Новые продукты Microsoft для производителей встраиваемых и IoT устройств

Осенью 2021 года корпорация Microsoft выпустила сразу 3 новых продукта для производителей встраиваемых и IoT систем (IoT – от «Internet of Things», Интернет Вещей).

Это - Windows 10 IoT Enterprise, являющаяся самой полной версией Windows 10 на сегодня и имеющая 10-летний цикл поддержки LTSC, Windows 11 IoT Enterprise - новая операционная система с ежегодными обновлениями, а также Windows Server IoT 2022 – аналог Windows Server 2022, с 10-ти летним циклом поддержки LTSC и выгодным ценообразованием. Этим продуктам посвящена данная статья.

Здесь и далее, под «поддержкой» мы подразумеваем бесплатный для пользователя выпуск обновлений по безопасности и исправлений ошибок.

Стратегия Microsoft в области Интернета вещей и «умных» устройств

За прошедшие годы корпорация Microsoft разработала стратегию «интеллектуального периферийного устройства», для удовлетворения как текущих, так и будущих потребностей отрасли. В основе этой стратегии лежат три ключевых фактора:

Во-первых, вычисления больше не ограничиваются только устройством или только центром обработки данных. Вместо этого они распределяются от облака до периферийного устройства (Edge). В идеале вычисления производятся как можно ближе к месту сбора данных и могут работать с разным типом источников данных, включая различные датчики и сенсоры, такие как касание, речь, зрение, жесты и тому подобное.

Во-вторых, это переход от понимания устройства как центра к пониманию что в центре – человек. В течение многих лет Microsoft создавала приложения и возможности специально для конкретного устройства. Но сегодня модель взаимодействия с компьютерами и вычислениями больше не ориентирована на устройства, она ориентирована на человека и включает в себя все устройства, с которыми мы сталкиваемся в жизни.

И третий фактор, который, вероятно, является наиболее фундаментальным — это «Искусственный интеллект». В последние годы мы видим огромный прорыв в области распознавания объектов, речи, машинного чтения, перевода и так далее. И это уже не фантастика, эти решения окружают нас и преимущественно сосредоточены на периферийных устройствах.

По мере того, как технологии эволюционировали от традиционных центров обработки данных в облаке, расширяясь на периферийные устройства, портфолио продуктов Microsoft для «Интернета вещей» также менялось. И сегодня Microsoft предоставляет партнерам и клиентам совокупность технологий обработки данных как в облаке, так и на устройстве. У Microsoft в настоящее время подобных сервисов больше, чем у любой конкурирующей платформы, причем объединено это все единой платформой управления, защиты и идентификации. Это своего рода «конструктор» инновационных решений, с большим запасом на будущее, который доступен вам уже сегодня. В этом и состоит стратегия Microsoft в области продуктов для создания современных «умных» решений.

Основные отрасли, на которых фокусируется Microsoft в формировании IoT-портфолио это: ритейл, финансы, видеонаблюдение и безопасность, «умный город», промышленная автоматизация, здравоохранение. Традиционно, эти отрасли достаточно технологичны и находятся на «передовой» цифровизации.

Портфолио продуктов Microsoft для «Интернета Вещей»

Если мы не берем в расчет устаревшие продукты, к которым можно отнести Windows 8, Windows 7, Windows Compact, Windows Server 2016 (которые все еще доступны для производителей), то сейчас в линейке IoT 5 основных продуктов:

Windows 10 IoT Enterprise - является самой полной версией Windows 10 на сегодняшний день и обладает 10-ти летним циклом поддержки (LTSC – Long Term Servicing Channel).

Window 11 IoT Enterprise - новая операционная система для применения в IoT-проектах, с ежегодными обновлениями.

Windows Server IoT 2022 – аналог сервера в канале IoT, также с 10-ти летним циклом LTSC.

Windows 10 IoT Core – специфичная и легкая операционная для маленьких устройств, которая не имеет интерфейса и не поддерживает приложения Win32 (Поддерживаются только приложения UWP).

