データ収集は、地面から高く離れた風力 タービンから、地下に設置された動力計 ラボまで、あらゆる場所で行われる可能 性があります。さらに一部のデータ収集 測定では、使用する測定器の位置が定期 的に変わる移動測定が必要になります。 データ収集測定器の場所が移動すれば、 インタフェースの場所も移動します。こ のような場合は、測定システムとの柔軟 な通信方法を備えていることが重要に なります。
LXI（LAN eXtensions for Instrumenation） 測定器と業界標準の無線 LAN インタ フェースを組み合わせれば、これらの移 動データ収集の問題に対するソリュー ションが得られます。IEEE 802.11 によ り仕様化された無線 LAN 規格は成熟期 に達し、現在では信頼性の高い、セキュ アな高速インタフェースが提供されて います。信頼性の高い無線通信が必要な 場合は、データ収集アプリケーションで これらのソリューションを活用できま
MEASUREMENT TIPS
Volume 9, Number 1
無線 LAN による
データ収集の柔軟性の向上
事例：
移動中のデータの捕捉とダウンロード
車両に無線 LAN ベースのデータ収集システムを搭載すれば、デー
タの捕捉とダウンロードが定期的に行えます。例えば、高速トラッ
ク試験では、車両の温度を捕捉し、解析のために中央コンピュー
タにダウンロードする必要があります。
Agilent 34972A を使用すれば、さまざまな温度を測定するため
のシステムを車両に搭載できます。さらに、34972A には LAN
インタフェースが標準装備されているため、
無線 LAN ですぐに通信が行えます。
試験コースでの長時間の走行後、保
守ステーションに入ると無線 LAN
接続が再確立され、データを中央コ
ンピュータにダウンロードできま
す。ダウンロードが完了した後、ド
ライバはコースに戻って、テスト・
ドライブを継続できます。
インタフェースが標準装備されているため、
無線 LAN ですぐに通信が行えます。
試験コースでの長時間の走行後、保
守ステーションに入ると無線 LAN
接続が再確立され、データを中央コ
ンピュータにダウンロードできま
す。ダウンロードが完了した後、ド
ライバはコースに戻って、テスト・
データのセキュリティ
10 年間に及ぶ実環境のフィールド・テストと改良の結 果、802.11n の暗号化手法は成熟期に達し、信頼性が非 常に高まりました。最新の暗号方式（WPA2）では、 AES（Advanced Encryption Scheme）コード化が使用 されています。AES については世界各国で慎重な調査 が行われ、その有効性から多くの行政機関が AES を採 用しています。
無線システムのトポロジー
無線システムのトポロジーには多くの方法があります。 正しいトポロジーの選択は、ニーズと使用可能なハー ドウェアに依存します。無線インタフェースの中心と なるのが、アクセス・ポイント（通常は無線ルータ） です。ルータは、無線サブネット（セル）を管理する ために、IP アドレス、ドメイン名を割り当て、ローカル・ ネットワークとワイド・エリア・ネットワークを分離 します。無線ルータは、ネットワークの無線側と有線 側に接続されたクライアントに IP アドレスを割り当て ます。図 1 にこのネットワークの例を示します。この トポロジーは、複数の測定器を一台の無線ルータで制 御する場合に有効です。 図 1. 無線対応コンピュータと一台の無線ルータを使用する構成 無線対応 コンピュータ 無線 ルータ LXI測定器 イーサネット・ ケーブルRF
無線対応 コンピュータ 無線 ルータ 無線 ブリッジ イーサネット・ケーブル 測定器LXIRF
RF
RF
RF
図 2. 一台の無線ルータと、複数の PC および無線ブリッジを使用する構成 図 2は、2 番目に有効なトポロジーを示したものです。 この場合は、複数のユーザが複数の分散した測定器を モニタ／制御する必要があります。このタイプのトポ ロジーは、複数の温度チャンバを持つ環境テストで使 用されます。各チャンバに、Agilent 34972A データ収 集／スイッチ・ユニットなどのデータ収集ユニットが あります。図 2 に示すトポロジーを使用すれば、デー タ収集システムへの通信アクセスを従来の LAN ケーブ ルの配線なしで簡単に実現できます。無線ブリッジに より、有線 LAN デバイスと無線ネットワーク間のシー ムレスな相互接続が可能になります。無線ブリッジは、 ルータと同様に、すべての主要無線機器メーカから入 手することができます。測 定 の ヒ ン ト 無線 LAN のセキュリティを確保するには： • WPA2-AES 暗号化を選択します。 • 13 文字以上のランダムな文字を使用してキーを作成し ます。 • SSID ブロードキャストをオフにします。 • ルータの管理者ログイン名とパスワードをメーカのデ フォルトから変更します。
