実験装置のリモートアクセス

nagasako — Fri, 20 Jan 2023 03:11:30 +0000

分析電顕室では、実験装置類のリモートアクセス化を行っています。ここでは当室の取り組みを紹介してます。

スマートフォンでのリモートアクセス（イメージ）

PCからのリモートアクセス（イメージ）

リモート対応の経緯

2019　VNCによるJEM-ARM200Fのリモート管理（モニタリング）をはじめる。
2020　新型コロナ感染症（COVID19)の流行開始～　
- 2月頃～リモートワーク・リモート会議等の実施
- 4月　リモート会議システムとVNCの組み合わせでARM200Fのリモート立会観察開始
  - JEM-2000EXII/EM002Bを対象に追加
2021
- 11~12月　FIB（VERSA 3D/QUANTA3D）を対象に追加
2022
- 10月　DSC/XRD/イオンミリング（PIPSII）を対象に追加（リモート管理が主体）
  - JEM-2100plusを対象に追加

リモートアクセスとは

構内ネットワークやインターネット経由で装置類の管理用PCへ接続し、モニタリングやコントロールを行うこと

リモートアクセスの利点

研究室/オフィス／自宅／外出先等の遠隔地から、実験室内の装置の状態を確認出来る。
- マッピング等、長時間の測定時に実験室に行かなくても研究室や外出先などから測定の状況が確認出来る。
- ユーザー利用時のトラブル対策など、管理者が画面を直接確認し、現場のユーザーに指示を出すことが可能。（電話だけだと判りにくいことが多い）
実験装置の管理用画面を外部と共有できる（リモート立会観察出来る）
- 管理者⇔外部利用者（リモート立会依頼者）との共有。
- 利用者⇔共同研究者の共有。
  - 例：学生がTEM観察（操作）をしながら、研究室の教員とやりとりする。
必要に応じて遠隔操作を行える。

リモートアクセスの注意点

セキュリティ対策が必要
- 実験装置は安定動作のためにセキュリティソフトを導入できない場合が多い。
- 古いOSを利用している場合ある。
  - セキュリティ対策が十分に取られていない実験装置用PCは構内ネットワークへの接続が許可されないことが多い。
  - セキュリティソフトを導入すると、実験装置としての動作が不安定になる場合がある。

装置メーカーがネットワーク接続を禁止していると言うより、ネットワークに接続された状態での動作を一律に保証することが困難なため、通常はスタンドアローン使用する事を前提に納品されます。つまり、ネットワークに接続するなら「自己責任」でというスタンスです（明示的に禁止される場合もあり得ます）。国内メーカーの場合、海外メーカーと比べて実験装置用PCでのインターネットアクセスを避ける傾向があるようです。

リモート操作は限定的
- ネットワークの状態によっては応答が遅くなったり、途中で接続が切れて復旧しない場合もあるため、リモート操作を前提にした運用は非推奨。
- 試料の出し入れや物理スイッチの操作など、リモートでは出来ないことも多いため、必要な場合は現場へ行きましょう（現場スタッフに指示をしても良いでしょう）。

リモートアクセス環境の構築

準備するもの

中継用PC（古いノートpcでok。但し、最新osとセキュリティソフトは必要）
追加ネットワークアダプタ（中継用PCにLANポートが複数ある場合は不要）
LANケーブル／ハブ等

基本的な考え方

リモート接続模式図

実験装置用PCには殆ど手を加えない。
- セキュリティソフトの導入やファイアウォールは導入しなくてよい。
- 古いOSでも可
- リモートデスクトップソフトのみを導入する。（必須）
- 中継用PCへ接続する（構内ネットワークには直接接続しない）。

