Windows 10 iot core services

В июне 2018 года компания Microsoft представила Windows 10 IoT Core Services — новую бизнес-модель для операционной системы Windows 10 IoT Core. Разберем особенность и преимущества нового предложения для разработчиков и производителей embedded-устройств.

Компания Кварта Технологии продолжает оказывать услуги по настройке операционных систем, созданием образов ОС на заказ и помогать с настройкой промышленного тиражирования образов. Более подробнаяя информация доступна на соответствующей странице.

Windows 10 IoT Core vs. Windows 10 IoT Enterprise

Windows 10 IoT Core — представленная в 2015 году бесплатная редакция ОС Windows 10. Разработчики и OEM-производители создают и тестируют с помощью этой ОС прототипы готового устройства, а также используют ее как рабочую ОС для «умных» устройств Интернета вещей. 

Ключевыми преимуществами Windows 10 IoT Core являются: возможность работы на платформе ARM, низкие системные требования и размер, бесплатность (в варианте для непромышленного использования).

Сравним Windows 10 IoT Core с редакцией Windows 10 IoT Enterprise:

* Указаны для примера. Фактически сценариев использования может быть больше.

Windows 10 IoT Core и Windows 10 IoT Core Services

Windows 10 IoT Core распространяется бесплатно, дважды в год получает новую функциональность, а каждый выпуск поддерживается Microsoft только 1,5 года. Такой подход с одной стороны удобен для разработчиков-энтузиастов, которым важно постоянно иметь в арсенале самые актуальные технологии Microsoft, с другой — ограничивает использование этой ОС в промышленном производстве и отраслевых решениях, поскольку в большинстве сценариев использования таких устройств недопустимы незапланированные обновления и перезагрузки, а ограниченная поддержка 18 месяцев подвергает риску безопасность устройств.

Кроме того, Windows 10 IoT Core не обладает механизмом официального подтверждения легальности использования (не имеет наклеек-сертификатов подлинности), а также, учитывая ее бесплатность — не имеет официальных документов о передаче сублицензионных прав.

Поэтому, для коммерческих сценариев использования Windows 10 IoT Microsoft предлагает аналогичный продукт, но лишенный указанных недостатков — Windows 10 IoT Core Services.

Преимущества Windows 10 IoT Core Services

Windows 10 IoT Core Services — это новая модель платного распространения и обслуживания операционной системы Windows 10 IoT Core по подписке. Рассмотрим основные преимущества нового предложения:

Обновления

Новый облачный механизм обновлений IoT Core Device Update Center (DUC). Позволяет удаленно обновлять ОС, драйвера и ваши собственные приложения на устройстве через ту же сеть Content Distribution Network (CDN), которая используется и в привычном инструменте Windows Update.

10 лет поддержи через канал LTSC

Windows 10 IoT Core Services предлагает долгосрочный цикл обслуживания LTSC (ранее — LTSB), с ежемесячно публикуемыми кумулятивными обновлениями безопасности и стабильности, но без доставки функциональных обновлений (новых релизов). 

Безопасность в Windows 10 IoT Core Services

Новый инструмент Device Health Attestation (DHA). Облачный сервис, гарантирующий безопасность подключаемых устройств и системы в целом, путем внешнего удостоверения подлинности каждого подключенного устройства на платформе Windows 10 IoT Core Services.

Поддержка для Windows 10 IoT Core Services

• Официальная поддержка Microsoft в течение 10 лет, в соответствии с политикой Microsoft Lifecycle Support.
• Выпуски с долгосрочным обслуживанием Long-term Servicing Channel (LTSC), аналогичный Windows 10 IoT Enterprise LTSC.
• Доступ к ежемесячно обновляемым кумулятивным пакетам обновлений безопасности Windows 10 IoT Core.

Лицензирование Windows 10 IoT Core Services

Windows 10 IoT Core Services состоялся осенью 2018 года и уже доступна для заказа в Кварта Технологии.

Продукт поставляется вместе с сервисами Azure по обновлению устройств Device Update Center**, 10-ти летней поддержкой, а также серисом гарантированного безопасного доступа (Device Health Attestation). 

