利用RTI Connext DDS集成在MATLAB中实时处理IoT数据

分析传感器数据时，典型工作流包括收集原始数据、转换为可用格式，再利用MATLAB强大的分析能力。但数据转换步骤耗时较长。随着MathWorks最新集成，MATLAB现在可直接通过DDS订阅和发布数据——DTS是工业物联网通信的事实标准中间件。这使开发者能以最小开销原型化和测试实时分析。

入门准备

开始前请确保已安装MATLAB和RTI Connext DDS。示例使用版本：

• MathWorks MATLAB R2016b
• MathWorks DDS Blockset 2.9.2
• RTI Connext DDS 5.2.3（Linux和Windows）
• RTI Shapes Demo应用（随Connext DDS安装）
• Windows 10 PC

观看安装视频验证所有组件配置正确：安装视频。

初始化

安装后，按以下步骤在MATLAB中初始化DDS：

• 导入项目所需的IDL数据类型。
• 创建DDS域参与者。
• 创建DDS DataWriter。
• 创建DDS DataReader。

导入IDL文件会自动生成对应的.m文件。例如导入ShapeType.idl：

> DDS.import('ShapeType.idl','matlab','f')

导入后，该数据类型可用于后续DataReader/DataWriter创建。创建域参与者：

> dp = DDS.DomainParticipant;

为Triangle和Square主题附加ShapeType类型的Writer和Reader：

> dp.addWriter('ShapeType','Triangle') > dp.addReader('ShapeType','Square')

在Shapes Demo中订阅数据

RTI Shapes Demo为Square、Circle和Triangle提供预配置主题，均基于ShapeType。使用Demo创建Triangle主题的订阅者；QoS设置保持默认。

从MATLAB发布数据

配置好DataWriter后，发布一个绿色三角形：

%% 创建ShapeType实例 myData = ShapeType; myData.x = int32(75); myData.y = int32(100); myData.shapesize = int32(50); myData.color = 'GREEN'; %% 写入数据到DDS dp.write(myData);

Shapes Demo显示单个绿色三角形：

其他发布模式：

%% 1Hz频率发布一排绿色三角形 for i=1:10 myData.x = int32(20 + 10*i); myData.y = int32(40 + 10*i); dp.write(myData); pause(1); end %% 20Hz频率发布圆周轨迹绿色三角形 for i=1:1000 angle = 10*pi * (i/200); myData.x = int32(100 + (50 * cos(angle))); myData.y = int32(100 + (50 * sin(angle))); myData.shapesize = int32(40); myData.color = 'GREEN'; dp.write(myData); pause(0.05); end

Demo可视化这些模式：

在Shapes Demo中发布数据

在Shapes Demo中为Square主题创建发布者。选择颜色（如橙色），保持QoS默认。Demo每30毫秒广播方块的X、Y位置。

在MATLAB中订阅数据

使用Square DataReader从Shapes Demo消费数据。以1秒间隔读取十个样本：

%% 读取数据 for i=1:10 dp.read() pause(1); end

MATLAB输出十条消息，如截图所示：

进阶用例：转换与可视化

建立双向通信后，转换接收到的方块数据（交换X、Y坐标），重新发布为红色三角形，并绘制X位置随时间变化曲线。以下MATLAB脚本演示此工作流：

%% 分配100样本数组 xArray = zeros(1,100); %% 收集、转换、重发布 for i=1:100 [myData, status] = dp.read(); if ~isempty(myData) x = myData(1).x; y = myData(1).y; xArray(i) = x; yArray(i) = y; myData(1).y = x; myData(1).x = y; myData(1).color = 'RED'; dp.write(myData(1)); end pause(0.05); end %% 绘制X位置 t = 1:100; plot(t,xArray); legend('xPos'); xlabel('Time'); ylabel('Position'); title('X Positions');

Shapes Demo现在显示镜像橙色方块的红色三角形，MATLAB渲染X位置图：

DDS与MATLAB集成简化了数据摄取、注入和分析。虽然演示使用简单的Shapes应用，但相同方法适用于任何基于DDS的IoT数据源。深入了解MATLAB DDS集成，请访问MathWorks的MATLAB DDS集成页面。探索Connext DDS更多资源，请访问开发者资源页面。