目前無人機集羣仍然是無人機研究中的一大熱點，受到國內外廣泛的關注和重視。其中，無人機集羣通信組網系統更是大家關注的重點。 
做無人機研究的大都是電氣工程、計算機類專業出身，對通信方面的知識瞭解有限，所以很多開發者在做無人機集羣研究時，碰到與通信相關的問題就會非常頭疼。由於不知曉4G(5G)，WIFI，zigbee，NB-IOT，LORA，mesh無線自組網等通信組網方式的特點，在面臨通信組網方式的選擇時常常無從下手。哪怕最後選型得以確定，也無法在無人機上完成部署和使用。 
對於通信方案的選型和通信組網方式的確定，這些都可以在上網查閱後得到了解。儘管內容很多，但只有在自己掌握後，才能更好地去做無人機集羣的相關研究。 在此，我們針對選好通信組網方式後如何將通信組網模塊與無人機結合起來使用這點，分享一些我們的經驗。
在分享之前，我們要對無人機的框架組成有基本的瞭解。我們這套方案使用的無人機是由機架、電機、定位模塊、飛控，機載計算機、通信模塊等部分組成。其中，飛控充當“小腦”角色，控制無人機；機載計算機充當“大腦”角色，進行任務決策規劃。而無人機集羣通信就是讓無人機的“大腦”間實現相互的交流。 
接下來，我們會詳細說明室內外場景中，無人機集羣通信是怎樣實現的。針對室外場景，應用研究方向會更多一些，所以要根據數據傳輸量，通信距離等指標來衡量實現的標準。
在我們這套方案中，採用的是阿木實驗室自研的HOMER模塊。HOMER模塊含有電源口，網口以及串口等接口。第一步先把HOMER模塊安裝在無人機上，根據HOMER模塊的供電電壓以及電源接口選擇合適的模塊與電池連接，這樣通電問題就解決了。需要注意一點，將通信模塊安裝到無人機之前要先將通信模塊進行配置，保證通信模塊相互通信是沒有問題的。
再就是把機載計算機和HOMER模塊的網口進行連接。機載計算機上裝有Linux操作系統以及專門的ROS，對Linux操作系統來講，機載計算機在以有線連接的方式接入了該局域網後，會生成一個IP；但一般情況下，每架無人機我們都會設置它的靜態IP，後在ROS內進行多機通信配置。
關於ROS多機通信配置，大家如果不清楚，可以在網上查找其相關資料。它的本質就是把ROS主機放在機載計算機設備上，這樣其他機載計算機上運行的ROS節點就能實現相互間的通信及數據交互，進而推進無人機相互之間的數據交互。
最後，根據自己的研究內容，部署相關算法程序到ROS上就可以了。前面中提到HOMER本身是有串口的，通過串口將飛控接入到該局域網，處於同局域網的地面端電腦就可以實現對無人機的遠程監控。 
從上圖可以看到，通信模塊會搭載形成局域網，地面端電腦遠程控制無人機集羣，無人機之間也可以通過局域網進行數據交互。當然，有些通信模塊可能只會提供一個網口，這時如果地面端電腦想要遠程監控飛控狀態，也可以用機載計算機有線連接飛控，從而使飛控數據得以轉發到地面端電腦。
其實，以上內容總結下來，上述方案中無人機通信模塊接入無人機主要就是兩點： 1、 解決通信模塊的供電； 2、 完成無人機與通信模塊的軟硬件配置 。
通常室內場景中，空間範圍小，對通信距離要求低，所以我們基於WIFI的集羣通信方式，使用Wifi路由器來搭建無人機集羣通信方案。由Wifi路由器提供局域網，而我們無人機的機載計算機也會通過無線連接的方式接入局域網，和上面講的有線連接接入該局域網實質是一樣的。因此也建議大家配置好靜態IP以及ROS多機通信的配置。在路由器組網後，飛控的數據只能通過機載計算機進行轉發。
希望以上內容的介紹，能讓大家瞭解如何將通信模塊接入到無人機，瞭解無人機之間數據交互的實現過程。當然這是以我們所使用的這套方案來講解的，適用性有限，僅供大家來參考。 本期內容到這裏就結束了，我們下期再見！
- End -
技術發展的日新月異，阿木實驗室將緊跟技術的腳步，不斷把機器人行業最新的技術和硬件推薦給大家。看到經過我們培訓的學員在技術上突飛猛進，是我們培訓最大的價值。如果你在機器人行業，就請關注我們的公衆號，我們將持續發佈機器人行業最有價值的信息和技術。 阿木實驗室致力於爲機器人研發提供開源軟硬件工具和課程服務，讓研發更高效！