入门大疆 SDK 开发前,你需要了解这些…

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SDK(Software Development Kit),即软件开发工具包,用来开发适用于某个产品(比如 DJI Phantom 4)或某个平台(比如 Windows)的软件,通常由产品或平台的厂商提供给开发者使用。在这个工具包里通常包括各种各样的调试工具、API 文档、开发指南和模拟器。

而在大疆 SDK 里(以 Mobile SDK 为例),为开发者提供的工具有:

  • 允许接入 DJI 产品的 iOS/Android 的代码库
  • 飞行模拟器及一些可视化工具
  • 调试工具及远程日志记录
  • 示例代码及教程
  • 开发者指南及 API 文档

开发者可以利用这些 SDK 的工具,从无人机的相机、云台、飞控状态信息获取等接口入手,通过大疆提供的代码库向无人机发送多种控制指令,完成特定的飞行任务。

P.S. 对于编程新手来说,可能也会经常听到 API(Application Programming Interface)并想了解其与 SDK 的关系,钟德夫刚好在网络上找到这么一张图,很好地阐释了各个名词之间的关系:

大疆 SDK 的种类

大疆官方提供了移动端、机载端和视觉导航系统的 SDK(Mobile SDK,Onboard SDK 和 Guidance SDK)。

  • Mobile SDK 几乎全线支持大疆的硬件产品,在开发平台上支持现在主流的两大移动端系统平台:iOS 和 Android,换句话说,通过 Mobile SDK 最后开发出来的就是我们常见的手机/平板 app,只不过这个 app 在开发的时候调用了部分 Mobile SDK 的 API 并封装成一个个可以用于操控无人机的功能。
  • Onboard SDK 则更强调在机载平台(包括妙算、禅思系列镜头、飞行控制器)上进行开发,属于硬件开发的范畴,更多的是处理数据通讯协议,通过发送码流来达到控制无人机的目的,对于有高运算数据处理需求的开发者来说,大疆的机载电脑(如妙算)和 Onboard SDK 就是很好的选择了。
  • Guidance SDK,顾名思义,就是为 Guidance 导航系统而设的 SDK,通过 SDK 你可以从 Guidance 硬件上获取到各种输出数据,包括实时三维速度、IMU 数据,五向超声波距离等等。

用大疆 SDK 可以做什么?

这取决于官方 SDK 提供的 API 种类,以及开发者的想象力。为了推广其 SDK 项目,大疆过去曾开展过 SDK 开发者大赛和编程马拉松比赛。想了解在这些比赛中开发者利用大疆 SDK 都玩出了什么「花样」,可以通过下方的文章链接进行回顾:

历届 DJI 开发者大赛优秀作品汇总

另外,App Store 或 Google Play 上也有不少基于大疆 SDK 开发的 app,具体可参考钟德夫之前推荐的部分软件:

需要准备哪些方面的知识(以 Mobile SDK 为例)

不同产品的需求和使用场景会对开发基础有不同的要求,比如在测绘行业的,你需要了解有关 GIS 的知识,需要开发图像识别的,则需要掌握如 OpenCV 等图像处理的算法。这里只针对普遍的情况进行概括:

  • iOS/Android app 开发:这意味着你需要掌握 Swift/Kotlin 或其他适用于 iOS/Android 这两个平台的开发语言。这个其实与无人机并没有关系,但它是最基础的,因为大疆(Mobile)SDK 开发本质上就是开发 iOS/Android 平台上的 app。如果这块知识没掌握好,很可能在阅读 API 文档的时候便会遇到很大的麻烦。
  • DJI 产品组件:因为文档是英文的,所以需要熟悉一台无人机各组件的名称、用途及参数范围,对于刚从互联网转行到无人机行业的开发者来说,这点尤为重要,具体可参考 https://developer.dji.com/cn/mobile-sdk/documentation/introduction/product_introduction.html

  • SDK 框架:因为无人机有很多组件及子组件构成,所以需要大概了解每个组件都分别继承哪几个大类。

  • 飞行控制理论:无人机 app 的开发是面向三维的开发,了解空间坐标系系统(负责定位),及 Roll、Pitch 和 Yaw 的原理(负责移动)将会对开发很有帮助。
  • API 文档:最后才是 SDK 里最核心部分,你可以根据需求或自己的想法调用不同 API 来控制你的无人机。当然这部分的内容可以边开发便查阅。

当一切都准备就绪后,便可以尝试运行 SDK 提供的示例代码了,具体操作流程参见:https://developer.dji.com/cn/mobile-sdk/documentation/quick-start/index.html

小结

由于安全原因,大疆并非完全开源,在涉及到限高、禁飞区等安全问题,开发者还是没法通过 SDK 来突破这些限制的。另外,对比开源飞控(如 Pixhawk),大疆飞行系统更为稳定,也让开发者更为放心地进行开发。

虽然基于大疆(Mobile)SDK 的开发本质上还是写 app,但因其控制的产品需要在半空中移动,对公共安全还是有一定的威胁,所以在真机测试前一定要先在模拟器上多番测试,对程序稳定性有较高的把握后,再找一个空旷少人的地方进行真机测试。

最后,祝大家顺利写出第一个无人机 app 的「Hello World」。

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