基于 ROS2 的 rosbag 采集封装工具实践:定时切包、自动压缩与异常打点

6 阅读1分钟

在智驾数据采集中,ros2 bag record 几乎是最基础、也是最关键的工具之一。但在长期、批量的数据采集任务中,单纯依赖原生命令很难满足工程化需求。

围绕稳定性和可追溯性,我们对 ros2 bag record 进行了简单但实用的封装,实现了 定时切包、自动压缩,并在此基础上增加了 异常打点记录,用于辅助后续的数据分析和问题定位。

工程背景

在真实采集场景中,常见问题包括:

  • rosbag 采集中断但未被及时发现

  • 传感器短暂掉线,数据存在“空洞”

  • 磁盘空间不足导致写入失败

  • 网络或 DDS 抖动影响数据连续性

如果这些异常没有被记录下来,后续在使用数据时,很难判断某段数据是否“可用”,也不利于问题回溯。

因此,在采集阶段对异常进行打点记录,就显得尤为重要。

工具整体功能概览

这个基于 ROS2 的 rosbag 采集封装工具,主要具备以下能力:

  1. 封装 ros2 bag record,提供统一采集入口

  2. 每 3 分钟自动切分一个 rosbag

  3. 采集结束后自动压缩 bag 目录

  4. 对采集过程中的异常进行打点记录

其中,异常打点是保证数据质量和可追溯性的关键设计之一。

定时切包与自动压缩

工具通过对 rosbag 进程进行周期性管理,实现了 按固定时间切分 bag。每个 bag 对应一个明确的时间窗口,体积可控,且单包损坏不会影响整体数据。

采集完成后,工具会自动将每个 bag 目录打包成压缩文件,方便后续存储、传输和管理。

这一部分主要解决的是 数据规模和管理成本问题

异常打点设计思路

异常打点的目标不是“阻止异常发生”,而是把异常真实地记录下来,作为数据的一部分进行保存。

工具在采集过程中,会对以下关键节点进行异常监控和打点:

1. rosbag 进程异常

包括:

  • rosbag 进程异常退出

  • 进程被系统信号终止

  • 启动或停止失败

一旦检测到异常,会记录:

  • 异常时间

  • 当前 bag 名称

  • 异常类型

2. Topic 状态异常

在采集过程中,工具会周期性检查关键 topic 的状态,例如:

  • topic 是否仍在发布

  • 发布频率是否低于阈值

当检测到:

  • topic 短时间中断

  • 数据频率明显异常

都会进行一次异常打点。

3. 磁盘与系统异常

常见监控项包括:

  • 磁盘剩余空间不足

  • 写入速度异常

  • 系统资源(CPU / 内存)异常波动

这些异常通常不会立即中断采集,但会对数据完整性产生影响,因此同样需要被记录。

异常打点的记录方式

工具会为每一次采集任务生成一份异常记录文件,与 bag 数据一同存储。

异常记录通常包含以下信息:

  • 时间戳

  • bag 名称

  • 异常类型

  • 异常描述

在后续的数据筛选、标注或模型训练阶段,可以直接根据这些异常记录,判断哪些数据需要被剔除或重点关注。

异常打点带来的价值

从工程角度来看,异常打点带来的价值主要体现在:

  • 数据可追溯:知道数据“什么时候、哪里、发生了什么问题”

  • 辅助数据筛选:快速过滤问题数据,降低后处理成本

  • 支持问题复现:为算法异常提供线索

  • 提升采集系统可靠性

尤其在智驾数据规模较大时,这种机制几乎是必不可少的。

适用场景

这种带异常打点的 rosbag 采集封装工具,特别适合:

  • 智驾路测数据采集

  • 长时间无人值守采集

  • 多车并行采集

  • 大规模数据回收与分析


在工程实践中,数据采集不仅仅是“把数据录下来”,更重要的是保证数据质量和可追溯性

通过对 ros2 bag record 进行封装,实现定时切包、自动压缩,并在关键节点进行异常打点记录,可以显著提升智驾数据采集的工程质量。