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リアルタイムデータ収集とは?課題と対策・製品を解説

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センシング・マシンビジョン技術におけるリアルタイムデータ収集とは?

メカトロニクス制御技術において、センシング技術とマシンビジョン技術を組み合わせ、対象物の状態や環境情報を瞬時に取得・解析し、制御システムへフィードバックする技術です。これにより、生産ラインの自動化、品質検査の高度化、ロボットの自律的な動作などを実現します。

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当製品は、静電容量の変化で近づくだけで反応する近接センサや、
触るだけで反応するタッチセンサなど様々な形態のセンサを
検証・構築が可能なセンサ開発ボードです。

付属の透明フィルムを始め、缶ジュース、バナナなどアイデア次第で
様々な導電体を近接センサとして利用することが出来ます。

また、リアルタイムで状況を把握出来るモニタツールも充実しています。

【特長】
■様々な導体でタッチ/近接センサが製作できる
■静電容量の変化を見ながら感度やしきい値などの調整が可能
■リアルタイムで状況を把握出来るモニタツール搭載
■対象組み込み機器にタッチセンサや近接センサを簡単に追加可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『静電容量式 フィルムセンサ開発ボード』

『BA-02』は、シリアル出力を持った測定器の出力をBluetoothに
変換する、Bluetooth-シリアル変換アダプタです。

アンテナは本体内蔵型(外部アンテナの接続は不可)、通信ボーレートは
9600、19200、38400、57600、115200bpsです。

当製品を使った無線ソリューションは、「騒音振動表示ソフト RD-10」、
「オクターブバンド分析結果比較ソフト RD-20」、「レベルレコーダー
アプリLR-D1」がございます。

【仕様】
■通信方式:BLE 5.0(Bluetooth Low Energy)
■アンテナ:本体内蔵型(外部アンテナの接続は不可)
■入出力端子:USB(Type C)
■入力インターフェイス:RS-232C
■連続動作時間:8時間以上(アルカリ電池使用時) など

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

Bluetooth-シリアル変換アダプタ『BA-02』

『LP series』は、検知エリアが広く、セラミックでは難しい大面積に対応できるピエゾフィルムセンサーです。

弊社では、ピエゾフィルムセンサーを『ハイドロホン』、『超音波プローブ』、『加速度センサー』
『音響ピックアップ』、『圧力センサー』などの製品化を実現してきました。
特長としては、長年ピエゾフィルムを扱ってきたノウハウから、複雑な形状での回路設計やセンサー化などを得意としています。

弊社のピエゾフィルムセンサーは実績も充実。
医療機器メーカー、建機、自動車メーカーなど多種多様なところで使用されております。
体動等生体信号のモニタリングや振動、衝撃、動的歪当のモニタリングなど動的荷重のモニタリングに適しています。

【特長】
■シールド構造
■柔軟なフィルム圧電体でフレキシブル
■検知エリアが広い
■圧電素子にピエゾフィルム(PVDF)を使用
■セラミックでは難しい大面積に対応

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

カスタマイズOK!ピエゾフィルムセンサー『LP series』

『I2C_4SENSOR基板(VL53L0Xシールド)』は、Arduino Uno(R3)へ接続し、
VL53L0Xレーザー測距センサの値を読み取るシールド基板です。

I2Cで通信を行っている為、I/Oピンを節約でき、VL53L0X
レーザー測距センサは4個まで接続することが可能。

SWITCHSCIENCE様で販売されている、
「VL53L0X Time-of Flight距離センサモジュール」
「Pololu VL53L0X Time-of-Flight 距離センサモジュール」
については、当社での接続実績がございます。

【特長】
■I2Cで通信を行っている為、I/Oピンを節約可能
■VL53L0Xレーザー測距センサは4個まで接続できる

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

I2C_4SENSOR基板(VL53L0Xシールド)

『VioStor-6120 Pro+』は、最大20台のネットワーク・カメラを登録・
録画できる機器です。

ネットワーク・カメラは、国内・海外の約100メーカー、3,000機種以上を
サポート。

操作は、USB端子にマウスを接続することにより、PCレスでモニタリングや
録画再生ができます。

【特長】
■6ベイ、20チャンネル
■HDMI出力
■最大20TB
■ライブ映像の確認から録画再生、設定まで、
 全てインターネット経由でも行える
■PCではマルチ・サーバー機能を使って
 128台まで(同時表示64台)表示が可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

