本記事では、Windows Embeddedの簡単な歴史と、それがWindows IoT 10 Enterpriseにどのように進化したかを説明します。Windows 10 IoTとは何か、またWindows 10 IoT EnterpriseがIoTデバイスのスケーラビリティとインフラストラクチャにもたらす利点についてもお答えします。
まずは、Windows Embeddedとは？
Windows Embeddedは、Microsoftが組み込みデバイス向けに作成したオペレーティングシステムです。Windows Embeddedは高度にカスタマイズ可能で、組織はWindowsオペレーティングシステムを使用して独自のテーマやツールを追加できます。Windows Embeddedのソースコードは、組織の特定の要件に応じてカスタマイズおよび調整できます。
Windows Embeddedは、インタラクティブなキオスク端末、工場自動化機器、POSシステム、ATM、セルフレジなど、さまざまな産業用コンピューターやスマートデバイスで使用されています。Windows 10 IoTバージョンの主要な機能は、エンタープライズ展開レベルでのIoTデバイスの管理性とセキュリティを向上させる機能です。
一時、MicrosoftはWindows Embeddedの将来について計画がないように見えましたが、MicrosoftがMicrosoft Windows Embeddedの代替品として販売を開始したWindows IoT Enterpriseの発売により状況は変わりました。
組み込みコンピューティングに特化した多くのシステムインテグレーターは、そのカスタマイズ性からWindows Embeddedを利用していました。これにより、システムにインストールする機能を選択したり、インストールしない機能を選択したりできました。たとえば、インタラクティブなキオスク端末にWindows Embeddedをインストールする場合、多くのオペレーティングシステム機能は不要であり、貴重なストレージスペースを占有する可能性があります。必要な機能またはIoTアプリケーションにメリットのある機能のみをインストールすることで、システムビルダーは潜在的な攻撃対象を減らし、実際の展開でシステムをより安全で信頼性の高いものにできます。
さらに、Windows Embeddedは非常にカスタマイズ可能であったため、システムビルダーはシステム全体のスプラッシュスクリーンとブランディングを変更して、クライアント企業の独自OSを作成できました。
Windows Embeddedの直近の2つのバージョンは、Windows Embedded 7 StandardとWindows Embedded 8 Standardで、一般的にWES7とWES8として知られています。WES7は、カスタマイズ機能を備えたMicrosoft Windows 7の機能限定版でした。また、Windows 7で実行できるソフトウェアはすべてWindows 7 Embeddedでも動作できました。
WES7には、E、C、Pという3つの異なるバージョンがあり、それぞれ異なる機能が搭載されていました。WES8 Embeddedは単一バージョンWES8としてのみリリースされたため、いずれかのバージョンを購入した場合は、そのすべての機能を活用できました。とはいえ、必要な機能のみを含めるようにカスタマイズすることは可能でした。
Windows 7とWindows 7 Embeddedの比較
Windows Embedded 7はWindows 7とは異なり、ユーザーは必要なアプリケーションを追加し、不要なコンポーネント、ドライバー、アプリケーションを削除することで、OSを完全にカスタマイズできました。不要な機能やアプリケーションをすべて削除することで、システムビルダーはOSイメージのサイズを縮小し、ユーザーが必要とするアプリケーションや機能のためのスペースを増やすことができました。
とはいえ、Microsoftは命名規則を変更し、2015年にWindows 10 IoTと呼び始めました。Windows IoTはWindows Embeddedを完全に置き換えました。MicrosoftはWindows 10 IoTの3つのバージョンをリリースしました。これらはWindows IoT Core、Windows IoT Mobile Enterprise、Windows 10 IoT Enterpriseです。産業用コンピューターで最もよく使用されるWindowsのバージョンはWindows 10 IoT Enterprise Editionであるため、本記事ではこれに焦点を当てます。
Windows 10 IoT Enterpriseとは？
Windows 10 IoT Enterpriseは、OS層からIoTに産業グレードの電力、セキュリティ、管理をもたらすWindows 10ファミリーのバージョンです。Windows IoT Enterpriseは、Windows Embeddedが提供するエクスペリエンス、接続性、エコシステムに基づいて構築されており、組織はIoTデバイスを迅速かつシームレスに接続および管理できます。簡単に言えば、Windows IoT EnterpriseはWindows Embeddedの後継です。
