WindowsEmbeddedCommunityDay 第 2 回 (2013 /10/29) - 最新のマイクロソフト組み込み技術を学ぶ一日 はじめての Windows EmbeddedStandard 開発 OS 開発の実演デモ 東京エレクトロンデバイス株式会社 インテリジェントシステムカンパニ

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1 WindowsEmbeddedCommunityDay 第 2 回 (2013 /10/29) - 最新のマイクロソフト組み込み技術を学ぶ一日 はじめての Windows EmbeddedStandard 開発 OS 開発の実演デモ 東京エレクトロンデバイス株式会社 インテリジェントシステムカンパニーエンベデッドソリューション部茂出木裕也 (MicrosoftMVPforWindowsEmbedded)

2 自己紹介 MicrosoftWindowsEmbeddedOS の正規販売代理店 組込機器メーカー様に WindowsEmbedded のご提案や製品開発のサポート MVPforWindowsEmbedded (Jan.2013-Dec.2013 ) TED / ESD 1

3 得意分野 Kinect+ Windows Embedded ITmediaMONOist 連載記事 モーションセンサーで組み込み機器はどう変わる? htt p://m onoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1309 /19/news011.html TED / ESD 2

4 なぜ WindowsEmbeded か? 3

5 身近な場所でも使われる Windows Embedded デジタルサイネージ ハンドヘルド POS 端末 キオスク端末 セルフチェックアウト端末 参考 : マイクロソフト WindowsEmbedded Web サイト ( 小売業 / サービス業向けソリューション ) htt p:// TED / ESD 4

6 Window sembedded 特徴 WindowsEmbedded は専用機器向けにライセンスされる組み込み OS です 期供給 15 年間をコミット OEM 供給 OS バージョンコントロール リカバリー リカバリイメージ作成 TED / ESD 5

7 Windows ベースだからこそ 実現できる 豊富な資産 クラウド連携接続性 VisualStudio を始めとする充実した開発環境アプリケーションやデバイスドライバの活用 インテリジェントシステムの実現に最適なプラットフォーム デバイス活用 KinectforWindows など新しいデバイスの活用 TED / ESD 6

8 WindowsEmbededStandard とは? 7

9 Windows Embedded Standardとは? WindowsEmbeddedStandard は 組み込み機器 ( 専用機器 ) 向けのカスタム OS です PC 向けのWindow sos をベースにした 専用機器向けに最適化が可能な開発型 OS Window sos の豊富な機能が 部品 化され 必要な機能 ( 部品 ) を選択してOS イメージを構築 通常の Window sos では提供されない 組み込み向け拡張機能の利 が可能 TED / ESD 8

10 カスタム OS 構築のイメージ 部品化されたモジュールを組み合わせて OS を構築 InternetExplor er WindowsMediaPlayer.NETFramework InternetConnectionSharing TCP/IPServices HomeGroup RemoteAccess.etc TED / ESD 9

11 PC 向けWindow sとの対応 WindowsXPEmbedded/ WindowsEmbeddedStandard2009 WindowsEmbeddedStandard7 WindowsEmbedded8Standard TED / ESD 10

12 Window sembedded の 期供給 EmbeddedOS ラインナップ WindowsXPProforEmbedded Systems Windows7Pro/Ultimatefor EmbeddedSystems(32/64bit) EOS 延 サポート期限 EOL ライセンス購入が可能な期限 2014 /4/ /12/31(32bit 版 ) 2020 /4/25 (64bit 版 ) 2020 /1/ /9/30 WindowsEmbedded8Pro 2023 /1/ /3/31 WindowsEmbeddedStandard /1/ /1/8 WindowsEmbeddedStandard /10/ /7/27 WindowsEmbedded8Standard 2023 /07/ /03/ /Rev1-11-

13 WindowsEmbededStandard OS 開発手法 12

14 OS 開発手法の違い WindowsXPEmbedded/WindowsEmbeddedStandard2009 ターゲット TAP ( ターゲットの構成分析 ) TargetDesigner (OS ビルド ) WindowsXP コンポーネント ( ) OS イメージ SQL サーバ WindowsEmbeddedStandard7/Embedded8Standard ターゲット TAP ( ターゲットの構成分析 ) AnswerFile に従って OS を自動インストール カスタマイズされた IBW ICE で AnswerFile ( インストールシナリオ ) を作成 Configuration セット (IBW+AnswerFile) Windows7 Feature パッケージ (100+) DS(DistributionShare) ICE:ImageConfigurationEditor IBW:ImageBuilderWizard

