):
    payload = sample.payload.to_bytes()
    print(payload.decode("utf-8"))

sub = s.declare_subscriber(key, on_sample)
input("subscribing... press Enter to quit\n")
sub.undeclare()
s.close()
PY

3) oled を Publish（表示を変える）

ロボットが subscribe しているキー: - dmc_robo/<robot_id>/oled/cmd

実行例:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 oled --text "Hello from remote"

python3 - <<'PY'
import json, time
import zenoh

robot_id = "rasp-zero-01"
key = f"dmc_robo/{robot_id}/oled/cmd"

cfg = zenoh.Config.from_file("zenoh_remote.json5")
s = zenoh.open(cfg)
pub = s.declare_publisher(key)

pub.put(json.dumps({"text": "Hello from remote", "ts_ms": int(time.time() * 1000)}).encode("utf-8"))
time.sleep(0.2)

s.close()
PY

3b) oled 画像（mono1 bytes）を Publish（一定時間だけ表示）

ロボットが subscribe しているキー: - dmc_robo/<robot_id>/oled/image/mono1

この payload は SSD1306 の mono1 バッファ（生 bytes）です。サイズは width * height / 8 bytes で、ロボット側の config.toml の [oled].width/[oled].height に一致する必要があります。

実行例（入力画像を変換して送信）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 oled-image \
  --image ./docs/assets/logo.png --width 128 --height 32

実行例（事前に生成した .bin を送信）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 oled-image \
  --bin ./assets/oled/boot.bin --width 128 --height 32

4) camera を Subscribe（JPEG と meta）

ロボットが publish しているキー: - JPEG: dmc_robo/<robot_id>/camera/image/jpeg - meta: dmc_robo/<robot_id>/camera/meta

JPEG は bytes のまま届くので、ファイルに保存できます。

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera --out-dir ./camera_frames --print-meta

python3 - <<'PY'
import json
import zenoh

robot_id = "rasp-zero-01"
key_img = f"dmc_robo/{robot_id}/camera/image/jpeg"
key_meta = f"dmc_robo/{robot_id}/camera/meta"

cfg = zenoh.Config.from_file("zenoh_remote.json5")
s = zenoh.open(cfg)

state = {"seq": None}

def on_meta(sample):
    meta = json.loads(sample.payload.to_bytes().decode("utf-8"))
    state["seq"] = meta.get("seq")
    print("meta:", meta)

def on_img(sample):
    jpg = sample.payload.to_bytes()
    seq = state["seq"]
    name = f"frame_{seq if seq is not None else 'unknown'}.jpg"
    with open(name, "wb") as f:
        f.write(jpg)
    print("saved:", name, len(jpg), "bytes")

sub_meta = s.declare_subscriber(key_meta, on_meta)
sub_img = s.declare_subscriber(key_img, on_img)
input("subscribing... press Enter to quit\n")
sub_img.undeclare()
sub_meta.undeclare()
s.close()
PY

4b) camera レイテンシ計測（グラフ表示）

camera/meta の publish_ts_ms と受信時刻から publish→受信レイテンシを計測します。
--plot または --plot-out を使う場合は matplotlib が必要です（pip install matplotlib）。

計測の意味（camera-latency の表示項目。グラフは read_ms + pipeline_ms + publish_to_remote_ms を積み上げ表示）: - read_ms: cap.read() の開始→終了（キャプチャ読み取り時間の近似）。 - pipeline_ms: キャプチャ終了→publish（JPEG encode + publish を含む）。 - start_to_publish_ms: キャプチャ開始→publish（read_ms + pipeline_ms）。 - publish_to_remote_ms（remote tool）: publish→受信（時計同期が必要）。 - キャプチャ開始→publish を見たい場合は publish_mono_ms - capture_start_mono_ms を使います。

実行例（コンソール表示のみ）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-latency \
  --duration-s 20 --print-each

実行例（PNG 出力）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-latency \
  --duration-s 30 --plot-out ./camera_latency.png

実行例（画面表示 + 保存）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-latency \
  --duration-s 30 --plot --plot-out ./camera_latency.png

4c) camera H.264 を Subscribe（Annex B ストリーム保存）

ロボットが publish しているキー: - H.264: dmc_robo/<robot_id>/camera/video/h264 - meta: dmc_robo/<robot_id>/camera/video/h264/meta

実行例（ストリーム保存）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-h264 \
  --out ./camera_stream.h264 --print-meta

実行例（リアルタイム表示）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-h264 \
  --play --flush

実行例（リモート側でエンコードして保存）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-h264 \
  --encode-out ./camera_stream.mp4 --flush

実行例（H.264 をリモートで JPEG 化して Publish）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-h264 \
  --republish-jpeg --republish-jpeg-key camera/image/jpeg/remote --republish-meta-key camera/meta/remote

実行例（生の .h264 を保存せず、再生/エンコードのみ）:

python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 camera-h264 \
  --no-raw --play --encode-out ./camera_stream.mp4 --flush

補足: - H.264 配信はロボット側で rpicam-vid を使用します（bookworm）。 - --play は ffplay が必要です（ffmpeg に含まれます）。 - --encode-out は ffmpeg が必要です。 - --republish-jpeg は ffmpeg が必要です。 - 低遅延を優先する場合は --flush を付けてください。

再生例（保存後）:

ffplay -fflags nobuffer -flags low_delay -an ./camera_stream.h264

5) lidar を Subscribe（角度ごとの生値 / 正面サマリ）

ロボットが publish しているキー:

• scan（角度ごとの生値）: dmc_robo/<robot_id>/lidar/scan
• front（正面サマリ）: dmc_robo/<robot_id>/lidar/front

payload の詳細は doc/keys_and_payloads.md の ### lidar を参照してください。

実行例:

# (デフォルト) lidar/front を subscribe して JSON を表示
python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 lidar

# lidar/scan の JSON をそのまま表示（点群配列が大きいので注意）
python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 lidar --scan --print-json

# lidar/scan を角度(deg)/距離(m)として表示（先頭 N 点のみ）
python3 examples/remote_zenoh_tool.py --robot-id rasp-zero-01 --zenoh-config ./zenoh_remote.json5 lidar --scan --print-points --max-points 200

トラブルシュート

• Remote から何も届かない:
• robot_id が一致しているか確認（config.toml の robot_id と同じにする）
• Router を使う構成なら、remote も robot も同じ router に connect/endpoints で接続しているか確認
• カメラが取れない（Raspberry Pi / libcamera 環境）:
• ロボット側起動は libcamerify が必要なことがあります（scripts/run_robot.sh は自動対応済み）