Как я понял предлагется сделать 5 слоев...

Ну да, типа того, самое главное с самого начала правильную и достаточно гибкую архитектуру заложить, вначале немного геморройно все это вместе связывать, зато впоследствии достаточно легко расширяемая система получается.

Как быть с вариантом, когда нужно добавить пару полей к вводу данных? Они должны просто добавляться к измерению и попадать в отчёт.

Не понимаю суть проблемы. Если эта пара полей модифицирует запрос, то "прокладка" должна уметь это обрабатывать, если нет, то это проблема обвески базовой версии клиента, #ifdef в помощь :))

А вот это уже не обязательно. Клиент сам устанавливает протокол подключения.

TCP (ну или named pipe) - это как пример соединения, при котором похрен, локально ли запускается клиент, или удаленно... А так можно реализовать что угодно, у меня, например, некоторые интерфейсы по shared memory данные получают, иначе пропускной способности каналов не хватает :))