(出典：Microsoft)
Windows 10 IoT EnterpriseとWindows Embeddedの比較
Windows Embeddedと同様に、Microsoft Windows IoT Enterpriseは組み込みコンピューティングシステムで使用するために開発され、キオスク端末やPOSデバイスなど、あらゆる種類の組み込みコンピューティングソリューションを対象としています。現在の多くのIoTアプリケーションとそのソフトウェアコードは、バックエンドのWindows環境で実行されます。エンドユーザーは従来のWindowsエクスペリエンスを経験しないかもしれませんが、IoTシステムビルダーは、バグやシステムダウンタイムなしにスムーズなソフトウェア統合を確保する必要があります。IoTデバイスとその独自のアプリケーションの機密性のため、Microsoftは自動パッチと更新を現場で直接防止するために、Windows 10 IoTのロックダウンバージョンを作成しました。これは現在、Windows 10 IoTのLong Term Servicing Channel (LTSC) バージョンとして知られており、更新の完全な制御と柔軟性を提供します。このWindowsの組み込みバージョンは、IoTビルダーが24時間年中無休の運用をマスターし、デバイスの自動化制御を合理化するのに役立つ鍵です。
Windows 10 IoT LTSBとLTSC、違いは？
Windows 10 IoT Enterpriseは当初LTSB (Long Term Servicing Branch) として提供されていましたが、Microsoft 10 IoT Enterprise 2019の最新バージョンはLTSC (Long Term Servicing Channel) として提供されています。LTSCには、最先端のセキュリティ機能、Linux用Windowsサブシステム、.Net Framework 4.7サポート、Bluetoothクイックペアリングなど、LTSBバージョンには含まれていなかった新機能がいくつか提供されており、Windows IoTを実行するシステムが近くのBluetoothデバイスにすばやく接続できるようになっています。
LTSBバージョンには、徹底的にテストされた機能のみが含まれており、システムの信頼性を高め、更新によるクラッシュやフリーズの可能性を低くしています。とはいえ、LTSBバージョンでもセキュリティ更新とホットフィックスは受け取りましたが、オペレーティングシステムは長期間にわたって変更されませんでした。2019年から、MicrosoftはWindows 10 IoT Enterprise LTSCバージョンをリリースしました。これは、以前に述べたいくつかの新機能を備えたLTSBバージョンの道を継承しています。
Microsoftは、産業用PCユーザーがシステムを頻繁に更新することを望んでいないことを理解しています。なぜなら、更新によってシステムやアプリケーションがクラッシュし、致命的なダウンタイムにつながることが多いためです。そのため、Microsoftは最初にLTSBバージョンをリリースし、その後、現在Windows IoT Enterpriseモデルの内訳で利用可能なLTSCバージョンをリリースしました。
Windows 10 IoT EnterpriseとWindows 10 Proの比較
産業用コンピュータを購入した後、OEMはシステムにOSをインストールする必要があります。したがって、理想的なOSを見つけようとしている場合は、Windows 10 ProとWindows 10 IoT Enterpriseの違いをいくつか確認して、ワークロードに適したOSを見つけてください。
1. 機能
Windows IoT EnterpriseにはWindows Defenderが搭載されており、産業用コンピューターの制御と機能をロックダウンする機能がユーザーに提供されます。また、キオスクモード機能も備わっており、特定のアプリケーションがハードウェアシステムをロックダウンし、キオスクを展開する企業や組織に強化されたセキュリティ対策を提供します。
さらに、Windows 10 Professionalでは、回避できない強制的な機能アップデートがありますが、これは家庭用PCには有益ですが、ロックダウンされた制御が必要な産業用展開には適していません。しかし、Windows 10 IoT Enterpriseは、エンタープライズユーザーに、インストールしたい機能とアップデートを完全に制御する機能を提供します。加えて、Windows 10 Proで持っているビルドのサポートが終了した場合、新しいビルドにアップデートすることを余儀なくされますが、これはWindows 10 IoTでは必要ありません。
- App Locker、Layout Control、Shell Launcher、App Launcher