Стоимость Windows 10 IoT Core Services составляет 36 долларов за единицу, включая 10-ти летнюю подписку на сервисы (или $0,30 за устройство в месяц). Для Windows 10 IoT Core Services, в отличие от Windows 10 IoT Core могут быть заказаны лицензионные наклейки COA (опционально).

Полезные ресурсы

Ценообразование и ознакомительные версии

Дистрибутивы

Настройка служб обновлений ОС и приложений Device Update Center

Материалы в базе знаний

(**) — Сервисы Azure не включают подписку Azure Active Directory, необходимую для работы с сервисом Device Update Center. Azure Active Directory заказчик может приобрести самостоятельно или через нашу компанию.

Introduction to Windows 10 IoT Core Services

Windows 10 IoT Core Services is a specialized edition of the Windows 10 operating system, tailored specifically to meet the unique demands of the Internet of Things (IoT) ecosystem. Unlike other editions of Windows 10, which are designed for general-purpose computing, Windows 10 IoT Core Services focuses on providing a robust and scalable platform for IoT devices. This makes it an ideal solution for developers, businesses, and device manufacturers who require long-term OS support and advanced device management capabilities.

The purpose of Windows 10 IoT Core Services is to offer a streamlined, secure, and manageable environment for IoT devices. It addresses critical needs such as device security, lifecycle management, and remote monitoring, which are essential for maintaining the integrity and functionality of IoT solutions. By offering long-term servicing, it ensures that devices can run reliably over extended periods, minimizing the risk of obsolescence and reducing maintenance costs.

One of the key differentiators of Windows 10 IoT Core Services is its focus on long-term support and device management. This includes features like Device Update Center, which allows for the delivery of updates and patches, and Azure IoT Device Management, which facilitates the remote monitoring and control of devices. These capabilities are crucial for businesses that deploy large numbers of IoT devices, as they provide a centralized and efficient way to manage and update their fleet.

For developers, Windows 10 IoT Core Services offers a comprehensive development environment with extensive support for Universal Windows Platform (UWP) applications. This enables the creation of versatile and high-performance IoT solutions that can leverage the full capabilities of the Windows ecosystem. Additionally, the integration with Azure IoT services provides developers with powerful tools for data analytics, machine learning, and cloud storage, enhancing the overall functionality and scalability of their IoT solutions.

In conclusion, Windows 10 IoT Core Services is a vital component for anyone involved in the IoT sector. Its emphasis on long-term support, security, and device management makes it a robust and scalable solution for developing and maintaining IoT devices, ensuring that they remain functional and up-to-date throughout their lifecycle.

Understanding Long-Term OS Support

Long-Term OS Support (LTOS) is a pivotal element within the realm of Windows 10 IoT Core Services, particularly for devices deployed in critical and industrial environments. LTOS ensures that IoT devices receive continuous security updates, stability enhancements, and feature improvements over an extended period, typically spanning several years. This prolonged support lifecycle is crucial for maintaining the integrity and operational efficiency of devices that are integral to essential services and infrastructure.

In the context of IoT devices, long-term support addresses several key challenges. One of the primary benefits is enhanced stability. By committing to a stable and consistent operating system environment, LTOS minimizes the risks associated with frequent updates and changes that could disrupt device functionality. This stability is particularly important in sectors where uninterrupted operation is paramount, such as healthcare, manufacturing, and transportation.

Security is another critical advantage of LTOS. IoT devices are often targeted by cyber threats, and maintaining a secure environment is essential to protect sensitive data and ensure reliable operation. With LTOS, devices receive regular security patches and updates, reducing vulnerabilities and safeguarding against potential breaches. This proactive approach to security helps organizations comply with regulatory requirements and industry standards, fostering trust among stakeholders and customers.

Moreover, LTOS contributes to reduced maintenance costs over time. Devices with long-term support require fewer interventions and updates, lowering the overall cost of ownership. This cost-efficiency is particularly beneficial for industries with large-scale IoT deployments, where maintaining and updating numerous devices can be resource-intensive. By ensuring that devices remain functional and up-to-date without frequent overhauls, LTOS supports the financial sustainability of IoT projects.