15 WES7/82 種類の開発手順 開発用 PC と ICE ツールの WEDU によるカスタム IBW のターゲットへ OS を Sysprep 適応アクティベーションターゲットの準備開発ツール入手インストール更新確認構築インストール テスト量産 下記システム要件に沿った開発用 PC とターゲットを準備します 開発ツール環境 1GHzx86orx64processor. 1GBofoperatingsystem memory (2GBrecommendedforx64) 11GBoffreespaceharddrivespaceforcompleteinst allation. Atleastoneofthefollowingmediadevices: DVD-ROM drive USB2.0port Windows7SP1orlater Musthavenetworkaccessifyouplantouseacatalogstored onthenetwork orsaveyourconfigurationfiletothenetwork. ターゲット 1GHzx86orx64processorwith900MHz 1GBofsystem memory (2GBrecommendedforx64) 3GBoffreespaceontheharddisk(HDD)orflash-basedSolidStateDrive(SSD) (6GBrecommended) Atleastoneofthefollowingbootablemediatypes: BootableDVD-ROM drive BootableUSB2.0portandaUSBflashdrivewith4GBoffreespaceoraccess toalocalnetwork BIOSsupportingWindowsPreinst allationenvironment(windowspe)4.0 TED / ESD 14

16 WES7/82 種類の開発手順 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへOS を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 IBW メディア IBW メディアがあれば直接ターゲットに WE8S をインストールして評価できます このとき開発用 PC は必要ありません 対話形式でのマニュアルインストールとなりますが ターゲットの動作評価を うもっとも簡便な 法です TED / ESD 15

17 WindowsXPEmbedde d/ WindowsEmbedde dstandard

18 ベースとなるWindow s WindowsXPProfessionalSP3 英語版がベース WindowsXP の各機能をコンポーネント ( 部品 ) で提供 OS 開発ツールで XP ベースのカスタム OS を構築可能 必要な機能を自由に選択して OS の構築 ( ビルド ) が可能 13,0 0 を超えるコンポーネントの中から自由に選択 WindowsXPProfessional の豊富な機能を利 可能 マルチメディア ブラウジング ネットワーク機能 MultilingualUserInterface(MUI) で多言語をサポート 日本語を含む 24 言語をサポート 高い開発生産性 WindowsEmbeddedStudio( 開発ツール ) による OS 構築 VisualStudio によるソフトウェア開発 WindowsXPProfessional で動作可能なドライバやアプリケーションは移植作業なしにそのまま使用可能 TED / ESD 17

19 コンポーネントとは? コンポーネントとは個別に追加 削除可能な最小単位の機能 機能ごとに必要なファイルや設定をまとめたもの コンポーネントが動作するために必要となる他のコンポーネントのリスト ( 依存関係 ) を含む コンポーネント例 デバイスドライバ サービス プロトコル デザインテンプレート TED / ESD 18

20 WindowsXPEmbedded/ WindowsEmbeddedStandard2009 OS 開発ツール 19

21 Windows Embedded Studio (OS 開発ツール ) Windows Embedded Studio は OS の構築と展開のためのツールセットです ( 開発用 PC にインストールして使用します ) TargetDesigner コンポーネントをデータベースから選択し OS イメージを作成 ComponentDesigner 独自のアプリケーションやドライバのコンポーネント定義ファイル (.SLD) を作成 ComponentDataba semanager コンポーネント定義ファイル (.SLD) をデータベースにインポートし コンポーネントを管理 TargetAnalyzer ターゲットハードウェア情報取得 TED / ESD 20

22 TargetDesigner < コンポーネント一覧 > コンポーネントデータベースの内容です < コンポーネントの選択 > 左の一覧から 機器 (OS イメージ ) に搭載したい機能を選んで追加します < コンポーネントの詳細設定 > 個々のコンポーネント毎の細かな設定を指示します TED / ESD 21