Windows IoT App Lockerにより、組織はユーザーが実行またはアクセスできるアプリケーションとファイルを制御できます。ファイルとアプリケーションには、実行可能ファイル、スクリプト、DLL（ダイナミックリンクライブラリ）、Windowsインストーラーファイル、およびパッケージ化されたアプリインストーラーが含まれます。
Layout Control機能により、組織はスタートメニューとタスクバーのレイアウトをカスタマイズし、スタートメニューのUI要素を構成できます。さらに、Layout Controlにより、組織はアプリケーションの変更を防止し、インターフェースが常に同じように表示されるようにできます。
Shell Launcherは、デフォルトのWindows 10シェルをカスタムシェルに置き換えるために使用でき、カスタムの専用アプリケーションをシェルとして使用することも可能です。これにより、OEMはWindowsインターフェースを非表示にし、顧客が組織のアプリケーションに集中できるようなカスタムエクスペリエンスをユーザーに提供できます。
- 制御されたブート
Windows 10 IoT Enterpriseは、UEFIセキュアブート、Bitlockerデバイス暗号化、デバイスガードなど、多くの機能を提供し、一般的な攻撃からデバイスを保護します。たとえば、Windows UEFIセキュアブートは、産業用コンピューターがOEMによって信頼されたソフトウェアのみを使用して起動することを保証します。セキュアブートは、すべてのブートソフトウェア署名をチェックして有効であることを確認することで機能します。署名が有効であれば、システムは起動し、ファームウェアはシステムの制御をOSに渡します。
- 統合書き込みフィルター (UWF)
UWFはWindows 10 IoT Enterpriseの重要な機能です。アプリケーションのインストール、設定、保存されたデータへの書き込みを傍受して仮想オーバーレイにリダイレクトすることで、システムのドライブを保護します。仮想オーバーレイは一時的な場所として機能し、通常、コンピューターが再起動されるか、ユーザーがログオフするたびにクリアされます。この機能は、多くのユーザーが使用する産業用コンピューターに最適です。なぜなら、アプリケーションをインストールしたり、ファイルを変更したりできますが、コンピューターシステムからログオフすると、システムは次のユーザーのためにすべての変更がクリアされるためです。
- USB、キーボード、ジェスチャー、ダイアログボックスフィルター
USBおよびキーボードフィルターを使用すると、組織は信頼できるUSBデバイスのみを産業用コンピューティングシステムに接続できます。USBフィルターはシステムに接続されているデバイスを傍受し、一致するIDを持つUSBデバイスのみを検出およびアクティブ化できるようにします。
ジェスチャーフィルターにより、組織はシステムからの特定のジェスチャーをブロックできます。たとえば、組織は画面の上部、下部、左、右からのスワイプをブロックし、エンドユーザーがアプリケーションを閉じたり切り替えたりするのを禁止できます。
ダイアログおよび通知フィルターを使用すると、組織はシステムのダイアログが表示されないように隠し、コンピューター上で実行できるプロセスを制御できます。
全体として、Windows 10 IoTは、Microsoft Windows 10 Professionalではできない、組織の特定の要件に応じてハードウェアインターフェースとシステム操作を完全にカスタマイズすることを可能にします。したがって、お客様はMicrosoft Windows EmbeddedまたはMicrosoft Windows IoT Enterprise LTSCを使用してシステムを構成することに最も興味を持つでしょう。
2. カスタマイズと更新
Windows 10 IoT Enterpriseは、カスタマイズが容易で、安全で、完全にサポートされているため、産業用ワークロードを処理するのに最も適したオペレーティングシステムです。Windows 10 IoTのライセンスは非常にシンプルで、商用ユーザー向けに調整された多くの機能を削除できます。
さらに、Windows IoTでは、Windows 10 Proでは無効にできない多くのジェスチャーやUI機能を削除できます。また、Windows IoTでは、開発者は必要な機能やカスタムブート画面でシステムを構成できるため、クライアントのブランドのみが表示され、WindowsやMicrosoftへの言及は一切ありません。
3. セキュリティ
Windows 10 IoTを使用する2番目に重要な利点は、システムをロックダウンして、他の人がシステムを改ざんするのを防ぐことができることです。さらに、ディスクを完全に暗号化し、邪魔なダイアログボックスをブロックし、ホワイトリストに登録されたUSB周辺機器のみがシステムにアクセスできるようにすることができます。これにより、産業用コンピューターを監視されていない遠隔地に展開しても、オペレーターは誰かがシステムを改ざんしたり、USB経由で悪意のあるプログラムをコンピューターに挿入しようとすることを心配する必要がなくなります。
4. 10年間のアップデート
