ROS2로 발전된 기능과 차이점 완벽 파헤치기

로봇 기술의 발전에 따라 다양한 플랫폼과 프레임워크가 등장하고 있습니다. 그 중에서도 ROS2는 기존의 ROS1에 비해 많은 기능적 향상을 이루어냈어요. 이번 글에서는 ROS2의 주요 발전된 기능 및 이전 버전과의 차이점에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

ROS2의 배경

ROS란 무엇인가?

로봇 운영 체제(ROS)는 로봇 소프트웨어 개발을 위한 오픈 소스 프레임워크입니다. 로봇 제작자들이 복잡한 기능을 손쉽게 구현할 수 있도록 하고, 다양한 모듈을 결합하여 로봇을 제어하는 데 도움을 주는 시스템이죠.

ROS1의 한계

ROS1은 많은 사용자에게 사랑받았지만, 몇 가지 주요 한계를 가지고 있었어요.
– 보안성 부족: 네트워크를 통한 통신이 취약했어요.
– 실시간 처리의 어려움: 로봇과 실시간으로 상호작용하기 어렵곤 했죠.
– 다양한 플랫폼 지원 부족: 다양한 운영 체제와 하드웨어에서의 호환성이 낮았어요.

이런 한계를 극복하기 위해 ROS2가 개발되었답니다.

ROS2의 주요 기능

1. 더 나아진 통신 구조

ROS2는 DDS(데이터 분배 서비스)를 기반으로 한 새로운 통신 구조를 가지고 있어요. 이를 통해 분산 처리와 데이터 전송이 훨씬 더 효율적으로 이루어질 수 있습니다.

예시: DDS 기반 통신

퍼블리셔-구독자 모델: 데이터를 소스에서 손쉽게 여러 구독자에게 전달할 수 있어요.
QoS 설정: 다양한 품질 보증(QoS) 매개변수를 통해 데이터 전송의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

2. 향상된 보안 기능

보안은 모든 기술의 중요한 요소죠. ROS2는 SSL/TLS와 같은 최신 보안 표준을 지원하여 데이터를 안전하게 보호합니다.

저장소 암호화: 데이터 저장소의 정보가 암호화되어, 정보 유출을 막을 수 있어요.
사용자 인증: 다양한 인증 방법을 제공하여 시스템에 대한 접근 제어를 강화합니다.

3. 실시간 처리 기능

로봇 운영의 핵심은 실시간 처리 능력이에요. ROS2는 실시간 요구 사항을 충족할 수 있도록 설계되었어요.

시간 단위 처리: 실시간 프로세스와 관련된 타이밍 요구사항을 지원합니다.
RTOS 지원: Real-Time Operating System과 통합할 수 있어요.

4. 더 넓은 플랫폼 지원

ROS2는 다양한 운영 체제(예: Windows, macOS, Linux)에서 구동 가능해요. 이를 통해 개발자들은 더욱 다양한 환경에서 로봇 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.

5. 향상된 도구와 라이브러리

ROS2는 개발자들이 더욱 쉽게 작업할 수 있도록 다양한 개발 도구와 라이브러리를 제공합니다.

새로운 클라이언트 라이브러리: C++, Python, Java 등의 언어로 사용할 수 있어요.
확장된 툴킷: 시뮬레이션 도구, 빌드 시스템, 패키지 관리 도구 등 향상된 기능을 제공합니다.

ROS1과 ROS2 비교

아래의 표는 ROS1과 ROS2의 주요 차이점을 정리한 것입니다.

특징	ROS1	ROS2
통신 방식	기본 TCP/IP	DDS 기반
보안	미제공	SSL/TLS 및 인증 지원
실시간 처리	지원 안됨	지원
운영 체제 지원	우선 Linux	다양한 OS 지원
도구 및 라이브러리	제한적	확장된 폴리시

ROS2의 실제 적용 사례

자율주행차

자율주행차에서 ROS2는 실시간 정보 처리와 시스템 간의 안전한 통신을 가능하게 해줍니다. 여러 센서의 데이터를 통합하고, 이를 기반으로 차량의 주행 결정을 내려야 하죠.

협동 로봇

산업 자동화에서 ROS2는 여러 로봇 간의 협력적인 작업을 통해 생산성을 극대화하고 있습니다. 안전한 통신과 실시간 반응을 통해 서로 간의 작업을 조정하는 것이 가능하거든요.

드론

드론 비행에서도 ROS2의 통신과 보안 기능이 매우 중요합니다. 여러 드론 간의 무선 통신을 통해 안전한 비행 및 데이터 공유를 할 수 있어요.

결론

정리하자면, ROS2는 보안, 실시간 처리, 다양한 플랫폼 지원, 그리고 최신 통신 기술 등을 통해 이전 버전 대비 획기적인 발전을 이루어냈습니다. 로봇 기술 발전의 기초가 되는 ROS2의 적극적인 활용이 필요해요. 여러분도 ROS2를 활용하여 혁신적인 로봇 애플리케이션을 개발해보세요!