23 ComponentDesigner < コンポーネント開発ツール > 独自のアプリケーションやサードパーティ製ドライバをコンポーネント定義ファイル (.SLD) に変換します 作成したコンポーネントは TargetDesigner の画面上から選べるようになり OS イメージに追加できます TED / ESD 22

24 ComponentDatabaseManager < コンポーネントデータベース > コンポーネントはデータベースで管理されています ComponentDesigner で作成した独自のコンポーネントは このデータベースにインポートします TED / ESD 23

25 WindowsEmbeddedStandard2009 XP に付加価値を追加する組み込み向けの拡張機能とは?

26 組み込み向け拡張機能 - ストレージ EnhancedWriteFil ter ストレージへの書き込みを他の記憶領域にリダイレクトし ストレージ内容を保護 ( ボリューム単位 ) e-basedwritefil ter ストレージへの書き込みをRAM にリダイレクトし ストレージの内容を保護 ( ファイル単位 ) USBBoot USB メディアからシステムを起動 RemoteBoot ディスクレスのシステムを構成可能 ElToritoCD CD-ROM からシステムを起動 TED / ESD 25

27 組み込み向け拡張機能 その他 DeviceUpdateAgent OSをリモートでアップデート ( ファイルやレジストリの更新 ) MessageBoxDefaultReply メッセージボックスの表示をコントロール Minlo gon WindowsLogon の簡易機能を提供し 起動時間や OS サイズを削減 ( セキュリティの制限あり ) etc. TED / ESD 26

28 XP と WES2009 の互換性

29 WES2009 で XPPro 相当の OS を構築するには? Q: Windows EmbeddedStandard2009(WES2 09) で 全てのコンポーネントを組み込み構築した OS は Windows XPProf essionalsp3 と全く同じになりますか? A: いいえ 全く同じ OS にはなりません WES2009 は組み込み用途向けに作成された OS で 組み込み向けの拡張機能を備えていますので XPPro 相当 + 組み込み拡張機能 になります 逆にWindowsXPProf essionalsp3 にはあって WES2009 には無い機能もあります TED / ESD 28

30 WES2009 と XPProSP3 の独自機能 WindowsXPProfessional にはあって WES2009 には無い機能 Windows ファイル保護 (WFP) 機能 WindowsXP ツアー オンラインによる製品のアクティベーション 初期設定画面 (OOBE) WindowsUpdate MSNExplorer など TED / ESD 29

31 WES2009 と XPProSP3 の独自機能 WES2009 にはあって Windows XPProfession al には無い機能 EnhancedWriteFilter (EWF) File-BasedWriteFilter (FBWF) USBBoot RemoteBoot HibernateOnceResumeMany (HORM) 個別のアクティベーション ( ライセンス認証 ) が不要 シェルのカスタマイズ など TED / ESD 30

32 WindowsEmbededStandard7/8 31

33 Windows Embedded Standard7 とは WindowsEmbeddedStandard7SP1 ( 略して WES7 とも呼称されています ) Windows7 ベースのカスタマイズ可能な組み込みデバイス専用プラットフォーム Windows7SP1Ultimate(32bit/64bit) の機能を Embedded コア + 選択可能な 150 以上の機能パッケージとして提供通常の Windows7 では提供されない組み込みデバイス向け拡張機能を搭載 EEF(EWF FBWF HORM ) 2 種類のインストール形式を選択可能 IBW による簡単なインストール ICE による 度な 動インストール 使用する機能によって 3 種類のラインナップを提供 (WS7P,WS7E,WS7C)

34 WindowsEmbedded8Standard とは Windows8 ベースのカスタマイズ可能な組み込みデバイス専用プラットフォーム Windows Embedded8 Standardとは Windows8(32bit/64bit) の機能を Embedded コア + 選択可能な約 2 0 個の機能モジュールとして提供 通常の Windows では提供されない組み込みデバイス向け拡張機能 ( ブランディング ロックダウン ) を搭載 2 種類のインストール形式を選択可能 IBW による簡単な手動インストール ICE による 度な 動インストール TED / ESD 33

