Microsoft IoT Update 2021

Am diesjährigen Microsoft Embedded Update durften wir wie in den Jahren zuvor den grossartigen Redner und vielfachen Microsoft MVP Martin Grossen von AVNET Silica bei uns begrüssen. Ausserdem zeigte uns Uche Mennel, ein Senior Engineer von M&F Engineering, wie man mehrere Maschinen über ein Gateway mit Azure verbinden kann. Die wichtigsten Inputs aus den Vorträgen werden in diesem Blog-Beitrag kurz zusammengefasst:

• Unterschiedliche Windows IoT (ehemals Embedded) Versionen: SAC vs. LTSC
• Microsoft Windows IoT Roadmap 2021/2022
• Unterschiede Windows 11 IoT vs. Windows 10 IoT
• Virtualization Licenses
• Was ist neu bei Windows 10 IoT Enterprise 2021 LTSC?
• Was ist neu bei Windows 11 IoT Enterprise SAC?
• Ein IoT Gateway für mehrere Maschinen

Unterschiedliche Windows IoT (ehemals Embedded) Versionen: SAC vs. LTSC 

SAC: Semi Annual Channel

• Neue Features werden jedes halbe Jahr veröffentlicht. Sie müssen auch innerhalb eines Jahres installiert werden, sonst garantiert Windows die Stabilität des Systems nicht mehr.
• Es gibt fixe Ende der Support-Daten pro Build (36 Monate für Windows IoT 11).
• Bei Windows 11 IoT CBB gibt es jedes Jahr neue Feature Updates - nicht halbjährig wie bei Windows 10 CBB/SAC.

LTSC: Long Term Servicing Channel

• Keine neuen Features, nur Sicherheitsupdates. Diese können auch ausgeschalten werden, falls das Gerät nicht mit dem Internet verbunden ist. In diesem Sinne gibt es keine Updatepflicht.
• 10 Jahre Support und 10 Jahre Lizenz Verfügbarkeit
• Support für neue CPUs
• Kein Legacy Edge Browser, kein Cortana, kein OneDrive

Ausserdem kann man Geld sparen, indem man ein Betriebssystem kauft, welches auf die Hardware zugeschnitten ist. Hierbei wird bei der Version IoT Enterprise zwischen Entry, Value und Highend unterschieden. 

Microsoft Windows IoT Roadmap 2021/2022

Wie auf dem folgenden Bild zu sehen ist, gibt es die IoT Enterprise Versionen 10 mit SAC/CBB und LTSC. Weiter gibt es die Version IoT Enterprise 11 erst für CBB. Anders bei dieser Windows 11 IoT Version ist im Vergleich zur Windows 10 IoT SAC, dass diese alljährliche Feature Updates erhält. 

Unterschiede Windows 11 IoT vs. Windows 10 IoT

Für Windows 11 ist erst die SAC Version erhältlich. Die LTSC Version wird voraussichtlich in 2-3 Jahren erhältlich sein (Stand Dezember 2021). Für Windows 10 IoT ist hingegen eine SAC sowie eine LTSC Version erhältlich. 

Virtualization Licenses 

Virtualisierungs-Lizenzen sind spezielle Lizenzen für Virtuelle Maschinen. Diese sind günstiger, falls schon ein Windows IoT Enterprise High End oder Windows Server 2012 oder später auf dem Gerät als Betriebssystem läuft.

Wichtiger Hinweis: Man sollte nie ein schon aktiviertes Image klonen, da die Aktivierung nur für eine Maschine gültig ist. Die geklonte Maschine bekommt dann ein «no licensed status» und wird deaktiviert (Zeitbombe).

Was ist neu bei Windows 10 IoT Enterprise 2021 LTSC?

• Unterstützung für günstige und stromsparende Hardware wie den ARM basierten Prozessor NXP I.MX8M
• Migration: Internet Explorer zu Edge Chromium
• Verbesserter Kiosk Modus mit neuem Multi App Kiosk. So kann man mit einem Gerät z.B. zwei Tastaturen und zwei Bildschirme gleichzeitig ansteuern (wobei beide Anwendungen im Fokus sind).
• Soft Real-Time für System mit zeitbasierter Kontrollschleifen (noch nicht verfügbar, Update kommt noch)
• Edge Device Image Builder (noch nicht verfügbar, Update kommt noch)
• Entfernbare OS Packages für die Reduktion der Speichergrösse des Betriebssystems
• Unified Write Filter (UWF) Verbesserungen beim UWF Swapfile, beim Read Only Media Mode und beim Full Volume Commit in ROM Mode
• EFLOW (Azure Edge for Linux on Windows) siehe unten

Was ist neu bei Windows 11 IoT Enterprise SAC?

• USB 4 und Wi-Fi 6E
• Hardwareanforderung ist identisch zur normalen Channel Version
• verbesserte Dokumentation, welche einfacher zu finden ist
• das Feature des Multi App Kiosk ist noch nicht vorhanden, auch wenn es unter Windows 10 IoT Enterprise LTSC vorhanden ist

EFLOW: Edge For Linux On Windows

Die Voraussetzung für EFLOW ist ein IoT Deployment zu haben. Dies ist ein Gerät, auf dem die IoT Edge Runtime läuft. Dies beinhaltet unter anderem eine virtuelle Maschine, welche dazu verwendet werden kann, containerisierte Linux Workloads laufen zu lassen. Diese Container können dann auf die ganze Hardware des Computers zugreifen.

Ein IoT Gateway für mehrere Maschinen 

Zum Abschluss des Seminars gab es eine Demo von einem unserer Senior Engineers, Uche Mennel. Im letzten Jahr zeigte er, wie man mehrere Geräte per OPC UA Interface über ein Edge Gateway anschliessen kann (siehe Blog-Beitrag). Dieses Gateway ist dann weiter verbunden mit dem Azure IoT Hub und sendet so die Telemetrie-Daten der Maschinen in die Cloud. Wenn man die Geräte via Gateway verbindet, hat dies den Vorteil, dass man einfache Verarbeitungsschritte schon auf dem Gateway ausführen kann und dass so weniger Geräte an die Cloud angeschlossen werden müssen.

Heute baute Uche Mennel auf diesem Konzept auf. Ein Problem beim Anschliessen von verschiedenen Geräten an das Gateway ist, dass die Identität der Geräte verloren geht (keine Identity Translation). Die Cloud kennt dann nur den Gateway aber nicht die Geräte, welche angeschlossen sind. Um dieses Problem zu lösen, hat er von einem weiteren Container für die Identity Translation Gebrauch gemacht. Beim Deployment muss man sicher gehen, dass die Daten richtig geroutet werden - vom OPC Publisher zum Identity Translation Container und dann zur Cloud.