Microsoft Windows IoT 10 Enterpriseを使用する3つ目の利点は、Long-Term Servicing Channel (LTSC) を介した10年間のWindows OSサポートと、10年から15年間のライフサイクルが付属していることです。これは、2〜3年のライフサイクルと18〜30ヶ月のサポートサイクルを持つWindows 10 Proとは大きく異なります。したがって、長期的なサポートが必要な場合は、通常のWindows 10 Pro OSの代わりに、Windows IoTでシステムを構成することをお勧めします。
さらに、Windows 10 IoTのLTSCバージョンを使用しているデバイスは、基本的なオペレーティングシステムへの変更や更新を最小限に抑えながら、セキュリティ更新のみを受け取ります。産業用PCを展開する企業は、アプリケーションやOSのクラッシュを避けるため、OSへの更新を可能な限り少なくすることを望んでいます。また、Microsoftは2〜3年ごとに新しいLTSCバージョンをリリースする傾向があり、すべてのリリースは10年間サポートされます。これは、商用ユーザーのように頻繁な機能更新を必要としない産業用途には理想的です。
さらに、Windows 10 IoT Enterprise LTSC 2019はOEMにとって理想的です。なぜなら、OSを特定のビルドにロックしながら、10年間のサポートを受けることができるからです。また、OEMはOSへの新機能や更新が強制的に更新されることを心配する必要がありません。セキュリティパッチのみが適用され、システムのセキュリティがさらに強化されます。
Windows 10 IoT EnterpriseとWindows 10 IoT Coreの比較
Windows 10 IoT Coreは、小型で低電力のデバイスを備えたIoTネットワークで使用するためにMicrosoftによって作成されました。Windows 10の主要なコンポーネントをすべて含んでいますが、システム要件は非常に低いです。とはいえ、高性能システム向けに構築されていないため、Windows 10 IoT Enterpriseと比較すると機能が大幅に制限されています。
一方、Windows 10 IoT Enterpriseは、フル機能のWindowsに似ていますが、OEMがシステムをロックダウンし、特定の要件に合わせてカスタマイズできる非常に強力な機能を備えています。IoT Enterpriseは、インタラクティブなキオスク端末、ATM（現金自動預け払い機）、産業オートメーション、小売オートメーションなど、多くのアイテムで一般的に使用されています。
Windows 10 IoT Enterpriseはどのようなデバイスで使用できますか？
Windows 10 IoT Enterpriseは、キオスク端末、小売POS、スマートゲートウェイ、自動運転車、ロボティクス、工場自動化など、さまざまなデバイスで使用できます。Windows IoT Enterpriseを使用するOEMは、特定の要件に応じてIoT Enterpriseイメージを完全にカスタマイズできます。Microsoftは、Windows 10 IoT Enterpriseに付属のドキュメントでシステムのカスタマイズ方法に関する完全なガイドも提供しています。さらに、Microsoftは最近、Windows 10 IoT Enterprise向けにロボットオペレーティングシステム（ROS）のサポートを発表しました。これにより、産業および小売自動化が可能になり、ROS開発を容易にするすぐに使える機能が提供されます。
よくある質問（FAQ）
1. Windows Embeddedとは？
Windows Embeddedは、Microsoftが組み込みコンピューティングソリューション向けに作成したオペレーティングシステムです。Windows Embeddedは、パーソナルコンピューターで使用されているWindowsオペレーティングシステムに基づいて構築されています。Windows Embeddedは通常、キオスク端末、ATM、レジ、セルフレジなどの機器を動かす産業用コンピューターにインストールされます。
2. Windows IoT Enterpriseとは？
Windows 10 IoTはWindows Embeddedの後継です。Windows Embeddedと同様に、Windows IoTは、私たちの周りにある多くの機械やスマートデバイスを動かす組み込みコンピューティングデバイス向けに設計されています。Windows IoTの大きな利点の1つは、MicrosoftがこのOS向けに提供する産業グレードの長期サポートです。
3. Windows Embeddedはいつ最初にリリースされましたか？
Windows Embeddedは以前はWindows Embedded CEまたはWindows CEとして知られており、1996年11月（24年以上前）に最初にリリースされました。
4. Windows IoTはいつ最初にリリースされましたか？
Windows IoT Enterpriseは、2015年7月にWindows IoT Enterprise LTSBとして最初にリリースされました。