【オンライン】新年LT会「私の愛するIoT 2023」兼 STM32＋mROS 2 作品発表会 で使用した資料です。 https://algyan.connpass.com/event/268971/
2023年にクル（かもしれない）！？通信ミドルウェア技術細合 晋太郎（東京大学）ZenohAlgyan 新年LT会「私の愛するIoT 2023」https://zenoh.io/
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自己紹介 細合 晋太郎 （ほそあい しんたろう） Twitter : @ShintaroHosoai github : s-hosoai アカデミアとエンジニアの間を行ったり来たりしてます 現在は東大で某高瀬先生と悪巧みしてます 専門は、ソフトウェア工学（特にモデリング界隈）と組込みシステム（こちらはほぼ趣味） 器用貧乏上等！ってことで、手広くあれこれやってますので、面白いネタがあったら振ってくださいませ 趣味でダイビングはじめました。いい海知ってたら教えてください。
Zenohってなんなん？🔥パブ！サブ！＋α🔥じゅうなんな！ネットワーク！🔥マルチらんぐぇっじ！🔥マルチぷらっとふぉーむ！🔥ハイ！パフォーマンス！
Zenohってなんなん？ The Eclipse Zenoh: Zero Overhead Pub/sub, Store/Query and Compute. Zetta Scale社の通信ミドルウェア。現在はEclipse Foundation下のOSSとして公開されている。 Zetta Scale社はROSの通信ミドルウェア仕様のDDSの実装の一つの開発にも関わっていた模様（CycloneDDS）。低レイヤの通信ミドルウェアはお手の物。 Zenohは当初Ocamlで実装されていたものをRustに移植（2020/10-)。バリバリの関数型で整えた設計を再構成しただけあり、かなり堅実な実装となっている。 Github : https://github.com/eclipse-zenoh/zenoh Web : https://zenoh.io
Publisher-Subscriber 通信 Publisher – Subscriber 通信は、特定のトピックをSubscribe(購読)しているノードに対して、特定のトピック宛てにPublish(配信)したメッセージが届く形式パブサブ1 サブ2 サブ3topicAを購読するやでtopicBを～ topicAを～topicA 宛てにメッセージを送るっすtopicAを購読している、サブ1,3のどちらにも同じメッセージが届くPub SubPub/Subを兼任できるし、複数のTopicの購読・配信も可能
通信方式 Pub / Sub。だけじゃない！ Pub / Sub (Push) :購読しているTopicのメッセージが届くと、コールバック関数が呼ばれる方式 Pub / Sub (Pull)：Sub時に一時保管され、任意のタイミングで読み出す方式 Pub / Store / Get：上記Pullの一時保管場所がRouter上になったもの Get / Reply：特定のTopicの配信元に配信を促す方式。RPCのように使える模様Peer PeerPeer PeerPeer PeerPeer PeerPubsub(callback)sub(Pull)PubPubGetReplyPull
柔軟なネットワーク構造PeerPeer PeerPeerRouterPeerPeerPeer clientclientPeerPeerRouterclientclientRouterPeer to peerClique MeshBrokered RoutedRouter Router RouterRouterclientclientRouterclientclientPeer Routerclient 機能は同じ要素っぽい。メッセージの送受をする中継のみNAT内ならBroker不要Brokerを介せばNAT超えれる複数のRouterを登録しておいて、切り替えたりできる
通信レイヤ、対応言語 ZenohはRust実装で、Rust, Python, Cのクライアントライブラリあり 各ネットワークレイヤが綺麗に抽象化されており、様々なネットワークレイヤの上で動作可能 https://zenoh.io/blog/2022-08-12-zenoh-serial/QUIC, TLS, TCP,UDP Unicast,UDP MulticastIPc4, IPv66LoWPANWiFi, Ethernet,Thread, Bluetooth, Serial
相互運用性・拡張性組込みDB（Storeの裏における） 他ライブラリとの相互接続Web
MQTT(*MQ系)じゃダメなの？ 好きなん選んだらええんやで ZenohはMQTTに比べると、 同一NAT内ではブローカー不要にできるし、NAT越しでも他方のIPが分かればP2Pも可。ブローカーありも可 Pub/Sub以外にもStore系が使える 若干性能がいい 一方で MQTTに比べると若干導入が難しい？ところもある まだ絶賛開発中でバージョン間で互換を保たない変更が良く入る 標準のプロトコルがMQTTベース(確かAWS IoTにはMQTTで繋げたはず)のところもあるので、そこに繋ぐにはBridgeが必要になる。
High！Performance！ 8byteのペイロードで4.2M msg/s 1MBペイロードで51GB/s 無負荷時、最小15 μsecのレイテンシ パケットのオーバーヘッドは5 byte（状況によってはもうちょっと増える） https://zenoh.io/blog/2022-09-30-zenoh-bahamut/ https://zenoh.io/blog/2021-07-05-zenoh-overhead/
Zenoh Client Library：examples (Rust)PublisherSubscriberbuilder pattern Future Someセッション作成Publishセッション終了セッション作成Subscriber作成非同期でメッセージ待ち
組込みでも動くよ！Zenoh-pico！ Cで再実装した組込みボード向け軽量Zenoh。もちろんPC向けのZenohとも通信できる。 かなりええ感じの性能が出ているらしい2.2.1. ZephyrNote: tested with reel_board, nucleo-f767zi, nucleo-f420zi,and nRF52840 boards.2.2.2. ArduinoNote: tested with az-delivery-devkit-v4 ESP32 board2.2.3. ESP-IDFNote: tested with az-delivery-devkit-v4 ESP32 board2.2.4. MbedOSNote: tested with nucleo-f747zi and nucleo-f429zi boards2.2.5. OpenCRNote: tested with ROBOTIS OpenCR 1.0 boardhttps://github.com/eclipse-zenoh/zenoh-pico
DEMOWSLだとNAT超えれんやん、PicoでRouterに繋ぐ方法分からんやん、WinでDocker使ったらポート被ってTeams落ちるやん・・、なんかよく分からんけど繋がらんやん・・・・・・間に合いませんでした。。なんか動いてるっぽいZenoh本家のデモをご覧くださいhttps://zenoh.io/blog/2022-02-08-dragonbot/
おわりに Zenohは、 主要な通信メソッド（Pub/Sub, Get, Store, Query）が揃ってる ネットワーク形態も自由自在 言語対応も多く、多様な通信層にも対応 相互運用性に優れ、多様なプロトコルに対応、組込みボードにも載せられる。 通信性能も高いと、かなりつおいです。 一方、 ROSのようなツールやライブラリは揃ってなさそうです。他と繋いで真価を発揮するタイプです まだ絶賛開発中なのでしょっちゅう互換性を崩す変更が入ります いろんなところで使える、なんかええ感じの通信ミドルウェアないかなーって時に、ぜひ候補に覚えておいてくださいませ
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