機器連携・リアルタイム計測の開発サービス | ソフトウェア開発サービス一覧

「機器とパソコンを、思うようにつなげない」でお困りの方へ

こんなお悩みは、ありませんか？

自社の装置やSDKを、お客様のMATLAB環境からも使えるようにしたいが、社内に詳しい人がいない
試作した装置の制御ソフトを一から作る必要があるが、進め方から決めかねている
センサやカメラからデータは取れるが、取りながら解析・表示・保存まで同時に動かせない
計測は現場で回っているが、離れた場所から動かして、データを手元に集めたい
製品の開発に進む前に、どこまでできるのか、性能と制限を先に確かめたい

ひとつでも当てはまる方は、弊社の「機器連携・リアルタイム計測の開発サービス」が、お役に立てるかもしれません。まずは、お使いの機器とSDKの資料を拝見し、どの経路でつなぐのが適するかの見立てからお出しします。ご予算に合わせて、まず要素調査だけ、機能単位でと、範囲を区切ったご提案にも対応します。

対応できる技術

機器連携と一口に言っても、つなぎ方は一つではありません。弊社は、カメラ・センサ・計測機器を対象に、次のような機能を組み合わせて開発しています。開発言語は、MATLAB・Python・C#・C++のいずれにも対応します。いずれも、実案件での開発実績があります。

カメラ・画像入力機器の制御: 露光や撮影周期、撮影領域を制御し、ライブ表示や積算撮影を行う。カメラの基底クラスと機種別サブクラスを設け、機種の差を吸収する。
機器SDKの言語間の橋渡し（ラッパ・API開発）: C/C++で提供されているSDKを、MATLABなど別の言語から使えるAPIとして整える。関数単位ではなく、撮影や計測の手順に合わせた機能単位で構成する。
画像取得の枠組みへの組み込み: MATLABの画像取得の枠組み（Image Acquisition Toolbox）から機器を扱えるように、カスタムアダプタ（C++／Windows x64 DLL）を開発する。プロパティのget/set、フレーム形式の変換、タイムスタンプの取得まで実装する。
通信経由でのデータ取得: TCP/IPやシリアル通信で機器に接続し、コマンドの送受信、状態の管理、フレームをまたぐデータの復元を行う。
センサ信号の取得: 加速度センサなどを、オーディオインタフェース経由で取得する（ASIO経由とOS標準経路の2系統）。多チャンネルの安定した取得と、チャンネル別の校正に対応する。
リアルタイムの解析・表示: 取得しながらFFTなどの解析を行い、グラフをリアルタイムに更新する。受信・保存・画面更新を分けて構成し、表示の停止やデータの欠落を避ける。
遠隔操作とデータの自動収集: ブラウザから計測の開始・停止を行い、結果をリアルタイムに表示する。計測したデータのクラウドストレージへの定期送信にも対応する。
計測条件の外出しと機種差の吸収: サンプリング周波数、校正値、保存条件などを設定ファイルへ外出しし、コードを変更せずに変えられるようにする。機種や版による設定の違いも、この層で吸収する。
実機がない期間の開発の進め方: 画像ファイル入力への差し替えや、装置シミュレータ・検証用環境の併用で、実機をお借りできない期間も開発を進める。実機と検証用環境は、設定ファイルで切り替えられるようにする。
検証と、できないことの文書化: ツールベンダー公式のテストスイートの実行、連続稼働でのメモリ挙動の確認、プロファイラによる処理時間の実測を行い、実装上の制限を一覧にして文書に残す。正常系・異常系の動作確認レポートや、英文の取扱説明書にも対応する。
配布・製品への組み込み: MATLABを持たない環境で動く実行形式や、お客様の製品に組み込むためのソース保護（p-code）など、配布の形に合わせて仕上げる。

この一覧にない機器・方式でも、SDKの資料や参考実装をもとにした開発に対応できます。まずはご相談ください。

なぜ、SDKをつなぐだけでは、計測が回らないのか

いまは多くの計測機器に、メーカーのSDKやサンプルプログラムが付いています。付属のソフトで動かすだけなら、難しくありません。それでも自分たちの計測が回らないのは、機器をつなぐ作業と、計測を回す作業が、別の仕事だからです。

まず、つなぎ方が一つではありません。標準の画像取得の枠組みに載せる、中間のラッパを挟む、DLLを直接呼ぶ、通信で受け取る——どれを選ぶかで、手間も制約も、後の保守のしやすさも変わります。適するのがどれかは、既にある資産と、納品後に誰が保守するかで決まります。

そして、つながった先に、計測の中身が残ります。取り込みながら解析し、画面を更新し、保存する処理を、同時に動かし続ける設計。撮影と発光のように、機器と機器のタイミングを合わせる工夫。機種や版による設定の違いの吸収。これらは、エラーとしてではなく、止まる表示や、欠けたデータ、揃わない数値として現れます。