Industries that benefit significantly from LTOS include healthcare, where medical devices must operate reliably and securely; manufacturing, where production equipment demands consistent performance; and transportation, where infrastructure and vehicle systems require continuous uptime. By leveraging the advantages of long-term support, these sectors can enhance operational resilience, optimize resource allocation, and maintain high standards of service delivery.

Features of Windows 10 IoT Core Services

Windows 10 IoT Core Services offers an array of features designed to streamline device management and ensure robust operational support for IoT deployments. Central to its offering is comprehensive device management, which allows administrators to oversee a large fleet of devices from a single interface. This centralized management capability facilitates tasks such as device configuration, monitoring, and troubleshooting, thereby enhancing operational efficiency.

Another critical feature is update control, which provides administrators with granular control over the deployment of updates. By allowing for scheduled updates and staged rollouts, organizations can ensure that their devices remain up-to-date without disrupting operations. This is particularly valuable in scenarios where devices are deployed in mission-critical environments, such as healthcare or industrial automation.

Security enhancements are a cornerstone of Windows 10 IoT Core Services. The platform incorporates advanced security measures, including secure boot, BitLocker encryption, and device health attestation. These features work together to protect devices from unauthorized access and ensure the integrity of data. In real-world scenarios, such as in smart city infrastructure, these security protocols are vital for safeguarding sensitive information and maintaining public trust.

Cloud integration further amplifies the capabilities of Windows 10 IoT Core Services. By leveraging Azure IoT Hub, organizations can seamlessly connect their IoT devices to the cloud, enabling advanced data analytics, real-time monitoring, and remote management. This integration is particularly beneficial in scenarios involving geographically dispersed devices, such as in logistics and supply chain management, where real-time data can drive informed decision-making and operational efficiency.

Overall, the features of Windows 10 IoT Core Services empower organizations to manage their IoT devices effectively and securely. By providing robust device management, update control, enhanced security, and cloud integration, the platform addresses the complexities associated with large-scale IoT deployments, ensuring that devices operate optimally and securely in diverse environments.

Managing Device Updates

Effective management of device updates is crucial for maintaining the security and functionality of IoT devices. Windows 10 IoT Core Services offers robust update management capabilities, enabling seamless and efficient updates. These updates are categorized into three primary types: security, feature, and maintenance updates. Security updates are essential for protecting devices against vulnerabilities and threats. Feature updates introduce new functionalities and improvements, while maintenance updates address bug fixes and performance enhancements.

One of the significant advantages of Windows 10 IoT Core Services is its ability to schedule updates, ensuring minimal disruption to device operations. Administrators can configure update policies to control when and how updates are applied, reducing the risk of unplanned downtime. This feature is particularly beneficial for IoT devices that operate in critical environments where continuous uptime is essential.

Updates are delivered through a secure and reliable distribution mechanism. Windows Update for Business (WUfB) and Device Update Center (DUC) are the primary channels used to distribute updates to IoT devices. WUfB provides a centralized management solution, allowing administrators to oversee update deployments across multiple devices. DUC, on the other hand, offers more granular control, enabling tailored update packages for specific device models or configurations.

Applying updates to IoT devices is streamlined to ensure efficiency and reliability. The update process is designed to be as non-intrusive as possible, with mechanisms in place to verify the integrity of updates before installation. This verification process helps to prevent potential issues that could arise from corrupted or incomplete updates.

In conclusion, managing device updates with Windows 10 IoT Core Services is a comprehensive process that balances security, functionality, and minimal disruption. By leveraging the update management capabilities, administrators can ensure their IoT devices remain secure, up-to-date, and operational, ultimately fostering a more resilient and reliable IoT ecosystem.

Assessing Device Health

Windows 10 IoT Core Services offers an array of tools and methods for assessing device health, ensuring that devices operate efficiently and reliably. Central to these capabilities are monitoring device performance, conducting diagnostics, and implementing predictive maintenance strategies.

