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Windows 10 IoT
(Windows 10 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です。
産業用パソコン、計量制御盤、監視端末、デジタルサイネージなど、用途を限定して長期間使用する装置への搭載を想定しています。
一般的なWindowsアプリケーションや周辺機器を活用しながら、専用アプリケーションの自動起動、操作制限、書込み保護などを組み合わせられることが特長です。
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Windows 10 IoTを採用し、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した実績があります。
Windows 10 IoTの主な種類
Windows 10 IoT Enterprise
Windows 10 Enterpriseと共通する機能が多く、一般的なWindowsデスクトップアプリケーション、デバイスドライバー、通信ソフトウェアなどを利用しやすいエディションです。
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、複雑な画面や豊富な周辺機器への対応が必要な装置に利用されます。
Windows 10 IoT Core
小型機器向けに提供されたエディションです。一般的なWindowsデスクトップとは画面やアプリケーションの仕組みが異なり、従来のWindows用ソフトウェアをそのまま利用できるとは限りません。
Windows 10 IoTを扱う際は、名称だけでなく、EnterpriseまたはCoreの区分、LTSCの有無、バージョンを確認する必要があります。
Windows 10 IoT Enterprise LTSC
産業用設備では、長期間の安定運用を重視したLTSCが採用されることがあります。LTSCは「Long-Term Servicing Channel」の略です。
頻繁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るため、画面や動作が変わると設備運用へ影響する専用端末に適しています。
ただし、LTSCには複数の版があり、サポート期間も異なります。導入済み端末では、OS名だけでなく、エディション、バージョン、ビルド番号を確認することが重要です。
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ことを前提としたライセンスや機能を備えています。
利用者が文書作成やWeb閲覧などへ自由に使用するパソコンではなく、計量、監視、受付、表示など、あらかじめ決められた機能を実行する端末として運用します。
Windows 10 IoTを採用する利点
既存のWindows資産を活用しやすい
Visual Basic、C#、C++などで開発したアプリケーションや、通信、データベース、帳票処理の既存資産を利用できる場合があります。
すべてを新規開発する場合と比べて開発期間を短縮できますが、OSの32ビット・64ビット、外部ライブラリ、ドライバーの対応状況は確認が必要です。
複雑な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、上位システム連携などを実現できます。
周辺機器を利用しやすい
ディスプレイ、タッチパネル、USBメモリ、プリンター、バーコードリーダー、通信変換器など、Windows対応機器を利用しやすいことも利点です。
ただし、端末更新時に同じ周辺機器を使用できるとは限りません。新しいOSへ対応するドライバーがあるかを確認します。
計量制御盤での役割
計量制御盤では、設備制御に加えて、配合、品種、原料、実績、帳票など、多くの情報を扱います。
- 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
設備の順序制御や安全に関係するインターロックはPLCが担当し、Windows端末は表示、設定、保存、情報連携を担当する構成が一般的です。
Windows端末やアプリケーションが停止した場合でも、設備を安全に停止できるよう、制御と情報処理を分離します。
専用端末として使用するための機能
専用アプリケーションの自動起動
端末の起動後に計量・監視アプリケーションを自動的に立ち上げ、利用者へWindowsのデスクトップを表示しない構成にできます。
操作・機器の制限
設定画面、ショートカットキー、USB機器などを制限し、誤操作や不正なデータ持出しを防止します。
書込み保護
OS領域への書込みを制御し、不意の電源断や利用者の操作によるシステム変更を抑える機能を利用できます。
実績や設定を保存する場合は、OS領域とデータ領域を分け、どの情報を再起動後も保持するかを設計します。
更新プログラムの管理
産業用端末では、更新プログラムを適用した直後に再起動すると、設備運転へ影響する可能性があります。また、更新によってアプリケーションや通信ドライバーの動作が変わることもあります。
事前に評価用端末で動作を確認し、設備を停止できる日時に適用します。問題が発生した場合に元へ戻せるよう、バックアップや切り戻し手順も準備します。
電源断とデータ保護
Windowsの動作中に電源が切れると、OS、データベース、実績ファイルなどが破損する可能性があります。
- 無停電電源装置から停電信号を受け取る
- アプリケーションとWindowsを安全に終了する
- 書込み保護機能を利用する
- 重要データを別媒体へバックアップする
- 復旧用のストレージイメージを保管する
端末が再起動した後に、未完了の実績や設備状態をどのように復旧するかも決めておく必要があります。
既設設備を更新する際の確認項目
WES2009などの旧OSから更新する場合、OSだけを交換すればよいとは限りません。
- 既存アプリケーションとソースコード
- 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・USB機器・バーコード機器
- 画面解像度とタッチパネル
- 上位システムとの通信仕様
旧アプリケーションを継続利用する方法と、新しい環境に合わせて再構築する方法を比較し、将来の保守性を含めて更新方針を決定します。
ハカルプラスのWindows 10 IoT対応
ハカルプラスでは、Windows用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。
産業用端末の選定、計量・監視アプリケーション、PLC通信、実績保存、帳票出力、上位システム連携、電源断対策まで、設備全体として構成を検討します。
既設のWindows EmbeddedやWES2009を使用した設備についても、既存資産を調査し、保守継続、端末交換、新しいWindows環境への移行などを検討します。
よくある質問
Q. 一般向けWindows 10のサポート終了後もWindows 10 IoTを使用できますか？
A. Windows 10 IoTはエディションやLTSCの版によってサポート期間が異なります。端末に搭載されている正確なエディション、バージョン、ビルド番号を確認する必要があります。
Q. Windows 10 IoT端末を自由に事務用パソコンとして使用できますか？
A. 特定用途の専用端末として使用することを前提としています。ライセンス条件と端末の用途を確認し、計量、監視、表示などの決められた機能に限定して運用します。
Q. WES2009のアプリケーションをそのまま移行できますか？
A. アプリケーション本体だけでなく、ActiveX、通信ドライバー、データベース、周辺機器などの互換性確認が必要です。改修や再構築が必要になる場合があります。
Q. Windows端末が停止すると計量設備も停止しますか？
A. PLCや計量コントローラ側で運転と安全制御を完結させていれば、Windows端末の停止時にも安全な状態へ移行できます。端末停止時の設備動作をあらかじめ設計します。
Q. Windows 11 IoTへ更新した方がよいですか？
A. 新規設備では、必要なアプリケーションや周辺機器の対応状況、設備の使用予定期間を確認し、Windows 11 IoTを含む現行環境から選定します。
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