VioStor-6120 Pro+

LVDS(Low Voltage Differenctial Signaling) 差動伝送方式のひとつとして使われており、液晶パネルの画像データ伝送に広く使われています。 LVDS-WSケーブルは安価で汎用LVDS信号用ケーブルです。LVDS-TNXは高品質の高速・長距離伝送用のケーブルです。差動インピーダンス100Ωで、パソコン、ディジタル家電、装置組込みディスプレー、計測機器、医療機器、プリンター、公共インフラ装置など、広く採用いただいております。

インターワイヤード LVDSケーブル

『“Sign” TYPE-B』は、人や手などの移動方向や速度を判定し、結果出力
する小型のアレイセンサモジュールです。

小型で設置が簡単なほか、ワイヤレスで電池駆動(ボタン電池OK)、
低消費電力の製品です。

【特長】
■動体検知対応
■ワイヤレス
■電池駆動(ボタン電池OK)
■低消費電力
■小型で設置が簡単
■プライパシー保護

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

センサモジュール『“Sign” TYPE-B』

エルメック電子工業株式会社で取り扱っております
『ピエゾフィルムセンサー』についての質問をご紹介します。

「ピエゾフィルムはどんな材料でできていますか?」「耐熱性は
どれくらいですか?」など、購入をご検討の上でお役立てできるような
質問をまとめています。

他にもご質問が御座いましたら、是非ご連絡お待ちしております。

【質問コーナー内容(抜粋)】
■ピエゾフィルムはどんな材料でできていますか?
■静的な力の検出はできますか?
■曲げても割れないですか?
 
※詳しくは外部リンクページをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

「ピエゾフィルムセンサー」ってなに? ドクターピエゾが大解明!

『Arista7130シリーズ』は、内部レイテンシが僅か4nsの証券業界で
利用されている強力なL1スイッチです。

ダイナミックに変更可能なパッチパネルとしての機能、1対多のブロード
キャスト機能(タッピング)、ns単位の高精度タイムスタンプ機能
(NTP/PTP/PPSをサポート)を備えております。

また、FPGAを搭載しており、アプリケーションプラットフォームとして
7130スイッチ上にユーザが開発したアプリケーションを導入することも
可能です。

【特長】
■最もレイテンシが重視されてるネットワーム向けの柔軟な多層スイッチで
 レイヤー1及びレイヤー2(MeraMux利用時)の機能を持っている
■PTP/PPSをサポートしており、蓄積データの精度向上やパケット監視・
 情報分析などに力を発揮
■FPGA搭載により、開発次第で様々な要件を組み込むことが可能な
 アプリケーションプラットフォームへ変化

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

スイッチ『Arista7130シリーズ』

『可視光受信モジュール評価キット』は、身の回りにあるLED光源を使用することで
通信ができる可視光ビーコンシステムです。

太陽の下でも影響を受けにくく、受信可能。

可視光受信モジュールは、単体でそのままお客様の製品に量産として
組み込むこともできます。

【特長】
■太陽光 (4万 Lx)の環境で受信可能
■広い照度ダイナミックレンジ
■手振れの影響をうけにくい
■低消費電力

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

可視光ビーコンシステム『可視光受信モジュール評価キット』

当製品は、用途に応じて選べる920MHz帯無線モジュールです。

「標準独自NW層マルチホップ」「低電圧2V動作メッシュNW」
「6LoWPANWi-SUN認証Bルート」の3種類をラインアップ。

下記PDFダウンロードより、モジュールの比較表をご紹介中。

【特長】
■無償サポートソフト
 ・お客様の評価をらくらくに/モジュール購入のお客様に無償提供
■920MHzモジュール用評価ボード
 ・USB接続により、PC経由でらくらく評価/評価用ソフト無償ご提供
■920MHzUSBドングル
 ・USBポートさえあれば、簡単に920MHz無線環境を実現

