はじめてのwindows embedded standard 開発 os...

はじめての Windows Embedded Standard 開発OS 開発の実演デモ

Windows Embedded Community Day 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

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(Microsoft MVP for Windows Embedded)

自己紹介・MicrosoftWindowsEmbeddedOSの正規販売代理店・組込機器メーカー様に Windows Embeddedのご提案や製品開発のサポート

MVP for Windows Embedded(Jan.2013 -Dec.2013)

TED / ESD 1

【得意分野】Kinect + Windows Embedded

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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？http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1309/19/news011.html

http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1309/19/news011.html

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なぜ Windows Embeddedか？

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 WindowsEmbeddedWebサイト (小売業/サービス業向けソリューション)http://www.microsoft.com/windowsembedded/ja-jp/evaluate/windows-embedded-retail-and-hospitality-devices.aspx

身近な場所でも使われる Windows Embedded

TED / ESD 4

http://www.microsoft.com/windowsembedded/ja-jp/evaluate/windows-embedded-retail-and-hospitality-devices.aspx

WindowsEmbedded特徴

⻑期供給

OEM供給

リカバリー

15年間をコミット

OSバージョンコントロール

リカバリイメージ作成

Windows Embedded は専用機器向けにライセンスされる組み込みOSです

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「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

デバイス活用

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

Kinectfor Windows など新しいデバイスの活用

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Windows EmbeddedStandardとは？

Windows Embedded Standard とは？

Windows Embedded Standard 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WindowsOS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

WindowsOS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 WindowsOSでは提供されない、組み込み向け拡張機能の利⽤が可能

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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

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・Internet Explorer・Windows Media Player・.NET Framework・Internet Connection Sharing・TCP/IP Services・HomeGroup・Remote Access..etc

PC向けWindowsとの対応

TED / ESD 10

WindowsXPEmbedded/Windows Embedded Standard 2009

Windows Embedded Standard 7

Windows Embedded 8 Standard

WindowsEmbeddedの⻑期供給

2013/Rev1 －11－

EmbeddedOSラインナップ EOS延⻑サポート期限

EOLライセンス購入が可能な期限

Windows XP Profor Embedded Systems

2014/4/8 2016/12/31(32bit版)2020/4/25 (64bit版)

Windows 7 Pro/Ultimate for Embedded Systems (32/64bit)

2020/1/14 2024/9/30

Windows Embedded 8 Pro 2023/1/10 2028/3/31Windows Embedded Standard 2009 2019/1/8 2024/1/8Windows Embedded Standard 7 2020/10/13 2025/7/27Windows Embedded 8 Standard 2023/07/11 2028/03/31

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Windows EmbeddedStandardOS開発手法

OS開発手法の違いWindowsXPEmbedded/Windows Embedded Standard 2009

Windows Embedded Standard 7/ Embedded 8 Standard

ターゲット Target Designer(OSビルド)

OSイメージ

TAP（ターゲットの構成分析）

WindowsXPコンポーネント(15000+)SQLサーバ

ターゲットICEでAnswerFile

（インストールシナリオ）を作成

TAP（ターゲットの構成分析）

Windows７Feature パッケージ

(100+)

Configurationセット（IBW+AnswerFile）

AnswerFileに従ってOSを自動インストール DS（Distribution Share）

カスタマイズされたIBW ICE:ImageConfiguration Editor IBW:ImageBuilder Wizard

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WES7/8 2種類の開発手順

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

開発ツール環境ターゲット1 GHz x86 or x64 processor.

1 GB of operating system memory(2 GB recommended for x64)

11 GB of free space hard drive space for complete installation.

At least one of the following media devices:DVD-ROM driveUSB 2.0 port

Windows7 SP1 or later

Musthave network access if you plan to use a catalog stored on the network or save your configuration file to the network.

1 GHzx86 or x64 processor with 900 MHz

1 GB of system memory(2 GB recommended for x64)

3 GB of free space on the hard disk (HDD) or flash-based Solid State Drive (SSD) (6 GBrecommended)

At least one of the following bootable media types:Bootable DVD-ROM driveBootable USB 2.0 port and a USB flash drive with 4 GB of free space or access to a local network

BIOS supporting Windows PreinstallationEnvironment (Windows PE) 4.0

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WES7/8 2種類の開発手順

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⾏うもっとも簡便な⽅法です。

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

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Windows XPEmbedded /Windows Embedded Standard2009

ベースとなるWindows

Windows XP Professional SP3 英語版がベースWindows XP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

13,000を超えるコンポーネントの中から自由に選択 Windows XP Professionalの豊富な機能を利⽤可能

マルチメディア・ブラウジング・ネットワーク機能 Multilingual User Interface (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

Windows Embedded Studio (開発ツール)によるOS構築 Visual Studioによるソフトウェア開発

Windows XP Professional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

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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

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

コンポーネントとは？

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Windows XPEmbedded /Windows Embedded Standard2009

OS開発ツール

Target Designer– 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Component Designer– 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Component Database Manager– 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

Target Analyzer– ターゲットハードウェア情報取得

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)

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Target Designer

＜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。

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Component Designer

＜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、Target Designer 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。

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Component Database Manager

＜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。

Component Designer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。

Windows Embedded Standard 2009

XPに付加価値を追加する組み込み向けの拡張機能とは？

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Enhanced Write Filter– 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)

File-Based Write Filter– 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)

USB Boot– USBメディアからシステムを起動Remote Boot– ディスクレスのシステムを構成可能El ToritoCD– CD-ROMからシステムを起動

組み込み向け拡張機能 -ストレージ

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Device Update Agent– 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)Message Box Default Reply– メッセージボックスの表示をコントロールMinlogon– Windows Logon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.

