USB接続された計測器をブラウザから直接制御する場合、現在最も一般的で標準的な方法は WebUSB API を使用することです。

従来は専用のドライバー(VISAなど)をインストールしたPC上で、PythonやC#のプログラムを動かす必要がありましたが、WebUSBを使えばブラウザ単体で計測器と通信が可能になります。


1. WebUSB API の仕組み

WebUSBは、ブラウザ(ChromeやEdgeなど)が直接USBデバイスと通信するためのJavaScript APIです。

  • ドライバ不要: OS標準のUSBスタックを介して通信するため、ユーザーにランタイムのインストールを強いる必要がありません。

  • セキュリティ: HTTPS環境が必須であり、ユーザーがブラウザのポップアップで「接続」を許可したデバイスのみにアクセスできます。

制御のフロー

  1. デバイスの選択: navigator.usb.requestDevice() で計測器を選択。

  2. セッション開始: device.open() で接続し、selectConfiguration()claimInterface() で制御権を取得。

  3. コマンド送信: transferOut() でSCPIコマンドなどを送信。

  4. データ受信: transferIn() で計測結果を受信。


2. 制御のポイント(SCPI通信)

多くの計測器はUSB-TMC(Test and Measurement Class)という規格に従っていますが、WebUSBでこれらを叩くには、USBの**バルク転送(Bulk Transfer)**エンドポイントに対して直接バイナリデータを読み書きします。

コードのイメージ

JavaScript
 
// 計測器(例:SiglentやKeysight)にIDNクエリを送る例
const device = await navigator.usb.requestDevice({ filters: [{ vendorId: 0xXXXX }] });
await device.open();
await device.claimInterface(0);

// "*IDN?\n" を書き込み
const encoder = new TextEncoder();
await device.transferOut(1, encoder.encode("*IDN?\n"));

// 結果を読み込み
const result = await device.transferIn(1, 64);
const decoder = new TextDecoder();
console.log(decoder.decode(result.data));

3. メリットと課題

項目 内容
メリット インストール不要、OSを問わない(Windows/Mac/Linux/Android)、UI開発が容易(React/Vueなどが使える)。
課題 USB-TMCドライバとの競合: Windowsの場合、標準のVISAドライバが占有しているとWebUSBから見えないため、WinUSBドライバへの差し替えが必要になる場合があります。
ブラウザ制限 SafariやFirefoxはWebUSBをサポートしていません(Chrome系のみ)。

4. 代替案:Web Serial API

もし計測器が USB-シリアル(仮想COMポート) として認識されるタイプ(テスターや自作のESP32/Arduinoベースの治具など)であれば、Web Serial API を使う方が実装ははるかに簡単です。

  • ボーレートなどのシリアル設定だけで接続可能。

  • writer.write("*IDN?\n") のような直感的な記述ができる。

5. 実用的なライブラリ

ゼロからUSBスタックを操作するのは大変なため、既存のラッパーを利用するのが近道です。

  • WebUSB-TMC: USB-TMC規格に準拠した計測器をWebUSBで動かすためのオープンソースライブラリなどがGitHubで公開されています。

研究室や工場のラインで「特定のPCに依存せず、タブレットやノートPCを繋ぐだけで即座にグラフ表示したい」といった用途には、非常に強力なソリューションになります。

 

 

 

 

出典:Google Gemini (Gemini は AI であり、間違えることがあります。)

 

 

 

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