Windows10 IoT

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(Windows10 IoT)

Windows 10 IoTは、Microsoftが組込み機器や特定用途の専用端末向けに提供してきたWindows系OSの総称です。

工場設備、計量制御盤、監視端末、デジタルサイネージ、医療・小売機器など、決められた用途で長期間使用する装置への組込みを想定しています。

一般的なWindowsアプリケーションや周辺機器との互換性を活かしながら、専用端末としての操作制限、書込み保護、長期運用などを考慮したシステムを構築できることが特長です。

ハカルプラスでは、複雑化する計量制御盤や情報処理端末において、従来から蓄積してきたWindows用ソフトウェア資産を活用し、表示、設定、実績保存、帳票出力、上位システム連携などを実現するためにWindows 10 IoTを採用した実績があります。

Windows 10 IoTの主な種類

Windows 10 IoTには複数のエディションがあり、機能や対応する機器が異なります。

Windows 10 IoT Enterprise

Windows 10 Enterpriseと高い互換性を持ち、一般的なWindowsデスクトップアプリケーション、ドライバー、通信ソフトウェアなどを利用できます。

産業用パソコン、パネルコンピュータ、計量制御盤、監視端末など、比較的高い処理能力と豊富な周辺機器対応が必要な装置に適しています。

Windows 10 IoT Core

小型機器向けに提供されていたエディションで、従来のデスクトップ画面を持つ一般的なWindowsとは構成やアプリケーションの仕組みが異なります。

現在、新規の産業用システムでWindows 10 IoTを検討する場合は、採用するエディション、バージョン、サポート期間を個別に確認する必要があります。

Windows 10 IoT Enterprise LTSC

産業用設備では、Windows 10 IoT Enterpriseのうち、LTSCと呼ばれる長期サービス版が採用されることがあります。

LTSCは「Long-Term Servicing Channel」の略で、頻繁な機能追加よりも、長期間にわたる安定運用を重視したエディションです。

一般的なWindowsでは機能更新によって画面や動作が変わることがありますが、LTSCでは大規模な機能変更を抑えながら、対象期間中のセキュリティ更新や品質更新を受けられます。

ただし、Windows 10 IoT Enterprise LTSCは、2015、2016、2019、2021などの版によってサポート終了日が異なります。OS名だけで判断せず、搭載されている正確なバージョンを確認することが重要です。

Windows Embeddedとの関係

Windows 10 IoTは、Windows Embedded系製品の流れを引き継ぐ組込み向けWindowsです。

過去には、Windows XP Embedded、Windows Embedded Standard 2009、Windows Embedded Standard 7などが、計量機器や産業用端末へ採用されてきました。

Windows 10世代では、Windows IoTの名称へ整理され、Windowsアプリケーションとの互換性や、ネットワーク・クラウドとの連携を活かした専用機器を構築できるようになりました。

Windows 10 IoTを採用するメリット

既存のWindowsソフトウェアを活用しやすい

Visual Basic .NET、C#、C++などで開発されたWindowsアプリケーションや、既存の通信・帳票・データベース処理を流用できる場合があります。

既存資産を活用できれば、すべてを新規開発する場合と比べて、開発期間や動作確認の負担を抑えられます。

周辺機器の選択肢が広い

ディスプレイ、タッチパネル、USB機器、プリンター、バーコードリーダー、通信変換器など、Windows対応の周辺機器を利用しやすいことが特長です。

複雑な画面や情報処理に対応できる

PLCや一般的なタッチパネルだけでは構築しにくい、実績検索、グラフ表示、帳票作成、データベース管理などを実現できます。

専用端末として構成できる

利用者がWindowsを自由に操作するのではなく、指定したアプリケーションだけを起動する専用端末として構成できます。

不要な画面や操作を隠すことで、誤操作を防ぎ、設備用端末としての操作性を高められます。

計量制御盤での利用

近年の計量制御盤では、設備の運転制御だけでなく、配合・品種管理、製造実績、トレーサビリティ、帳票、上位システム連携など、求められる機能が複雑化しています。

Windows 10 IoTを搭載した産業用端末では、次のような機能を実現できます。

計量値・設備状態の表示
配合・品種・原料情報の管理
計量設定値の登録・変更
製造実績・計量実績の保存
警報・操作履歴の記録
日報・月報・帳票の出力
PLC・計量コントローラとの通信
生産管理・基幹システムとの連携

設備の運転や安全に関係する制御はPLCや計量コントローラが担当し、Windows端末は表示、設定、記録、情報連携を担当する構成が一般的です。

Azureなどのクラウドとの連携

Windows 10 IoTを搭載した端末は、Ethernetや各種通信機能を利用し、社内サーバーやクラウドサービスと連携できます。

Microsoft Azureをはじめとするクラウド環境と組み合わせることで、設備データの収集、遠隔監視、異常通知、複数拠点の情報集約などを構築できます。

ただし、Windows 10 IoTを使用すれば自動的にAzureへ接続できるわけではありません。通信方式、認証、データ形式、ネットワーク構成、セキュリティを含めたアプリケーション開発が必要です。