無線データ収集ネットワークの構成
無線データ収集ネットワークを構築するには、最初に無線ネッ トワーク・トポロジーを選択します。すべての測定システム を 1 つのエリア内の共通の場所に設置できる場合は、図 1 に 示すようなトポロジーが適しています。この場合は、1 台のルー タと無線対応のコンピュータが必要になります。測定システ ムが広いエリアに分散している場合は、図 2 に示すトポロジー の方が適しています。 最初は無線データ収集ネットワークの構成が難しく感じるか もしれませんが、無線 LAN 機器メーカでは構成に役立つド キュメントやツールを用意しています。 例として、Agilent 34972A データ収集／スイッチ・ユニット と通信するために無線セルを構成する手順を示します。ここ では、WRT610N Linksys 802.11n ルータと WET610N 無線ブ リッジを使用します。図 2 に示す無線ネットワークと同様の ネットワークを構成します。コンピュータは無線対応で、 WRT610N 無線ルータによって作成されたセルに接続します。 WET610N 無線ブリッジは 34972A に接続します。 以下に、無線データ収集ネットワークを手動で構成するため に必要な手順を示します。 1. 無線セルを作成するためのルータの構成 • 無線ルータをコンピュータにイーサネット・ケーブルでダ イレクト接続します。 • 無線ルータの IP アドレスを決定し、その（内蔵）Web サー バのホームページをオープンします。IP アドレス、ログイ ン名、パスワードは、メーカのドキュメントに記載されて います。 • ルータの Web サーバのホームページを使用して、無線ルー タの設定を構成します（図 3 を参照）。– 固有の SSID（Service Set Identifier）を作成します。 – セキュリティ・モード（WPA2-AES など）を選択し、 暗号化パスフレーズ（キー）を入力します。 • 設定を保存し、イーサネット・ケーブルを外し、無線セル の中心となるルータを移動します。 2. 無線セルに接続するための無線ブリッジの構成 • 無線ブリッジをコンピュータにイーサネット・ケーブルで ダイレクト接続します。 • 無線ブリッジの IP アドレスを決定し、その Web サーバの ホームページをオープンします。 • 無線ルータと同じように無線ブリッジの設定を構成します。 – 無線ルータに合わせて SSID を設定します。 – セキュリティ・モードを選択し、無線ルータに合わせ て暗号化パスフレーズを設定します。 3. 無線セルに接続するための PC 無線インタフェースの設定 • PC の無線インタフェースの構成ユーティリティをオープ ンします。 • SSID、セキュリティ・モード、および無線ルータと同じ 暗号化パスフレーズを設定します。 4. 34972A データ収集インタフェースの検証 • ルータ、ブリッジ、34972A の電源を入れます。ルータ DHCP のサービスが PC と 34972A にアドレスを割り当て るために必要な時間を考慮してください。 • PC で、Web ブラウザをオープンし、34972A の IP アドレ スを入力します。 5. 他の LXI システムの場合と同様に、お気に入りのアプリ ケーション・ソフトウェアを使用 • 無線 LAN ネットワークでも、一般的な LAN のツールや手 法が使用できます。
無線ルータおよびブリッジの構成の詳細については、メーカ のドキュメントを参照してください。ほとんどの無線ルータ には、何百もの設定オプションがあります。大部分のオプショ ンは、デフォルト設定のままでかまいません。以下に、覚え ておく必要のあるいくつかの重要な設定を示します。 • 誰かが LAN ケーブルをルータに物理的に接続して、設定を 表示するのを防ぐには、（メーカのデフォルトの）ログイン 名／パスワードを、自分しか知らない新しい固有のパスワー ドに変更します。