Monitoring device performance is crucial for maintaining optimal functionality. Windows 10 IoT Core Services provides real-time insights into various performance metrics such as CPU usage, memory consumption, and network activity. By continuously tracking these parameters, administrators can detect anomalies that may indicate potential issues, allowing for timely interventions.

Diagnostics tools within Windows 10 IoT Core Services play a vital role in troubleshooting. These tools can perform comprehensive system checks, identifying hardware and software malfunctions. For instance, diagnostic reports can highlight driver errors, system crashes, and connectivity problems, providing detailed logs that assist in pinpointing the root cause of issues.

Predictive maintenance is another significant feature facilitated by Windows 10 IoT Core Services. By utilizing machine learning algorithms and historical data analysis, the platform can predict potential failures before they occur. This proactive approach involves monitoring key data points such as temperature fluctuations, disk health, and power consumption patterns. For example, consistently high temperatures might suggest an impending fan failure, prompting preemptive maintenance actions.

These tools collectively aid in preemptively identifying issues, thereby reducing downtime and enhancing device longevity. By leveraging the comprehensive monitoring, diagnostic, and predictive maintenance capabilities of Windows 10 IoT Core Services, organizations can maintain high levels of operational efficiency and ensure the sustained health of their IoT devices.

Security and Compliance

Windows 10 IoT Core Services is designed with a strong emphasis on security and compliance, ensuring that devices are both protected and meet industry standards. One of the fundamental security features is Secure Boot, which ensures that only trusted software is loaded during the boot process. This mechanism helps prevent unauthorized code from running on the device, thereby safeguarding the system against malware and other security threats.

Encryption is another critical security measure integrated into Windows 10 IoT Core Services. The platform supports BitLocker, providing robust encryption to protect data stored on devices. By encrypting the entire drive, BitLocker ensures that the data remains secure even if the device is lost or stolen, thus maintaining the confidentiality and integrity of sensitive information.

Device lockdown is also a key feature, allowing administrators to restrict device functionality to only what is necessary for its intended purpose. This minimizes the attack surface and reduces the risk of security breaches. Administrators can leverage features such as Unified Write Filter (UWF) and Assigned Access to lock down devices, ensuring they operate in a controlled and secure manner.

Windows 10 IoT Core Services also helps organizations meet industry-specific compliance requirements. The platform adheres to several important certifications and standards, such as Common Criteria and FIPS 140-2, ensuring it meets the rigorous security requirements of various industries. This compliance is crucial for organizations operating in sectors like healthcare, finance, and critical infrastructure, where data security and regulatory adherence are paramount.

By integrating these comprehensive security measures and maintaining adherence to industry standards, Windows 10 IoT Core Services provides a reliable foundation for secure and compliant device management. This ensures that devices not only perform efficiently but also operate within the necessary regulatory frameworks, providing peace of mind to businesses and end-users alike.

Use Cases and Industry Applications

Windows 10 IoT Core Services have significantly impacted various industries by providing robust, scalable solutions for long-term OS support and device management. In the manufacturing sector, for instance, companies have leveraged these services to optimize production lines with real-time monitoring and predictive maintenance. A notable case is that of a leading automotive manufacturer that integrated IoT Core Services into their assembly process, reducing downtime by 30% and improving overall equipment efficiency.

In healthcare, the implementation of Windows 10 IoT Core Services has revolutionized patient care and operational efficiency. Hospitals and clinics have adopted these services to manage a wide array of connected medical devices, ensuring seamless updates and consistent performance. A prominent healthcare provider utilized IoT Core Services to integrate patient monitoring systems, resulting in a 20% reduction in emergency response times and enhanced patient outcomes.

Retailers have also capitalized on the advantages of Windows 10 IoT Core Services, particularly in inventory management and customer engagement. By deploying IoT-enabled smart shelves and point-of-sale systems, a major retail chain achieved a 15% increase in inventory accuracy and a 10% boost in customer satisfaction. These improvements have not only streamlined operations but also provided valuable insights into consumer behavior and preferences.

