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教育分野での使用に適した開発環境 LabVIEW


現在、教育の現場で働いている人々は、日々様々な課題につきあたり、それぞれ固有の要件を抱えています。ナショナルインスツルメンツでは、その点を深く認識し、単に製品を提供するにとどまらず、教育・研究の現場をいかに充実させていくかに目を向けています。システムは適切なリソースを備え、教育者をサポートするもの、つまり、研究や教育に役立つものでなければなりません。当社は、大学などの教育機関や教育者、学生などの協力を得て、教室・実験室・研究の現場で使用できるようなLabVIEWの開発を手がけています。

目次:

  • ソフトウェアとシステムの特長
  • 学生に有利
  • 教育者にも有利
  • ユーザーコミュニティ
  • 技術サポート
  • まとめ
ソフトウェアとシステムの特長

LabVIEWとは?
LabVIEWは、グラフィカルな開発環境で、シミュレーション、データ集録、計測器制御、計測解析、データ表示などの機能を備えています。プログラミング言語としては非常に柔軟性に優れ、従来の開発言語のように複雑ではありません。単一環境でデータの集録・解析・表示が行えるため、動作させるプラットフォームを問わず、完全なソリューションを開発することが可能です。

分かりやすいグラフィカル環境なので開発の生産性もアップ
LabVIEWは、グラフィカルな開発環境なので、テキストでコードを記述しなくても、アプリケーションの作成が可能です。また、既に作成されている関数アイコンをドラッグアンドドロップするだけで、迅速かつ容易にアプリケーション用のインタフェースを構築することができます。次に、科学者やエンジニアにとって馴染みの深いブロックダイアグラムを組み合わせて、システムの機能を設定します。

多数の計測器や計測デバイスと密に統合
LabVIEWは計測ハードウェアとシームレスに接続できます。対応している計測機器は、スタンドアロン型計測器からプラグイン型データ集録デバイス、モーションコントローラ、が図集録システム、リアルタイムシステム、リモート制御、PLC (Programmable Logic Controller)に至るまで、殆ど全ての領域を網羅していて、それらの設定・使用も迅速に行うことが可能です。また、数百にも及ぶ企業が開発した2000以上の計測器にも対応しています(計測器ライブラリは、当社のサイトで確認いただけます)。これほどまでに緊密にハードウェアとソフトウェアを統合させた計測システムを提供している企業は、ナショナルインスツルメンツをおいて他にありません。

コンパイルを行うことでシステム性能の最適化を実現
多くのアプリケーションにおいて実行速度は非常に重要視されています。LabVIEWのアプリケーションでは、内蔵型のコンパイラ(最適化されたコードを生成)を使用することにより、コンパイル済みのCプログラムに匹敵する実行速度を実現しています。LabVIEWを使用すると、Windows、Linux、Macintosh、UNIXやリアルタイムシステムなど、様々なプラットフォーム上で、実に厳しい性能要件を満足させるシステムの開発が可能です。

設計プロセスの開発環境
汎用のプログラミング言語とは異なり、LabVIEWでは、シミュレーションや計測、制御、アプリケーションの自動化など、お客様独自のニーズに合った機能を提供するため、開発にかかる時間を短縮することができます。組込式の解析機能から、様々なI/Oとの接続性に至るまで、LabVIEWではエンジニアや科学者がテスト・計測、データ集録、組込型制御、科学的調査、工程監視システムの構築に必要とする機能を幅広く提供しています。
他のアプリケーションとの接続性
LabVIEWでは、他のアプリケーションと接続することにより、ActiveXを始め、Web、DLL、共有ライブラリ、SQL、TCP/IP、XML、OPC、ワイヤレス通信など様々な方法でデータを共有することができます。このオープンな接続性により、企業全体で使用されている他のアプリケーションとも通信できるような、柔軟性に富んだオープンなアプリケーションの作成が可能になります。また、LabVIEWはMatlab Mscriptもサポートしており、Mathematica、Electronics WorkbenchのMultiSim、MathCad、Texas InstrumentのCode Composer Studioのような、広く使用されているアプリケーションと直接接続することが可能です。

学生に有利
LabVIEWは、習得が容易なプログラミング言語であると同時に、エンジニアリングツールでもあります。LabVIEWについての知識があれば、学業上で役に立つだけでなく、職業に就くときにも有利に働きます。

学業上の利点
LabVIEWは分かりやすく、画像によるプログラミングが可能なソフトウェアなので、テキストベースのソフトウェアアプリケーションにつきものの、プログラミングに関する細々としたことに煩わされることなく、現在学習している理論そのものに専念することができます。したがって、学生は、ループやif構文、その他諸々のデータ構造に関連する論理命令に集中することができ、さらに、従来のテキストベースのプログラミング環境を使用した場合と比較して、複雑なプログラムの開発方法を習得するのに必要な時間が大幅に短縮されるという恩恵に浴すことができます。