セキュリティ対策は中継用PCで行う。
- 最新OS・セキュリティ対策ソフトあり
- 構内ネットワークの接続規定に従うこと。
- 必要に応じて外部（構内ネットワーク／インターネット）からの接続許可設定をする。
  - 本設定が無い場合は、中継用PCから接続を開始することしかできない。
    - リモート立会観察には使用できるが、外出先からの管理には使用できない。
- リモートデスクトップソフトにもセキュリティホールがある場合がある為、装置制御PCへの直接アクセスは中継用PCからのみに制限することでセキュリティを確保します。

リモートデスクトップソフトはVNC系を使用する。
- ここではUltraVNCを使用する。（Windowsのみ対応）

設定・操作例

ここでは設定の流れのみを示し具体的な値や詳しい操作方法は示しません。実際の環境に合わせて適宜設定してください。また、本サイトの方法を実施する事によって生じたあらゆる損害や不具合等については無保証ですので、予めご了承ください。

中継用PCに追加LANアダプタを接続する。
- 必要に応じてドライバのインストールを済ませておく。
- 中継用PCに既に空きLANポートがある場合は不要。
中継用PCと装置制御PCをLANケーブルで接続する。
- 装置側に複数PCがあり既にネットワークが構成されている場合、装置側の既存LANハブの空きポートに接続する。
装置制御PCの環境確認
- OSのバージョンを確認しておく。
- 既にネットワークが構成されている場合はネットワーク情報（IPアドレス／ネットワークグループ）を確認する。
IPアドレス設定（中継用PC／装置制御PC）
- 中継用PCと装置制御PCを同一ネットワーク内で重複しないようにIPアドレスを割り当てる。
  - 中継用PCの機関ネットワーク側の設定を変更しないように注意。
  - 装置制御PCのネットワークアダプタのプロパティでは、TCP/IPv4のみ有効にしておく。
    - 不要なプロトコルやサービスは無効化しておくこと。
    - 既存の装置側ネットワークが設定されている場合は、判る場合のみ変更する。
ソフトウェアダウンロード
- 中継用PCでUltraVNCのサイトから、最新版のUltraVNCソフトウェアをダウンロードする。
- ダウンロードしたファイルを解凍して、USBメモリに保存しておく（装置制御PCへコピーするため）。
- 装置制御PCのOSが古い場合は最新版UltraVNCが動作しない場合がある。その場合は古いバージョンを使用する。（古いバージョンにはセキュリティーホールが存在する可能性がありますが、装置制御PC本体側ではセキュリティ対策は行わないため、無視して使用します。）
- 中継用PCでは最新版UltraVNCを使用する事。
ソフトウェアインストール（中継用PC）
- 中継用PCに最新版UltraVNC（Viewer）をインストールする。
- 必要に応じて、Serverやrepeaterをインストールしても良い。（セキュリティに注意）
ソフトウェアインストール（装置制御PC）
- ウイルスチェックしたUSBメモリで、装置制御PCにUltraVNCインストール用ファイルをコピーする。
- 装置制御PCにUltraVNC（Server）をインストールする。
- UltraVNC（Server）を起動する。（必要に応じてService動作させる）
- UltraVnc(Server)のパスワードを設定する。（View専用と、リモート操作用がある。）
リモートデスクトップ接続
- 中継用PCでUltraVNC(Viewer)を起動する。
- 装置制御PCのIPアドレスを入力して接続。
- パスワードを入力する。
- 装置制御PCのデスクトップが中継用PCに表示される。
おまけ
- この状態で、WEB会議システム（Zoom/GoogleMeet/WebEx/MSTeams等）に接続すると、画面共有で装置制御PCの画面を共有出来ます。
おまけ2
- 機関ネットワークの他のPCやインターネットから装置管理PCの画面を確認したい場合は・・
  - 中継用PCにリモートデスクトップ接続する。（中継用PC上でViewerを使用する。）
  - 中継用PCでUltraVNCリピーターを稼働させて、リピーター経由で接続する。（外部のPC等でViewerを使用する。）
    - インターネットから接続したい場合は、VPN等で一旦機関ネットワークへ接続する必要があるため、ネットワーク管理者と相談すること。