The transportation industry has seen transformative changes through the adoption of Windows 10 IoT Core Services as well. Fleet management companies have implemented IoT solutions to track vehicle performance, optimize routes, and ensure timely maintenance. A leading logistics firm reported a 25% reduction in fuel consumption and a 20% increase in on-time deliveries after integrating these services into their fleet management system.

Overall, Windows 10 IoT Core Services provide a versatile and reliable framework for various industry applications, driving efficiency, enhancing operational capabilities, and delivering measurable outcomes. By continuously supporting and managing IoT devices, these services empower businesses to thrive in an increasingly connected world.

Getting Started with Windows 10 IoT Core Services

Embarking on your journey with Windows 10 IoT Core Services begins with understanding the prerequisites and setting up a proper development environment. This section will guide you through the initial steps required to configure and deploy your first IoT device using Windows 10 IoT Core Services.

Firstly, ensure that you have a compatible device for development. Windows 10 IoT Core Services supports a range of devices, including the Raspberry Pi 3 and 4, as well as the DragonBoard 410c. Additionally, a Windows 10 PC is required for development purposes. It is recommended to have the latest Windows 10 updates installed to avoid compatibility issues.

Next, you will need to install Visual Studio, which is the primary Integrated Development Environment (IDE) for developing applications on Windows 10 IoT Core. Download and install Visual Studio 2019 or later, and ensure that you include the necessary workloads during the installation process. Specifically, select the “Universal Windows Platform development” workload to ensure you have all the tools required for IoT development.

Once Visual Studio is set up, you must install the Windows 10 IoT Core Dashboard. This tool simplifies the process of creating a bootable SD card for your IoT device. Download the IoT Dashboard from the official Microsoft website, and follow the instructions to flash the Windows 10 IoT Core image onto your SD card. Insert the SD card into your IoT device and power it on.

With your device powered on and connected to the same network as your development PC, use the IoT Dashboard to find and configure your device. The dashboard will display the device’s IP address, which you can use to connect to it remotely via PowerShell or SSH for further configuration.

To deploy your first application, open Visual Studio and create a new “Blank App (Universal Windows)” project. Develop your application as per your requirements and deploy it directly to your IoT device by selecting it as the target device in Visual Studio.

For detailed guidance, refer to the official documentation and explore the community forums for additional resources and support.

Время на прочтение4 мин

Количество просмотров126K

Привет!

На прошлой неделе мы рассказали про то, как видим Интернет Вещей. Про то, как в Microsoft Technology Center уже функционирует концепт умного офиса. Про то, как подключить Arduino к Raspberry Pi 2, а также про то, как с одноплатной системы можно собирать данные, отправлять и визуализировать в облаке Microsoft Azure. Прошлая неделя получилась именно такой – под знаком облака. Эта пройдёт под знаком Windows 10 – сегодня про общие моменты, в среду про AllJoyn, в пятницу – про все те интереснейшие партнёрства, которые мы заключили (Canonical, Arduino и др.) и про то, что они несут в этот мир.

Картинка с сайта: habr.com

Как мы уже писали, флагман нашего операционносистемостроения Windows 10, выходящий 29 июля, будет работать на достаточно компактных одноплатных системах, типа Raspberry Pi 2 или Intel Minnowboard MAX, которые могут стать основой домашних интеллектуальных систем, подключаемых к Интернету вещей. К ситуации, в которой мы можем написать приложение в Visual Studio и, собрав его под ARM либо x86, развернуть не только на десктопе, но и на плате, Microsoft шёл примерно с 2011 года (обязательно посмотрите про эту историю в очень интересном докладе Дона Бокса на WinHEC 2015), когда были предприняты первые шаги к объединению платформ. Теперь будет единая система, которая будет называться Windows 10, и иметь редакцию, по которой и будет определяться ее принадлежность. По редакциям окончательное понимание придёт позже, но уже сейчас известно, что их будет около 7. К устройствам прямое отношение имеют три:

• IoT Industrial (Intel-only, похожа на Windows 10 Enterprise, с учётом подстройки под конкретный сценарий, например, банкомат или торговый автомат);
• Mobile Enterprise (ARM, с поддержкой Universal Apps, оптимизированная под мобильные устройства и имеющая поддержку различных функций безопасности);
• IoT Core (версия, оптимизированная под устройства с ограниченными ресурсами, с поддержкой Universal Apps, но в режиме Single, и royalty-free).