組込み向けの主な機能

書込み保護

OSやアプリケーションが保存されているストレージへの書込みを制御し、不意の電源断や誤操作によるシステム変更を抑える機能を利用できます。

ただし、実績データや設定値を保存する領域との分離など、用途に応じた設計が必要です。

キオスク・専用画面化

専用アプリケーションを自動起動し、デスクトップや設定画面を利用者に表示しない構成が可能です。

USB機器などの利用制限

設備の運用方針に応じて、不要なUSB機器や操作機能を制限し、誤操作や情報持出しのリスクを抑えます。

一般的なWindows 10との違い

Windows 10 IoT Enterpriseは、技術的には一般的なWindows 10 Enterpriseと共通する部分が多い一方、特定用途の専用機器へ組み込むためのライセンスや機能を備えています。

家庭や事務作業で自由に利用するパソコンではなく、計量制御盤、監視端末、受付端末など、用途を限定した装置での使用を前提とします。

一般向けWindows 10とWindows 10 IoTでは、サポート期間も同一とは限りません。エディションとLTSCの版ごとにライフサイクルを確認します。

導入時の注意点

サポート期間を確認する

産業設備は10年以上使用されることがあります。設備の想定使用期間に対して、OSのサポート期間が十分かを確認します。

新規設備では、Windows 10 IoTだけでなく、Windows 11 IoT Enterpriseなどの後継環境も含めて検討します。

ハードウェア要件を確認する

使用するCPU、メモリ、ストレージ、周辺機器が、対象となるWindows 10 IoTの版へ対応している必要があります。

自動更新の運用を決める

更新プログラムを無条件に適用すると、再起動やアプリケーションへの影響によって設備が停止する可能性があります。

事前評価、適用日時、復旧方法などを定め、計画的に更新します。

電源断への対策を行う

Windowsの動作中に電源が切れると、OS、データベース、保存ファイルが破損する可能性があります。

無停電電源装置、終了処理、書込み保護、データバックアップなどを組み合わせます。

セキュリティを確保する

産業用端末であっても、ネットワークへ接続する場合はセキュリティ対策が必要です。

不要な通信ポートやサービスの停止
利用者権限・パスワードの管理
設備ネットワークと社内ネットワークの分離
接続先・接続元の制限
USBメモリなど可搬媒体の管理
更新プログラムの計画的な適用
バックアップ・復旧手順の整備

既設設備の更新

Windows EmbeddedやWES2009からWindows 10 IoTへ更新する場合、OSだけを置き換えればよいとは限りません。

次のような要素を確認します。

既存アプリケーションの対応状況
Visual Basicや外部ライブラリのバージョン
PLC・計測器との通信ドライバー
データベースと保存形式
プリンターやUSB機器の対応状況
画面サイズ・タッチパネルの仕様
上位システムとの通信仕様

旧アプリケーションをそのまま動作させる方法と、現在の環境に合わせて再構築する方法を比較し、保守性を含めて更新方針を決めます。

ハカルプラスのWindows 10 IoT対応

ハカルプラスでは、Windowsベースのソフトウェア資産と、計量、制御、通信、データベースの技術を組み合わせ、Windows 10 IoTを搭載した計量制御盤や情報処理端末を開発しています。

主な対応内容には、次のものがあります。

産業用パソコン・パネルコンピュータの選定
Windows 10 IoT環境の構築
計量・監視アプリケーションの開発
PLC・計量コントローラとの通信
データベースへの実績保存
帳票・CSVファイルの出力
上位システム・クラウドとの連携
電源断・書込み保護への対応
既設Windows Embeddedシステムの更新

OS単体ではなく、制御盤、PLC、計測機器、ネットワーク、周辺機器、保守方法まで含めてシステム全体を設計します。

よくある質問

Q. Windows 10 IoTとは何ですか？

A. Microsoftが特定用途の専用端末や組込み機器向けに提供してきたWindows系OSです。

Q. Windows 10 IoTと一般的なWindows 10は同じですか？

A. 共通する機能は多くありますが、用途、ライセンス、組込み向け機能、サポート期間などが異なります。

Q. Windows 10 IoT EnterpriseとIoT Coreは同じですか？

A. 異なります。IoT Enterpriseは一般的なWindowsアプリケーションとの互換性が高く、IoT Coreは小型機器向けに提供されていた別のエディションです。

Q. 一般向けWindows 10のサポート終了後も利用できますか？

A. Windows 10 IoT Enterprise LTSCは、搭載されている版によって一般向けWindows 10とは異なるサポート期間が設定されています。正確なエディションとバージョンの確認が必要です。

Q. Windows 10 IoTでPLCを直接制御できますか？

A. 通信によるデータの読み書きは可能ですが、安全や即時性が必要な設備制御はPLC側で構成することが一般的です。

Q. Azureとの接続は必須ですか？

A. 必須ではありません。社内ネットワークだけで使用することも、必要に応じてクラウドと連携することもできます。

Q. WES2009のソフトウェアをそのまま移行できますか？

A. アプリケーション、ドライバー、外部ライブラリなどによっては改修が必要です。事前の動作確認が欠かせません。

Q. 新規設備でもWindows 10 IoTを採用すべきですか？

A. 想定する使用期間とサポート期間を確認し、Windows 11 IoT Enterpriseなどの後継OSも含めて選定します。

Q. ハカルプラスでは既設設備のOS更新にも対応できますか？

A. 既存ソフトウェア、PLC通信、計量機器、データベース、周辺機器を調査し、更新方法を検討できます。