弊社は、つなぐ経路の選定から、計測アプリの中身、実機での検証までを一括して行います。だから、なぜその経路にしたのか、どこまでできて何ができないのかを、お客様に説明できます。納品するのは動くプログラムだけではありません。お客様ご自身が理解し、改良を続けられる、ソースコードと説明です。

機器連携開発の標準工程

弊社の機器連携・リアルタイム計測の開発は、次の4工程を標準として進めます。

① 機器と接続経路の調査: 機器の資料とSDKを拝見し、標準の枠組みに載せる、中間ラッパを挟む、DLLを直接呼ぶ、通信で受け取る、といった経路の得失を比べて、方式を決める。実機をお借りできる期間と、お借りできない期間の代替（保存データ、検証用環境）も、この段階で決める。
② 実装: 機器の制御と、解析・表示の処理を分けて実装する。機種の差はクラス構成で吸収し、計測条件や校正値は設定ファイルへ外出しする。採用しなかった方式も、その理由とともに記録する。
③ 実機での検証: 実機に接続した通し確認を行う。あわせて、公式のテストスイート、連続稼働でのメモリ挙動、処理時間の実測を行い、正常系・異常系の両方で動作を確認する。ここで分かった制限は、隠さず一覧にする。
④ 納品: ソースコードに、動作確認レポート、取扱説明書（英文にも対応）、実装上の制限の一覧を添えて納品する。必要に応じて、MATLABを持たない環境で動く実行形式や、製品組み込み向けの形に仕上げる。

適用例: 高速度カメラ用MATLAB SDKの開発

上記の標準工程を実案件に適用した例。

お客様: 画像計測機器メーカー様

ご依頼内容: C/C++で提供しているカメラ制御ライブラリを、MATLABからも使えるようにしたい。自社製品を使うお客様が、MATLABの環境からも扱えるようにするのが目的である。既存のC++サンプルとの対応が分かる形にして、利用者がAPIの使い方をたどれるようにしたい。GUIが付いたサンプルプログラムと、英文の説明書も、あわせて用意したい。

課題:

C/C++のネイティブライブラリを、MATLABから安定して呼び出し、撮影の手順どおりに動かすこと
既存のC++サンプルと、対応が分かるAPIを設計すること
実機と、実機がない環境の双方で、一連のカメラ操作を検証すること

ソリューション:

MATLABからネイティブのDLLを直接呼ばず、C#で中間のラッパを作り、MATLABの.NET連携（他の言語の部品を読み込む仕組み）で読み込む方式にした
関数単位ではなく、撮影手順の機能単位で、MATLABのメソッドを構成した
接続、ライブ表示、録画、再生、保存、パラメータ設定を、状態を保持するhandleクラスにまとめ、接続や撮影の状態を、クラス側で管理した
実機と、実機がないときに使う検証用の環境を、設定ファイルで切り替えられるようにした
パラメータの対応表を、ライブラリのヘッダファイルから生成する仕組みにして、ヘッダが変わっても、利用者側で作り直せるようにした
GUIが付いたサンプルプログラムと、英文の説明書を用意した
実機での確認で出た仕様の調整を、反映した

結果:

正常系と異常系をあわせて、20項目強の動作確認に合格した。異常値の入力や、操作順の誤りも、試験に含めた
接続からライブ表示、録画、再生、複数の形式での保存までを、ひとつのサンプルで追える
MATLABのソースは約2千行の規模で、ラッパクラスとGUIのサンプルを、そのまま実例として読める
お客様の製品を使うMATLABユーザーが、APIの使い方を、動くコードからたどれる

適用実績

画像計測機器メーカー様 — 高速度カメラ用のMATLAB SDKと、GUI付きサンプルプログラムの開発（上記）。英文の取扱説明書と動作確認レポートまで含めて納品
計測機器メーカー様 — 画像入力機器のSDKを、MATLABの画像取得の枠組みから使うためのカスタムアダプタ（C++／Windows x64 DLL）の要素開発。公式テストスイート全7項目に合格、約23時間の連続プレビューでメモリリークがないことを確認し、実装上の制限12項目を設計仕様書へ整理
計測機器メーカー様 — LAN接続された多チャンネル計測機器を、MATLABから制御し、波形データをリアルタイムに取得するAPIを開発。フレームをまたぐデータの復元、チャンネルごとの係数による物理量への換算、リアルタイム波形表示までを関数群として提供し、製品組み込み向けにソース保護の手順まで含めて納品
大学の研究室様 — 太陽電池のEL検査に向けた、近赤外カメラの制御・積算撮影プログラムの開発。トリガ配線を使わずに、撮影周期を発光の周期からわずかにずらす方式で同期を実現し、納品から2年以上、研究室の実験で稼働している
国立大学の研究室様 — 加速度センサをオーディオインタフェース経由で取得する計測アプリを開発。計測条件の設定、生データの取得、FFT解析、保存、クラウド送信をGUIへ統合し、ブラウザからの計測の開始・停止と、リアルタイムのグラフ表示に対応
国立大学の光学系研究室様 — 試作した光学計測装置のカメラ制御、校正、ライブ表示、解析を1つのアプリにまとめ、MATLABを持たない環境でも動く実行形式で配布。版によるノイズ挙動の差は、シャッタ設定の継承の違いと特定し、設定項目の追加で解消
上記以外にも、公開できない事例は多数