所内ユーザーの方へ

所内利用者の方はリモートアクセスの利用が可能です。
- 閲覧のみで操作はできませんが、長時間測定の経過確認等にご利用になれます。
- アクセス用のパスワード及び利用ポリシーは各装置の管理者にお尋ねください。
- SSL-VPNを利用して所内ネットワークへアクセスできる方は、インターネット経由でのリモートアクセスも可能です。
ご利用方法はこちらをご覧ください（所内専用）。

リモート立会観察のご案内（S/TEM・FIB・DSC・XRD等）

nagasako — Thu, 09 Jul 2020 05:03:36 +0000

当室は2024年度以降技術職員が不在のためリモート立会観察を含む技術支援を停止しております。
支援が必要な方はCINTS経由で対応しております。

分析電顕室では、オンライン会議システムを活用したリモート立会観察を実施しております。来室されないでも、観察状況をリアルタイムでオペレーターと共有し、実験を実施することが可能です。インターネット環境があればどこからでも立会可能ですので、研究の効率化、新型コロナウイルス感染症対策に、ご利用をご検討ください。

こんな時に

別キャンパスなど、遠隔地からの利用なので来所が困難。
実験や会議の予定が多く、まとまった時間の来室が困難。
委託観察でデータ取得して欲しいが、実験中の様子が知りたい。
感染対策の為で、対面での立会を避けたい。

実験装置の画面を直接共有します。

WEB会議システムの画面共有機能を活用して、実験装置の画面を直接共有します。
WEBカメラ等でディスプレイを撮影しておらず、オペレーターと同じ画面を視聴することが可能です。（実際の解像度や応答性はアクセス元のディスプレイの仕様やネットワーク環境に影響されます。）

リモート操作ではありません。

本サービスでは利用者による実験装置のリモート操作には対応していません。
装置のオペレーションは当室スタッフが現地で行います。
リモートアクセスの安定性はネットワーク環境に依存します。現在の標準的なネットワーク環境では、安定した装置の遠隔操作を行うことは困難です。また、試料交換やトラブル対応のためには現地スタッフが必須となります。
遠方からの訪問不要で、複数の研究者や専任のオペレーターがリアルタイムでやり取りをしながら、実験を行えることが、リモート立ち合いの最大のメリットといえます。
遠方から装置利用に来られた利用者の方が、同システムを使用して外部の方と画面共有して実験することも可能です。

対象装置

JEM-ARM200F
JEM-2100plus
JEM-2000EXII
EM-002B
FIB
リモート打ち合わせ
その他の装置についてはご相談ください。

利用条件

通常のオンサイト実験と同様。
- 原則として学内の研究者、学生及び分析コア長の許可がある方。
学外の方の学術利用はナノテク融合技術支援センター（CINTS）の利用申請が必要です。

使用料金

通常の装置使用料金及び技術支援料がかかります。
立会無しの依頼分析と同額です。
現在はリモート対応による利用料金の加減はありません。
今後利用料金が設定される場合があります。

ご利用に関する注意

サンプルは事前に郵送や学内便等の直接受けわたしがない方法でご送付ください。（コロナ対応時)
事前に文書で、詳細な観察手順を指示してください。
リモート立会では通常のWEB会議システムを使用します。スムーズに実験を実施するために、事前に使用方法や接続状況を確認しておいてください。
- 利用者の方が通常ご利用になられているWEB会議システムをご利用になれます。（利用者の方にWEB会議のホストをお願いします。）
- 当室がホストになる場合はZoomを使用します。（リモート立ち合い用専用端末でホストしますので、途中での入退室等にも対応が容易です。）
インターネット回線の不調などの要因によってリモート視聴が中断される場合がありますが予めご了承ください。
具体的な利用方法については当室までお問い合わせください。

XRD | 金研分析電顕室