組み込み向け拡張機能 – その他

XP と WES2009の互換性

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Q：Windows Embedded Standard 2009（WES2009）で全てのコンポーネントを組み込み構築したOSはWindows XP Professional SP3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、「XP Pro相当＋組み込み拡張機能」になります。逆にWindows XP Professional SP3にはあって、WES2009には無い機能もあります。

WES2009でXPPro相当のOSを構築するには？

TED / ESD 29

Windows XP Professional にはあってWES2009 には無い機能

– Windows ファイル保護（WFP）機能– Windows XP 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）– Windows Update – MSN Explorer・・・など。

WES2009 と XP Pro SP3 の独自機能

TED / ESD 30

WES2009 にはあってWindows XP Professional には無い機能

– Enhanced Write Filter (EWF)– File-Based Write Filter (FBWF)– USB Boot– Remote Boot– Hibernate Once Resume Many (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。

WES2009 と XP Pro SP3 の独自機能

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Windows Embedded Standard 7/ 8

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Windows7 SP1 Ultimate(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による⾼度な⾃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）

Windows Embedded Standard 7 SP1(略してWES7とも呼称されています)

Windows Embedded Standard 7 とは

TED / ESD 33

Windows Embedded 8 Standard とは

• Windows Embedded 8 Standard 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

• Windows8 (32bit/64bit) の機能をEmbeddedコア+選択可能な約200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による⾼度な⾃動インストール

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補⾜資料Windows Embedded Standard 7 との相違

WE8SツールとWES7ツールは共存できます。

WES7 vsWE8S

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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。

WE8S WES7データベース(場所)

CatalogC:¥Windows Embedded Catalog

Distribution ShareC:¥Program Files¥Windows Embedded Standard 7¥DSSP1

機能単位 Module PackageICE設定ファイル Configuration File Answer File

WES7WE8S

WE8S Topic

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SKU（ラインナップ）が異なります。

WE8S（1種類） WES7（3種類）

N/AWS7PWS7EWS7C

FES8（1種類） FES7（2種類）

N/AProfessionalUltimate

8 Industry（2種類） PosReady7（1種類）Pro

N/AEnterprise

Windows Embedded Standard 7 – WS7CWindows 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

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開発の流れ(1/8)

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

開発ツール環境ターゲット1 GHz x86 or x64 processor.

1 GB of operating system memory(2 GB recommended for x64)

11 GB of free space hard drive space for complete installation.

At least one of the following media devices:DVD-ROM driveUSB 2.0 port

Windows7 SP1 or later

Musthave network access if you plan to use a catalog stored on the network or save your configuration file to the network.

1 GHzx86 or x64 processor with 900 MHz

1 GB of system memory(2 GB recommended for x64)

3 GB of free space on the hard disk (HDD) or flash-based Solid State Drive (SSD) (6 GBrecommended)

At least one of the following bootable media types:Bootable DVD-ROM driveBootable USB 2.0 port and a USB flash drive with 4 GB of free space or access to a local network

BIOS supporting Windows PreinstallationEnvironment (Windows PE) 4.0

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Windows Embedded 8 Standard(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）、32bit IBW、64bit IBW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=Image Builder Wizard ICE = Image Configuration Editor


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開発環境にICEツールをインストールします。64bit OS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64bit IBW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


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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。⽇々更新される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。


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ターゲット上でTAP.EXEを実⾏しハードウエア構成を抽出

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メモリ等も利⽤できます。


ハードウエア構成情報ファイルDevice.pmq

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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のみの場合は⼿動で必要な設定を⾏います。

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の⼗分な動作確認を⾏います。


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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）を⾏います。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⾏うことです。


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WE8Sは（評価版であっても）必ずアクティベーションを⾏う必要があります。アクティベーションが未実⾏であると警告画⾯が表⽰され、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⾏されます。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。


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Windows Embedded Standard 7/ 8OS開発ツール

OS開発ツールの概要

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

開発用PCに開発ツールをインストールし、より⾼度なOSカスタマイズを実現

Image Builder Wizard (IBW)

Image Configuration Editor (ICE)

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IBW(Image Builder Wizard)を利⽤したOSイメージの構築

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

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を起動した時の画面です。

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

ウィザードに従って、OSに搭載したいモジュール(機能)を選択して⾏きます。

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。

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⾏きます。

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。

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。

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

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ICE(Image Configuration Editor)を利⽤したOSイメージのカスタマイズ

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

こちらが開発ツール(ICE)を起動した時の画面です。

画面左の「Catalog」には、Windows8の各機能が部品化された「モジュール」が存在します。

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。

画面右の「Settings」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。

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開発環境のアップデート

WEDU(Windows Embedded Developer Update)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）

WEDU

64※更新の確認には通常 5〜10 分程度を要します。

Auto Scan:毎0:00に自動確認スキャン開始

未適応のアップデート数

必要なものを選択してカタログに追加できます。

WEDU

65

⾔語パックなど明⽰的に不要なものは非表示とすることもできます

更新の完了

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

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