「LabVIEWは使いやすいだけでなくその用途も広範で、ハードウェアとソフトウェアの経験があまりなくても、機能的で堅牢性に優れたシステムをほぼ一晩で開発することができました。」

Virginia Institute of Technology
学生
Chris Terwelp氏


就職にも有利
全ての教育機関において、学生が将来やりがいのある仕事に就けるよう教育し、そのための土台を作るということが最終的な目標と言えるでしょう。ナショナルインスツルメンツのLabVIEWは、航空宇宙、生物医学、半導体、通信業界など、様々な業界で使用されています。このように、実社会において広く認識されたツールに関する知識と、使用経験を有する学生は、市場において高く評価されています。

「LabVIEWは、C++やVisual Basic、その他広く用いられている言語と同等のプログラミング言語です。また、グラフィカルなプログラミングを行う言語の中では唯一、広く受け入れられている言語であると言えます。『グラフィカルプログラミング』とは将来的な言語で、重要なプログラミングの概念も多数含んでいます。少なくとも情報工学と理工学を専攻する学生にはすべて、この新しい概念に触れさせることが私たちのような大学の責任であると考えます。」
ペンシルベニア州立大学 Electronic Design、Communications、Computingセンター
アソシエイト・ディレクター
Scott Deno氏


「私の教え子の実に75%が、最初の就職先でLabVIEWを使用しています。」
カルフォルニア州立大学サンバナディーノ校
理学部
Paul Dixon教授

「私は1998年5月にサウスダコダ州立大学を卒業しました。卒業研究(指導教官:Hietpas博士)は、設計プロジェクト「同校の電力研究所の監視制御およびデータ集録システム」でした。私たちのチームは、プロジェクトを進めるにあたって、LabVIEWを使用して多くの経験を積むことができました。卒業が近づくにつれ、就職活動を開始しましたが、履歴書にはLabVIEWの使用経験を強調して記入しました。ミネソタ州セントポールにある3Mのソフトウェア/電子回路の研究センターに履歴書を送ったところ、LabVIEWの経験が先方の関心をひき、面接にこぎつけることができました。LabVIEWは、3Mの様々な部門向けに、迅速かつ強力なテスト設備を設計するグループ内で使用されていたのです。私に面接のチャンスが与えられるきっかけとなったのは、LabVIEWについての知識だった、と採用担当マネージャから聞かされました。あれから5年経った今でも、ここでLabVIEWを使用しています。これもみな、Hietpas博士とサウスダコタ州立大学、そしてLabVIEWのおかげなのです。」
3M
上級設計技師
Travis W. Rasmussen氏

教育者にも有利

LabVIEWを教育・研究の場に採用することにより、遠隔地の講義や実験室で行われる様々な実験を充実させたり、研究の生産性を向上させるなど、教育者にとっても数多くのベネフィットが見込めます。また、LabVIEWに含まれる様々なリソースを活用することで、LabVIEWをカリキュラムに導入する際にかかる時間を大幅に短縮することが可能となっています。

実験/コースウェア
計測・オートメーションの実験ライブラリには、教育者が実際に作成した実験も複数盛り込まれており、世界中の大学の研究室で、ナショナルインスツルメンツ製品がどのように活用されているかが分かります。コースウェアは、コース全体またはコースで取り扱うトピックに関連する実験の事例を集めたものです。ここで提供される実験やコースウェアはいずれも使いやすく、修正も簡単に加えることができます。実験事例(以下の内容を含む)は無料でダウンロードできます。
• 実験に必要な測定器の一覧表とそのセットアップ手順
• LabVIEW プログラムと作成者が使用した資料のリスト
• 実験の目標、理論、研究室における手順など、学生側で理解しておくべき項目
実験ライブラリとコースウェアを活用することで、貴重な時間の節約につながり、カリキュラムの開発が可能となります。理論と実験の演習問題はテスト済みで、世界中の教育者が使用しています。
教育機関での実用事例集
ナショナルインスツルメンツでは、実用事例のオンラインディレクトリ管理を行っています。ここには、世界中の学校のリストと、その教室でナショナルインスツルメンツ製品がどのように活用されているかが分かります。現在、1,000を超える事例が掲載されています。
遠隔教育およびリモート実験室に対応
インターネットの普及により、教育分野では多くの可能性が開かれ、遠隔地にある機器を共有したり、実験室の外でも学生が実験を行うことができるようになりました。1995年以降、LabVIEWはシステムの分散化やデータおよびリソースの共有をサポートすべく、インターネット接続機能の提供に力を注いできました。現在では、LabVIEW 6.1のリモートフロントパネルにより、プログラミングを一切することなく、あらゆるLabVIEWプログラムをリモート制御アプリケーションに変換できるようになりました。以下のリンクから、チュートリアル、サンプルコード、およびリモート制御可能な実験をご覧ください。