35 補 資料 WindowsEmbeddedStandard7 との相違 WE8S ツールと WES7 ツールは共存できます 34

36 WES7vsWE8S 基本的な考え方は同じですが機能名称が変わっています データベース ( 場所 ) WE8S Catalog C: WindowsEmbedded Catalog WES7 機能単位 Module Package DistributionShare ICE 設定ファイル ConfigurationFile AnswerFile C: Program Files WindowsEmbedded Standard7 DSSP1 WE8S WES7 35

37 WE8S Topi c SKU( ラインナップ ) が異なります WE8S(1 種類 ) WES7(3 種類 ) N/A WS7P WS7E WS7C FES8(1 種類 ) FES7(2 種類 ) N/A Professional Ultimate 8 Industry(2 種類 ) PosReady7(1 種類 ) Pro Enterprise N/A Windows Embedded Standard 7 WS7C Windows Media Center を含むマルチメディア再生専用機器 (STB 等 ) ライセンス 36

38 開発の流れ (1/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 下記システム要件に沿った開発用 PC とターゲットを準備します 開発ツール環境 1GHzx86orx64processor. 1GBofoperatingsystem memory (2GBrecommendedforx64) 11GBoffreespaceharddrivespaceforcompleteinst allation. Atleastoneofthefollowingmediadevices: DVD-ROM drive USB2.0port Windows7SP1orlater Musthavenetworkaccessifyouplantouseacatalogstored onthenetwork orsaveyourconfigurationfiletothenetwork. ターゲット 1GHzx86orx64processorwith900MHz 1GBofsystem memory (2GBrecommendedforx64) 3GBoffreespaceontheharddisk(HDD)orflash-basedSolidStateDrive(SSD) (6GBrecommended) Atleastoneofthefollowingbootablemediatypes: BootableDVD-ROM drive BootableUSB2.0portandaUSBflashdrivewith4GBoffreespaceoraccess toalocalnetwork BIOSsupportingWindowsPreinst allationenvironment(windowspe)4.0 TED / ESD 37

39 開発の流れ (2/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 WindowsEmbedded8Standard( 以後 WE8S と略 ) の開発ツールを入手します ツールは無償でダウンロードできます DVD へ展開すると ICE ツール ( 要 2 層 DVD) 32bitIBW 64bitIBW の 3 メディアとなります (CLA 契約済であれば弊社よりメディア媒体での提供も可 ) MicrosoftID(LiveID) を取得してインストール用の PID を入手してください PID は ICE ツールのインストール用と 構築された OS の評価インストール用の 2 種類が必要です IBW=ImageBuilderWizard ICE= ImageConfigurationEditor TED / ESD 38

40 開発の流れ (3/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 開発環境に ICE ツールをインストールします 64bitOS を構築する予定がある場合はカスタムインストールを選択します このとき 64bitIBW の DVD が必要となります ICE の機能は次の通りです 1)WE8S のインストーラである IBW の生成 2)TAP.EXE を含む WindowsPE ブートイメージの生成 3)IBW の動作を指定するコンフィグレーションファイルの作成 4) コンフィグレーションファイルと必要最小限のモジュールで構成されるカスタム IBW の生成 TED / ESD 39

41 開発の流れ (4/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 インストールされた WE8S のカタログ ( 各モジュールのデータベース ) は最新ではありません 々更新される Windows8 の更新モジュールを WEDU を使って確認 インストールします OS 構築後に WindowsUpdate によってセキュリティパッチ等を適用することも可能ですが 組み込み専用の機能拡張は WEDU を使って更新する必要があります WEDU 以外にも MyOEM サイトから必要な更新モジュールを取得して適応することも可能です TED / ESD 40

42 開発の流れ (5/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 ターゲット上で TAP.EXE を実 しハードウエア構成を抽出 ハードウエア構成情報ファイル Device.pmq ICE は IBW の動作を設定するコンフィグレーションファイルを作成できます IBW 単体では対話形式での WE8S インストールとなりますが コンフィグレーションファイルを組み合わせたカスタム IBW ではこれらの作業を自動化できます このときターゲットのハードウエア情報はあらかじめ TAP.EXE ツールによって収集しておきます IBW メディアとしては DVD 以外にも USB メモリ等も利 できます TED / ESD 41