• SSID（Service Set Identifier）を覚えやすい固有の名前に 設定します。 • さらにセキュリティを強化するために、ルータの SSID ブ ロードキャストをオフにします。デフォルトでは、ルータ が SSID を定期的にブロードキャストするために、無線クラ イアントが使用可能な無線セルを識別できます。この機能 は喫茶店や空港では便利ですが、専用の無線セルの場合は、 SSID のブロードキャストは不要です。 • セキュリティを最大限に高めるには、WPA2 AES 暗号化方 法を選択し、強固なパスフレーズを使用します。 • 「強力な」攻撃を受ける可能性を減らすには、13 文字以上 のランダムな文字を使用してパスフレーズを作成します。 図 3では、WPA2 モード、AES 暗号化、強固なパスフレー ズが設定されています。 無線ネットワークを構成して稼動中の場合は、標準 LAN ツー ルを使用して 34972A に接続し、通信を行うことができます。 イーサネット・ケーブルと無線接続のどちらを使用しても、 アプリケーション・ソフトウェアを使用できます。
Agilent I/O Connection Expert（ACE）などのツールを使用 すれば、無線ネットワーク上に存在する測定器を自動的に検 出できます。図 4 は、Agilent 34972A、34980A、L4534A が 検出された I/O ライブラリを示したものです。どの測定器が 無線ネットワーク上に存在し、どの測定器が有線ネットワー ク上に存在するかを特定することはできません。有線 LAN イ ンタフェースで使い慣れた LAN ツール／手法が、無線 LAN インタフェースでも同様に使用できます。 図 3. 内蔵 Web サーバを使用した無線ルータのセットアップ （セキュリティ・ウィンドウを表示）
図 4. LAN 上の Agilent Connection Expert（ACE）測定器 図 4. LAN 上の Agilent Connection Expert（ACE）測定器
IEEE 802.11 無線 LAN
測定器の通信に標準の IEEE 802.11 無線 LAN を使用すれば、 製品の開発、セキュリティ、製品の信頼性に多くのエンジニ アリング時間を割り当てることができます。使いやすい LXI 測定器ツールにより、無線ネットワークの構成と操作が簡素 化します。Agilent 34972A LXI データ収集／スイッチ・ユニッ トを無線ブリッジと組み合わせれば、無線 LAN ネットワーク にシームレスに接続できます。
分散する無線測定器との通信が必要な場合は、802.11 無線 LAN と、34972A などの LXI 対応測定器を使用してデータ収 集システムを作成できます。
参考資料
History of 802.11 security,
by Jesse Walker, Communications Technology Lab, Intel Corporation
IEEE 801.11, ウィキペディア（無料百科辞典） Testing 802.11n, by Fanny Mlinarsky, Octoscope
Agilent のスケーラブルな DAQ および
スイッチング・ファミリ
Agilent のスケーラブルな DAQ およびスイッチング測定 システム・ファミリの詳細については、www.agilent.
co.jp/find/DataAcquisition
をご覧ください。 データ収集 ファンクション・ テスト モジュラ構成 ・16ビット、3Mサンプル/s （チャネルあたり）、同時または多重化 ・10 Vアナログ、24 Vデジタル入力 ・アナログ／デジタルIOと タイマ／カウンタ ・USBモジュールまたは シャーシによる制御 ・15種類のモジュール・オプション 34972A または 34970A ・22ビット、300チャネル/s ・300 V入力 ・スタンドアロン動作 ・LAN、USB、GPIB、RS-232C ・8種類の測定カード・オプション 34980A ・22ビット、1000チャネル/s ・300 V入力 ・スタンドアロン動作 ・LAN、USB、GPIB・16種類の測定カード・オプション
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