Пока Mobile Enterprise и Industrial находятся в недоступном нашем рукам режиме, расскажем про IoT Core. IoT Core – это версия, оптимизированная под устройства, у которых на борту есть достаточно ограниченные ресурсы. Минимальные системные требования для Core – 256 мегабайт ОЗУ и 2 гигабайта хранилища. Плюс архитектура x86/ARM. На июль 2015 года доступна в гарантированно-рабочем виде для двух плат – Raspberry Pi 2 (ARM) и Intel Minnowboard MAX (x86). Процесс установки практически идентичен, за исключением подготовительных действий, которые на Minnowboard заключаются в манипуляциях в UEFI.

Картинка с сайта: habr.com

Разрабатывать на Windows 10 IoT Core можно уже сейчас, при этом разработчику доступны все приложения платформы Windows, а разработка таких приложений ведется тем же, как и любых других приложений и инструментов из Visual Studio, с использованием технологий C#/XAML, HTML/JS и др, что означает возможность разработки универсального приложения, которое будет с равным успехом (конечно, учитывая наличие или отсутствие привязки к какой-то специфичной функциональности) работать на PC, телефонах, Xbox или платах.
Резюмируя по разработке:

• IoT Core поддерживает Universal Platform API, включая Universal Drivers, и это является на данный момент основным методом разработки (C#/C++/JavaScript/HTML/XAML/DirectX). При этом поддерживаются консольные приложения (C/C++);
• Тем не менее, писать Native Win32 можно, но никакого вывода увидеть не получится, кроме как разве что в удалённой сессии;
• Windows desktop нет, командной строки нет. Зато есть Powershell Remoting и SSH;
• IoT Core содержит расширения API:
  1. GPIO, I2C, SPI, ADC, PWM, UART, AllJoyn
  2. Управление системными настройками (язык и др.)
  3. API Set
• Есть веб-сервер Node.js с используемым внутри Microsoft Chakra.

Однако необходимо учитывать отсутствие драйверов и поддержки для некоторых модулей (например, Wi-Fi), что блокирует часть сценариев. Но это всё будет – проект молодой, и разработчики всё сделают.

Что уже делают на Windows 10 IoT Core? Например, хабы для домашних устройств. При условии того, что правильным образом будет использована встроенная функциональность AllJoyn, можно управлять окружающими устройствами. То есть быть управляющей панелью, собирая данные с сенсоров и других устройств.
Таким образом, теперь у разработчиков есть выбор – можно продолжать использовать всё то, что уже разработано на OSS, и подключать при необходимости облако для обработки данных, либо взять знакомые инструменты (Visual Studio, .NET) и создать универсальное приложение. Или, как уже пробуют, запустить Cocos2D

Как начать использовать? (краткий совет)

Достаточно просто. Зайдите на официальный сайт, выберите страницу с вашим устройством и идите по инструкции. С момента запуска программы инструкция претерпела не одну редакцию, и теперь всевозможные проблемы и нюансы уже описаны. Единственный момент – количество оборудования, которое нужно для запуска и тестирования. Еще из опыта использования – не все мыши корректно определяются. Самым надёжным способом является использование проводной мыши.

Я рекомендую хотя бы попробовать — для меня опыт подключения в виде удалённого отладчика платы в Visual Studio был достаточно интересен. Конечно, есть всяческие инструменты (один из моих любимых, VisualMicro, в их числе), которые расширяют функциональность VS, однако всегда приятно, когда что-то нужное идёт сразу в комплекте. Мы ещё будем писать про Windows 10 IoT, и показывать то, что можно сделать с ней, как связать с облаком и прочее. Спасибо за внимание