ros2-system-status-pubsub-display

一个基于 ROS 2 的系统状态监控示例项目。

该项目通过自定义消息发布主机的系统状态信息，包括：

• 主机名
• CPU 使用率
• 内存使用率
• 内存总量
• 可用内存
• 网络发送量
• 网络接收量

随后使用一个基于 Qt 的 C++ 图形界面节点订阅这些消息，并实时显示系统状态。

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项目特点

• 使用 ROS 2 topic 通信
• 使用 自定义消息类型
• 使用 Python 节点采集系统状态
• 使用 C++ + Qt 实现可视化显示
• 适合练习：
  • ROS 2 自定义 msg
  • ROS 2 Python 发布者节点
  • ROS 2 C++ 订阅者节点
  • Qt 与 ROS 2 的简单结合

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项目结构

ros2-system-status-pubsub-display/
├── README.md
└── src/
    ├── status_interfaces/
    │   ├── CMakeLists.txt
    │   ├── package.xml
    │   └── msg/
    │       └── SystemStatus.msg
    ├── status_publisher/
    │   ├── package.xml
    │   ├── setup.py
    │   └── status_publisher/
    │       ├── __init__.py
    │       └── sys_status_pub.py
    └── status_display/
        ├── CMakeLists.txt
        ├── package.xml
        ├── LICENSE
        └── src/
            ├── hello_qt.cpp
            └── sys_status_display.cpp

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消息定义

status_interfaces/msg/SystemStatus.msg

builtin_interfaces/Time stamp
string host_name
float32 cpu_percent
float32 memory_percent
float32 memory_total
float32 memory_available
float64 net_sent
float64 net_recv

字段说明：

• stamp：消息时间戳
• host_name：主机名称
• cpu_percent：CPU 使用率
• memory_percent：内存使用率
• memory_total：总内存，单位 MB
• memory_available：可用内存，单位 MB
• net_sent：累计发送流量，单位 MB
• net_recv：累计接收流量，单位 MB

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工作流程

项目运行流程如下：

系统状态采集（Python）
        ↓
封装为 SystemStatus 消息
        ↓
发布到话题 /sys_status
        ↓
C++ 订阅者接收消息
        ↓
Qt 界面实时显示数据

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依赖环境

建议准备以下环境：

• ROS 2
• colcon
• Python 3
• Qt5 Widgets
• Python 库 psutil

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依赖安装

1. 安装 Qt

sudo apt update
sudo apt install qtbase5-dev

2. 安装 Python 依赖

pip install psutil

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编译方法

在 ROS 2 工作空间根目录下执行：

colcon build --packages-select status_interfaces status_publisher status_display

编译完成后：

source install/setup.bash

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运行方法

建议开两个终端。

终端 1：启动系统状态发布节点

source install/setup.bash
ros2 run status_publisher sys_status_pub

该节点会周期性采集系统状态，并发布到：

/sys_status

终端 2：启动图形显示节点

source install/setup.bash
ros2 run status_display sys_status_display

运行后会弹出 Qt 窗口，实时显示收到的系统状态数据。

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Qt 测试程序

仓库里还包含一个简单的 Qt 测试程序：

source install/setup.bash
ros2 run status_display hello_qt

这个程序可以用来确认 Qt 环境是否配置正常。

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调试方法

你也可以直接查看话题内容：

source install/setup.bash
ros2 topic echo /sys_status

这样可以先确认发布节点是否正常工作，再检查显示节点。

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当前实现说明

status_publisher

该包使用 Python 编写，主要逻辑包括：

• 使用 psutil 获取 CPU、内存、网络信息
• 使用 platform.node() 获取主机名
• 构造 SystemStatus 消息
• 通过 ROS 2 topic 周期性发布

status_display

该包使用 C++ 编写，主要逻辑包括：

• 创建 ROS 2 订阅者
• 订阅 /sys_status
• 将收到的消息拼接成文本
• 通过 Qt QLabel 显示在窗口中

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可以继续改进的方向

这个项目已经完成了基础的发布-订阅-显示流程，后续还可以继续扩展：

• 把 QLabel 改成更完整的 GUI 布局
• 增加 CPU / 内存曲线图
• 增加磁盘使用率监控
• 增加刷新频率配置参数
• 支持多主机状态监控
• 使用 rqt 或 QTableWidget 做更规范的界面展示

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License

Apache-2.0