43 開発の流れ (6/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 IBW をターゲット上で起動 (Boot) させると WE8S のインストールが開始されます IBW のみの場合は 動で必要な設定を います インストールは通常 1 時間程度を要します インストールが完了した後 WE8S の 分な動作確認を います TED / ESD 42

44 開発の流れ (7/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 動作確認の終わった OS イメージを量産のために複製する場合は Sysprep ツールを使って OS の一般化 (Generalize) を います OS の一般化とは動作確認中に使用したユーザ情報 ログ システムに固有の SID などを消去して複製の準備を うことです TED / ESD 43

45 開発の流れ (8/8) 開発用 PC と WE8S の ICE ツールの WEDU による カスタムIBW の ターゲットへWE8S を Sysprep 適応 アクティベーション ターゲットの準備 開発ツール入手 インストール 更新確認 構築 インストール テスト 量産 WE8S は ( 評価版であっても ) 必ずアクティベーションを う必要があります アクティベーションが未実 であると警告画 が表 され 30 分毎に強制的にシステムが再起動されます アクティベーションは実機を直接 ( または専用プロキシ PC 経由で ) インターネットに接続し Microsoft のライセンスサーバに接続することで実 されます インターネット接続環境が無い場合は電話による自動音声応答システムを使用します WE8S の一部の機能 ( ストアアプリのサイドローディング等 ) はエンドユーザにおいて追加アクティベーションが別途必要です TED / ESD 44

46 WindowsEmbeddedStandard7/8 OS 開発ツール 45

47 OS 開発ツールの概要 ImageBuilderWizard(IBW) OS に搭載する機能をウィザード形式で選択高速なプロトタイピング開発 ImageConfigurationEditor(ICE) 開発用 PC に開発ツールをインストールし より 度な OS カスタマイズを実現

48 IBW(ImageBuilderWizard) を利 した OS イメージの構築 47

49 IBW 組み込み機器機能選択 ターゲットの組み込み機器上で IBW を起動し OS に組み込む機能をウィザード形式で選択します

50 ターゲットの組み込み機器上で IBW を起動した時の画面です

51 ここから OS イメージを構築して きます テンプレートを利 すれば より簡単に作成できます

52 ウィザードに従って OS に搭載したいモジュール ( 機能 ) を選択して きます

53 構成が決まったら OS をインストールする先のパーティションを選択します

54 あとは 指定した構成でターゲットの装置に OS がインストールされて きます

55 OS のインストールが完了しました 初回起動の設定が始まります

56 これで OS のインストールは完了です 指定したモジュールだけを搭載した OS を構築できます

57 Windows 8OS と同じように 従来のデスクトップ UI も利 できます

58 ICE(ImageConfigurationEditor) を利 した OS イメージのカスタマイズ 57

59 開発用 PC にインストールした開発ツール (ICE) を使えば より 度な OS のカスタマイズが可能です

60 こちらが開発ツール (ICE) を起動した時の画面です

61 画面左の Catalog には Window s8 の各機能が部品化された モジュール が存在します

62 画面中央の Configuration File に OS に搭載したい モジュール を追加していきます

63 画面右の Settin gs では 選択した モジュール の細かな設定を指定できるようになっています

64 開発環境のアップデート 63

65 WEDU WEDU(WindowsEmbeddedDeveloperUpdate) は開発ツールのデータベースを最新に保つ機能です WE8S の WEDU は WES7 もサポートします (WES7 の WEDU は要アンインストール ) スキャン開始 AutoScan: 毎 0:00 に自動確認 未適応のアップデート数 更新の確認には通常 5 10 分程度を要します 64

66 WEDU 必要なものを選択してカタログに追加できます 語パックなど明 的に不要なものは非表示とすることもできます チェックされている項目をダウンロードしてカタログに追加 更新の完了 65

67 東京エレクトロンデバイス株式会社インテリジェントシステムカンパニー エンベデッドソリューション部 URL:htt p://esg.teldevice.co.jp/ TEL: 東京エレクトロンデバイスより 組み込み開発に関する最新情報をお届けします http :// TED / ESD 66