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

工場など障害物が多い場所で無線化を!920MHz帯無線モジュール

アンテナ付き GPSモジュール 「NGU-700」は、10 ピンFPCコネクタを採用しております。
高性能 & 高感度 u-blox 製モジュール「EVA-7M」を塔載。
GPS の補完と補強を行う QZSS 対応。
日本・東アジアでの使用に最適です。

【特徴】
○超小型 14mm×14mm アンテナ一体型
○トップクラスの高感度 -160dBm
○QZSS(準天頂衛星)対応

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

アンテナ付き GPSモジュール 「NGU-700」

Raspberry Piシリーズは、一般的なPCと同等の機能を1枚の小型な基板に実装したSBC(シングル・ボード・コンピューター)として、 最も成功した製品です。個人のホビー用途や教育現場での教材から、店舗・工場設備への応用や独自製品への組み込みなどのビジネスシーンにいたるまで、世界中で幅広い多くの実績を誇ります。
Raspberry Piは、PCやスマホなどと同様にOSが動作し、そのOS上にユーザーがアプリケーションを自由に追加することで、独自の使い方やオリジナル製品を作製できる「モノ造りのためのプラットホーム」です。

【特長】
■サイズ・形状:筐体も付属物もない手のひらに収まるほど小型(85 × 56mm)な基板です。
■性能:前シリーズのRaspberry Pi 4からパフォーマンスが2〜3倍も向上し、より短時間でより多くのタスクを処理が可能。


※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

ラズベリーパイ 5(Pi5)シリーズ

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センシング・マシンビジョン技術におけるリアルタイムデータ収集

センシング・マシンビジョン技術におけるリアルタイムデータ収集とは?

メカトロニクス制御技術において、センシング技術とマシンビジョン技術を組み合わせ、対象物の状態や環境情報を瞬時に取得・解析し、制御システムへフィードバックする技術です。これにより、生産ラインの自動化、品質検査の高度化、ロボットの自律的な動作などを実現します。

課題

膨大なデータ量の処理遅延

高解像度カメラや多数のセンサーから生成される大量のデータをリアルタイムで処理するには、高い計算能力と高速なデータ転送が必要となり、遅延が発生しやすい。

多様な環境下での精度維持

照明条件の変化、対象物の形状・質感のばらつき、異物混入など、実環境の変動要因により、センシング・マシンビジョンによるデータ収集の精度が低下する可能性がある。

システム統合の複雑性

異なるメーカーのセンサーやカメラ、制御機器との連携において、データフォーマットや通信プロトコルの違いから、システム統合が複雑化し、開発コストが増大する。

リアルタイム性の要求とコストのバランス

高いリアルタイム性を実現するためには高性能なハードウェアやソフトウェアが必要となるが、それがコスト増につながり、導入の障壁となる場合がある。

​対策

エッジコンピューティングの活用

センサーやカメラに近い場所でデータ処理を行うことで、クラウドへのデータ転送量を削減し、リアルタイム性を向上させる。

AI・機械学習による画像解析

学習済みのAIモデルを用いて、ノイズや変動要因に強い画像認識・物体検出を行い、データ収集の精度とロバスト性を高める。

標準化された通信プロトコルの採用

産業用イーサネットなどの標準化された通信規格を採用し、異なる機器間でのデータ連携を容易にし、システム統合の複雑性を低減する。

ハードウェアアクセラレーションの導入

GPUやFPGAなどの専用ハードウェアを用いて画像処理やデータ解析を高速化し、リアルタイム性を確保しながらコスト効率の良いシステムを構築する。

​対策に役立つ製品例

高性能画像処理ユニット

高速な画像処理能力と多様なインターフェースを備え、エッジでのリアルタイムデータ解析を可能にする。

AI搭載スマートカメラ

カメラ単体で画像認識や物体検出を行い、処理済みの情報を出力することで、システム全体の負荷を軽減する。

産業用リアルタイムOS

厳密な時間制約下でのデータ収集と制御処理を実現し、高いリアルタイム性を保証する。

統合型センサーデータシステム

様々なセンサーからのデータを集約・管理し、標準化されたAPIを通じて容易にアクセス・解析できる環境を提供する。

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