アカデミック業界向けライセンス契約
ナショナルインスツルメンツでは、大学向けに独特のソフトウェアライセンス契約を用意しています。簡単で、受け入れやすく、包括的な契約こそが最良、という認識に立ったライセンス契約となっています。
• 教育機関向けに割引が適用
• インストール数は無制限
• ライセンス管理不要 ( ネットワーク接続不要)
• 使用期限なし
• ソフトウェアとアドオンツールセットの総合的なセットを提供
• 追加料金なし、アドオン不要

ユーザーコミュニティ

LabVIEWは、教育業界全体で広く用いられており、ナショナルインスツルメンツでは、教育業界のLaVIEWユーザー同士が共同して作業を進められるようなリソースを数多く提供しています。

『The International Journal of Engineering Education』誌でもLabVIEWは高く評価されています
LabVIEWが教育業界において世界的な標準であるという事実を裏付けるように、『The International Journal of Engineering Education』誌(教育の専門家が意見を投稿しているジャーナル誌)では、LabVIEWアプリケーションについての完全特集を組み、理工学系の教育でLabVIEWがどのような役割を果たすことができるかについて紹介しています。

2000年第16巻第3号から抜粋

「理工学系の教育分野における、ナショナルインスツルメンツのLabVIEWソフトウェア アプリケーションを扱ったこの特集は、本誌にとっては画期的な出来事です。特集を組むにあたって、特集全体で1つのソフトウェアしか扱わなかったのはこれが初めてのことです。 このソフトウェアは理工系の教育の数多くの分野におけるアプリケーションにて活用されています。今回の特集では、特定のソフトウェアパッケージを用いたアプリケーション作成例を紹介しましたが、表計算パッケージのように、オフィスで使用する汎用ソフトウェアではないにも関わらず、その有用性は分野を問わず幅広いものであると言えます。
『International Journal of Engineering Education』誌 編集長
ダブリン工科大学 教授
Michael Wald氏

LabVIEW Zone(英語版)
LabVIEW Zoneでは、アプリケーション開発にまつわるアイデアやコードをユーザー間で共有したり、仲間やユーザグループとネットワーク接続したり、LabVIEWの開発スキルを向上させる方法を学ぶことのできるオンラインユーザーコミュニティです。
http://www.ni.com/devzone/lvzone/


技術サポート

ナショナルインスツルメンツでは、当社製品をお使いいただいているすべてのお客様に対し、無料技術サポートを提供しています。現在、次のようなサポートオプションを提供しています。

電話、E-mailによるサポート
当社製品をお使いのお客様には、電話、E-mailを通じての技術サポートを提供しています。
(対象外の製品もございますので、ご了承ください)

Webサポート
NI技術サポート Web サイト
http://www.ni.com/jp/support


NI Developer Zone Web サイト
NI Developer Zoneには、数千件におよぶサンプルプログラム、チュートリアル、ホワイトペーパーが掲載してある他、当社のエンジニアや世界中の教育者と対話できるディスカッションフォーラムがあります。
http://zone.ni.com/zone/jsp/zone.jsp


オンサイトサポート(訪問サポート)
ナショナルインスツルメンツでは、代理店販売を行わず、お客様に直接販売を行っています。技術的な問題に直面した際、あるいは当社製品/関連技術についてのトレーニングを必要とする際、システムの構成・設計についてのアドバイスが必要な場合には、ご遠慮なく当社営業部までご連絡ください。エンジニアが訪問し、問題の解決にあたらせていただきます。このような人的サービスに注力している企業はほとんどありません。

カスタマートレーニング
ナショナルインスツルメンツでは、当社の全製品について、実践的なカスタマートレーニングを各地で開催しています。当社の経験豊富なエンジニアが講師を務め、少人数のクラス編成となっています。通常、2日間または3日間で行われます。
http://www.ni.com/jp/training


まとめ

ナショナルインスツルメンツでは、教育者のニーズを把握し、常に新しい製品やリソースの開発を行うことで研究室や教室での教育・研究の効果を高めるのに尽力しています。LabVIEWは、20年におよぶ改良に次ぐ改良の結果、世界中で広く使用される、柔軟性に富んだオープンな開発ツールとなり、ユーザーには著名な科学者、エンジニア、ノーベル賞受賞者が名を連ねるまでの製品となりました。こういった人々は、LabVIEWを使用して最先端の計測/テストオートメーションシステムの設計、シミュレーション、検査を行っています。また、当社では、コンピューティングやソフトウェア設計、計測・制御ハードウェア、リソース、カスタマーサポートにまつわる問題をきちんと認識し、シームレスに統合された業界最高のソリューションを提供しています。シームレスに統合された業界最高のソリューションとはつまり、最小限の作業で既存システムと統合することができるモジュール式ソリューションを意味します。 当社の提供するモジュール式ソリューションは、ユーザーの要件が変わるにつれ、それに合わせて設定を変更することができる、非常に高い柔軟性/拡張性を備えています。

Info Code


Single-Board RIO