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
自己紹介
・Microsoft Windows Embedded OS 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)
【得意分野】Kinect + Windows Embedded
TED / ESD 2
ITmedia MONOist 【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？
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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 Windows Embedded Web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
Windows Embedded 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
TED / ESD 5「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
Visual Studio 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
Kinect for Windows など 新しいデバイスの活用
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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Windows OS 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
Windows OS 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 Windows OS では提供されない、
組み込み向け拡張機能の利⽤が可能
TED / ESD 8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
TED / ESD 9
・Internet Explorer ・Windows Media Player ・.NET Framework
・Internet Connection Sharing ・TCP/IP Services
・HomeGroup ・Remote Access
PC向けWindowsとの対応
TED / ESD 10
Windows XP Embedded /
Windows Embedded Standard 2009
Windows Embedded Standard 7
Windows Embeddedの⻑期供給
2013/Rev1 −11−
Embedded OS 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 Pro for Embedded
Systems
2014/4/8
2016/12/31 (32bit版)
2020/4/25 (64bit版)
Windows 7 Pro/Ultimate forEmbedded Systems (32/64bit)
2020/1/14
2024/9/30
Windows Embedded 8 Pro2023/1/10
2028/3/31
Windows Embedded Standard 2009
2019/1/8
2024/1/8
Windows Embedded Standard 7
2020/10/13 2025/7/27
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Windows Embedded Standard
OS開発手法
OS開発手法の違い
Windows XP Embedded / 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） Windows７ Feature 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:Image Configuration Editor
TED / ESD 14
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 drive
USB 2.0 port Windows7 SP1 or later
Must have network access if you plan to use a catalog stored on the network or save your configuration file to the network.
1 GHz x86 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 GB recommended)
At least one of the following bootable media types: Bootable DVD-ROM drive
Bootable USB 2.0 port and a USB flash drive with 4 GB of free space or access to a local network
TED / ESD 15
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 XP Embedded /
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
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？
TED / ESD 1819
Windows XP Embedded /
Windows Embedded Standard 2009
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)
TED / ESD 21
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。TED / ESD 22
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。TED / ESD 23
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
TED / ESD 25
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 Torito CD
–
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
TED / ESD 26
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
TED / ESD 28
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。
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。
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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)
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 vs WE8S
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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 Share
C:¥Program Files¥Windows Embedded Standard 7¥DSSP1
機能単位 Module Package
ICE設定ファイル Configuration File Answer File
WES7
WE8S
WE8S Topic
36SKU（ラインナップ）が異なります。
WE8S（1種類） WES7（3種類） N/A WS7PWS7E WS7C FES8（1種類） FES7（2種類）N/A ProfessionalUltimate
8 Industry（2種類） PosReady7（1種類）
Pro
N/A Enterprise
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
TED / ESD 37
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 drive
USB 2.0 port Windows7 SP1 or later
Must have network access if you plan to use a catalog stored on the network or save your configuration file to the network.
1 GHz x86 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 GB recommended)
At least one of the following bootable media types: Bootable DVD-ROM drive
Bootable USB 2.0 port and a USB flash drive with 4 GB of free space or access to a local network
TED / ESD 38
開発の流れ(2/8)
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）
Microsoft ID(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
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
TED / ESD 39
開発の流れ(3/8)
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
TED / ESD 40
開発の流れ(4/8)
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。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
TED / ESD 41
開発の流れ(5/8)
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。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
ハードウエア構成情報ファイル Device.pmq
TED / ESD 42
開発の流れ(6/8)
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。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
TED / ESD 43
開発の流れ(7/8)
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。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
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開発の流れ(8/8)
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。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
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Windows Embedded Standard 7 / 8
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)
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IBW(Image Builder Wizard)を利⽤した
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
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。
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。
Windows 8 OS と同じように、
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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。
画面左の「Catalog」には、Windows 8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、
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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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TED / ESD 66 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://www.facebook.com/tedisc