機器連携・リアルタイム計測の開発のご相談は、このページ下部の「今すぐお問い合わせ」からご連絡ください。

安心してご依頼いただくために

できること・できないことを、実機で確かめてお示しします: 公式のテストスイート、連続稼働、処理時間の実測で動作を確認し、分かった制限は一覧にして文書でお渡しします。
納得してからのご発注です: 受注前に機器の資料とSDKを拝見し、接続経路の方針と作業範囲の見立てをご提示します。内容にご納得いただけない場合は、そこでお断りいただいて構いません。
難しい場合は、率直に申し上げます: 事前解析の結果、ご希望の構成が難しい、または割に合わないと判断した場合は、その理由とともに正直にお伝えします。見込みが立たないまま作業を続けることはしません。
予算に合わせて分割できます: まず要素調査だけ、次に機能単位の開発、最後にGUI化・配布と、段階を分けてご発注いただけます。
理解して、使い続けられる形で納品します: ソースコードと、構成・制限を説明した資料を添えて納品します。弊社は著作権を主張しないので、納品後は、ソースコードも資料も、お客様ご自身で改変して、ご自由にお使いいただけます。
成果の研究発表や論文発表も可能です: 成果を、お客様の研究発表や、論文で発表できます。弊社のクレジットは、不要です。もし、お客様の方で、弊社との共同研究の方が都合が良い、という場合は、対応しますので、ご相談ください。

よくあるご質問

実機をお貸しする必要がありますか？

お借りできれば、それが一番確実です。ただ、常時お借りできない場合も多いので、保存データの読み込みへの差し替えや、装置シミュレータ・検証用環境の併用で、実機がない期間も開発を進める段取りを組みます。実機と検証用環境を設定ファイルで切り替えられるようにした実績もあります。最終的な動作確認は、実機で行う必要があるため、その期間だけお借りする、現地で確認する、といった形でご相談させてください。

メーカーのSDKはあるのですが、どの方式でつなぐのが良いか分かりません

事前解析でご相談しながら決めます。標準の画像取得の枠組みに載せる、中間のラッパを挟む、DLLを直接呼ぶ、通信で受け取る——それぞれで手間と制約、後の保守のしやすさが変わります。弊社では、開発の途中で別の経路が成立すると分かった場合に、両方式の得失を添えてご報告したこともあります。

MATLAB以外の言語でも、開発してもらえますか？

対応します。MATLABのほか、Python、C#、C++での開発実績があります。カメラの制御ソフトをC#で開発した例、機器のSDKをC++でDLL化した例、計測装置と連携するプロトタイプをPythonで作成した例があります。既にお持ちの資産と、納品後に誰が保守するかに合わせて、言語をご提案します。

自社製品に組み込んで、お客様に配布したいのですが？

対応します。GUI付きのサンプルプログラム、英文の取扱説明書、正常系・異常系の動作確認レポートを添えて納品した実績や、製品組み込み向けにソースを保護した形でお渡しした実績があります。利用者がAPIの使い方を動くコードからたどれる形に整えます。

データやコードを社外に見せることに、不安があるのですが？

ご要望に応じて、秘密保持契約を締結させて頂きます。アルゴリズムやコードはデリケートな内容を含むことが多いので、秘密保持契約を締結してからコードをお預かりすることは、よくあります。

ご相談から開発までの流れ

お問い合わせ: お問い合わせフォームから、お知らせください。もし分かれば、機器の種類（カメラ・センサ・計測機器など）と、SDKや通信仕様の資料の有無、実機をお借りできるかどうかをお知らせください。
ヒアリング: ZoomやTeams等で話を伺います。
事前解析: 機器の資料とSDKを拝見し、接続経路の方針、実現性の見立て、作業範囲を提示します。
お見積・ご発注: 見立ての内容にご納得の場合、ご発注ください。予算申請用の概算見積にも対応します。
開発の実施: 経路を決めて実装し、実機での確認を挟みながら進めます。
検証・納品: 実機での動作を確認し、ソースコードと動作確認レポート、制限の一覧を添えて納品します。

お問い合わせ

計測機器との連携や、リアルタイム計測のソフト開発でお悩みでしたら、お気軽にお問い合わせ下さい。
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