組み込み/IoT機器開発で使えるWindows(3)
小型・低コストな機器開発に適した「Windows 10 IoT Core/Core Pro」(1/3 ページ)
マイクロソフトの組み込み/IoT機器向けOS「Windows Embedded/IoT」の導入メリットとは? 第3回では「Windows 10 IoT Core/Core Pro」を取り上げ、CoreとCore Proエディションの違いや商用利用、組み込み/IoT機器開発における活用ポイントを解説する。
前回「多機能化される機器開発に最適な『Windows 10 IoT Enterprise』」では、PC向けWindows OSと互換性のある「Windows 10 IoT Enterprise」が多機能・高機能化された機器に向いていることを説明しました。
その一方で、Windows IoTの製品群には、より小型・低コストな機器開発に向いている「Windows 10 IoT Core」エディションも用意されています。
従来のWindows Embeddedが、組み込み機器メーカー向けに限定されたOSであったのに対し、Windows 10 IoT Coreは“無償で使えるWindows”であり、組み込み業界以外にも「メイカー(MAKER)」と呼ばれる“個人のモノづくり”を楽しむ人や一般ユーザーからも大きな注目を集めています。そのため、Windows IoT Coreに関しては、インストール手順や技術情報を紹介した記事がメディアなどに数多く掲載されています。
こうした状況に対し、Windows 10 IoT Coreの商用での利用についてや有償版の「Windows 10 IoT Core Pro」エディションに関する情報は非常に少なく、商用製品の開発を検討される際に、困っている方も多いのではないでしょうか?
そこで今回は、「Windows 10 IoT Core/Core Pro」を取り上げ、CoreとCore Proエディションの違いや商用利用、組み込み/IoT機器開発における活用ポイントを解説していきます。
電子工作、個人のモノづくりブームの中で登場した「Windows 10 IoT Core」
突然ですが、「電子工作」という言葉にどのようなイメージをお持ちでしょうか?
組み込み業界で働いている方にはなじみのある言葉だと思いますが、一般的には「マイコン」「はんだ付け」「センサー」「スイッチ」「モーター」などの用語から連想される“専門知識が必要で小難しい分野”といったイメージがあるかもしれません。
ですが、昨今「Arduino」や「Raspberry Pi」といった低価格で入手できるコンピュータボードが増え、電子工作や組み込みソフトウェア開発のハードルは大きく下がりました。これらのボードはもともとコンピュータの教育用途向けに開発されたもので、ボード上の汎用I/Oピンにセンサーやデバイスをつなぎ、それらを簡単に制御できる仕組みが用意されています。
こうしたコンピュータボードの登場により、かつて組み込み系エンジニアに限定されがちだった電子工作は、学生やデザイナー、アーティスト、プログラマーといった分野の人たちでも気軽に挑戦できるようになりました。また、昨今3Dプリンタやレーザーカッターを利用できる環境も整ってきており、外装や機構などを含めた製品開発やプロトタイプ開発が個人レベルでも可能になり、“メイカーズムーブメント”を後押ししています。
そして、そのようなブームの中、マイクロソフトは2015年4月にWindows 10 IoT Coreのリリースを発表しました。ARMプロセッサを搭載した「Raspberry Pi 2」上で「Windows 10」が動作し、しかもライセンス費が無償で提供されるというニュースは、瞬く間に大きな話題となりました。このとき、筆者は組み込み業界よりも個人のモノづくり界隈(かいわい)からの“期待の大きさ”を感じたのを覚えています。
Windows 10 IoT CoreはどのようなOSか?
さて、そのような期待の中で登場したWindows 10 IoT Coreですが、従来のPC向けWindows OSやWindows10 IoT Enterpriseとの違いを正しく理解することが、このOSを選択する上でのポイントです。
Windows IoT製品群におけるWindows 10 IoT Coreの位置付けについては、連載第1回の「Windows 10 IoTの製品ラインアップ」で紹介した図をご覧ください(以下に再掲)。
Windows 10 IoT Coreのシステム要件
はじめに、Windows IoT Coreのシステム要件を見てみましょう(図1)。
Windows 10 IoT Enterpriseは、組み込み/IoT機器としては比較的高いスペックのハードウェアが要求されますが、Windows 10 IoT Coreは非常に低スペックのハードウェアで動作します(補足)。
補足:Windows 10 IoTのシステム要件の詳細
ディスプレイの有無で必要スペックが異なっていますが、Windows 10 IoT Coreは、デジタルサイネージのようにディスプレイを使う機器(Headedデバイス)だけでなく、ディスプレイを使わないIoTゲートウェイのような機器(Headlessデバイス)で動作させることも想定した仕様になっています。
下記参考情報(Headed and Headless mode)に掲載されているように、搭載する機器のタイプにあわせて、OS側で最適なモードに切り替えることができるのです。
UWPアプリ/ユニバーサルWindowsドライバのみをサポート
従来のPC向けWindows 7/Windows 8.1用のいわゆるデスクトップアプリケーション(Win32/クラシック)は動作しません。つまり、過去のWindows用アプリケーションやデバイスドライバの資産をそのまま流用するというような使い方には向いていません。この点は、Win32とユニバーサルWindows プラットフォーム(UWP)の両方をサポートするWindows 10 IoT Enterpriseとは事情が異なるため注意が必要です。
なお、過去の資産はUWPアプリ/ユニバーサルWindowsドライバへの作り替えが必要ですが、Win32アプリからの移行を支援する「Windows 10 IoT Core API Porting Tool」といったツール(下記参考情報)も提供されていますので、このツールを使って移行にどの程度の作業が必要かを把握するのもよいでしょう。
一度UWPアプリ/ユニバーサルWindowsドライバを開発してしまえば、Windows 10 OSベースのさまざまなプラットフォームで共通して動作させることができます。例えば、組み込み/IoT機器のラインアップのうち、ハイエンド向けの機種にはWindows 10 IoT Enterpriseを、ローエンド向けの機種にはWindows 10 IoT Coreを搭載し、アプリやドライバ部分は共通化するといった開発スタイルを実現でき、生産性向上にもつながります。
シェルなし
シェルとは、ユーザーがOSを操作する手段として提供されている、つまりUI(ユーザーインタフェース)の機能を持つソフトウェアです。PC向けWindows OSでは「エクスプローラ」が標準シェルとして採用されています。PCの電源を入れるとデスクトップ画面が表示され、エクスプローラを使ってファイルやアプリケーションを操作するのが一般的です。
Windows 10 IoT Coreには標準のシェルがありません。その代わりに、自由にカスタムUIを実装したり、起動時に1つのアプリ(機器専用アプリ)を直接実行したりできます。そのため、特定用途向けの専用機器として必要最低限の機能だけを搭載したいような場面には最適です。
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組み込み/IoT機器開発で使えるWindows
マイクロソフトの組み込み/IoT機器向けOS「Windows Embedded/IoT」の導入メリットとは? Windows Embedded/IoTの最新情報や活用ポイントを、他の組み込みOSとの違いを交えながら詳しく解説する。
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