【入門】LabVIEWとは？LabVIEWの特徴とできること

LabVIEWというソフトウェアの名前を聞いたことがあるけど、どんなソフトウェアなのか？
どんな用途に適しているのでしょうか？
現在は主にどんな用途に使われれているのでしょうか？

LabVIEWとは何かについて調べている方、LabVIEWの導入を検討されている方、ほかのソフトをLabVIEWのどちらにするか迷われている方に向けて、この記事ではLabVIEWとは何か？またその特徴や用途について説明します。

LabVIEWとは

LabVIEWは、National Instruments社から提供されているグラフィカルプログラミングソフトウェアで、「ラボビュー」と呼ばれています。

LabVIEWは、C言語やpythonのように命令文を文字として記述するのではなく、アイコンをワイヤで繋ぐデータフロー式のプログラミング方法であることが最大の特徴です。

また、センサから信号を受け取って処理したり、計測機器やラズパイなどのハードウェアを制御したりすることが得意なソフトウェアです。

以下では、その特徴の詳細と、主な用途について紹介します。

C言語やpythonのようにテキストを打ち込むのではなく、特定の機能を持つアイコンをドラッグアンドドロップで配置し、それらをワイヤーで繋ぐことで処理をプログラミングします。

よって、従来のプログラミングに関する知識がないユーザーでも、アプリケーションを作成できます。

また、データフローが直感的に理解できるためシステム開発・管理が容易に行うことができます。

LabVIEWは、多様な周辺機器とのインターフェースが可能であり、高度なシステム構築に適しています。

多くの計測器ドライバをダウンロード可能であり、内蔵されたライブラリを利用することで計測器やセンサ、マイコンボードとの接続が可能です。

Raspberry PiとArduinoのようなマイコンがのっているボードを制御することができるので、電子工作に活用できます。

LabVIEWには、グラフやチャート、カスタマイズ可能なユーザーインターフェイス、およびリアルタイム制御機能など、多数のビルトイン機能が用意されています。

たとえば、カーブフィットやFFT解析、行列処理など多くの解析関数やツールが使用可能です。またそのデータを逐次グラフィカルに表示できるので、解析結果の解釈や理解に役立ちます。

アイコンのつなぎ方が間違っていたり、繋がれていないアイコンがあるとエラーになります。こういったエラーについては自動的にエラー表示が出てデバッグに活用できます。

また、変数や信号がどのように処理されていくかをグラフィカルに追うことができるデバッグツールが内蔵されています。

データ収集と処理：LabVIEWはデータ収集や計測データの処理に優れています。例えば、センサーデータのリアルタイムな収集やデータのフィルタリング、統計解析などが得意です。
ハードウェア制御：LabVIEWはハードウェア制御に強いです。例えば、ロボットアームやモーターなどの制御、制御システムの開発、デバイスの制御インターフェースなどが得意です。
グラフィカルなユーザーインターフェース（UI）の作成：LabVIEWは直感的で使いやすいグラフィカルなプログラミング環境を提供しており、豊富なUIコントロールや視覚化機能を備えています。これにより、使いやすいユーザーインターフェースの開発が得意です。

複雑なアルゴリズムの実装：LabVIEWはグラフィカルなプログラミング言語であり、一部の複雑なアルゴリズムや数学的操作の実装には向いていません。テキストベースのプログラミング言語の方が適している場合があります。
高速なデータ処理：LabVIEWはデータ処理に特化したツールを提供していますが、高速なデータ処理やリアルタイム性が重要な場合には、より低レベルのプログラミング言語やハードウェア記述言語が適しています。
クロスプラットフォームの開発：LabVIEWは主にWindows環境で使用されることが多く、クロスプラットフォームの開発には向いていません。もしクロスプラットフォームの対応が必要な場合は、他のプログラミング言語やフレームワークを検討する必要があります。

これらの例は一般的な傾向ですが、具体的な使用ケースや要件によっては、LabVIEWが得意とする処理や苦手とする処理が異なる場合もあります。LabVIEWの特性や制約を考慮し、プロジェクトの要件に最も適したツールを選択することが重要です。