SQL Server IoT 2019 – аналог SQL Server 2019 который может применяться в любых IoT и Embedded системах, где требуется высокопроизводительная база данных.

Новые релизы

Windows 10 IoT Enterprise

Спустя 3 года после предыдущей версии, выпущен новый долгосрочный LTSC-релиз Windows 10 IoT Enterprise 2021 и вместе с ним – Windows Server IoT 2022. Эти релизы отличаются прежде всего тем, что содержат все нововведения, которые выходили в «коротких» полугодовых релизах ранее. Поддерживаться они будут стандартные 10 лет, то есть до 2031 года, столько же времени будут получать обновления безопасности и исправления.

Одновременно с долгосрочной LTSC-версией, в линейке IoT появляется и SAC (Semi-Annual Channel) версия Windows 10 IoT Enterprise 21H2, то есть «короткая» ветка поддержки, обновляемая 2 раза в год. Важно понимать, что, как и другие короткие релизы, поддерживаться он будет только 3 года, то есть до 2024 г. Через полгода выйдет новая версия 22H1, которая обновит автоматически устройство и срок поддержки продлится, но это будет уже другая операционная система. Поэтому мы не рекомендуем SAC лицензии для специализированных устройств, часто работающих в режиме 24х7 и в необслуживаемых периметрах.

Как прочие продукты IoT, данная система оптимизирована для создания специализированных решений в области Embedded и IoT.

Благодаря встроенной поддержке Linux, можно запускать на одном устройстве не только Win32 и UWP приложения, но и Linux-приложения, одновременно и с взаимодействием между ними. К примеру, у вас может работать Linux-модуль распознавания лиц с камеры, но данные он будет передавать в Windows-приложение, например в систему СКУД на том же самом «железе». Важное преимущество – дистрибутив CBL Mariner поддерживает сам Microsoft, это не ваша забота. Управляется все стандартными механизмами Windows, поэтому не нужно погружаться в изучение Линукс.

Лучшие в своем классе возможности защиты, брендирования и блокировки образа позволят убрать все лишнее из интерфейса устройства, заблокировать возможности выхода в интерфейс операционной системы, создать read-only образ, неподверженный атакам и вредительствам, ускорить ввод устройства в рабочее состояние после сбоев по питанию. Эти технологии незаменимы для создания интерактивных киосков, систем самообслуживания, цифровых рекламных вывесок, интерфейсов человек-машина и подобных устройств, где требуется максимальная надежность и автономность.

Например, технология Shell Launcher позволяет запустить конкретное приложение вместо оболочки системы и контролировать его работу, а AppLocker позволяет настроить правила для запуска приложений по-черному или белому спискам. Все эти возможности улучшены и расширены в версии 2021.

Dual operator – абсолютно новая и очень интересная возможность Windows 10 IoT Enterprise 2021, не только техническая но и лицензионная. Она позволяет на одном системном блоке полноценно работать двум операторам, например с одной стороны кассир, с другой – покупатель. К примеру, кассир пробивает чек, покупатель одновременно заполняет анкету лояльности или опрос удовлетворенности. Также, мы часто встречаем киоски самообслуживания с экранами с обеих сторон - их теперь можно реализовать на одном системном блоке. Сценариев может быть много. Эта возможность пока еще «доводится до ума», и мы ожидаем ее весной 2022 года.

Новый браузер Edge на ядре Chromium уже внедрен по умолчанию, причем с поддержкой IE-режима для совместимости с соответствующими приложениями.

Анонсирована поддержка «Мягкого реального времени» – быстрое время реакции ОС на событие в строго отведенное время (не более 200 микросекунд), что часто актуально для промышленных проектов. Это достигается изоляцией ядер процессора (они не будут задействоваться системой), настройкой приоритетов потоков и прочими технологиями.

Также, в весеннем релизе мы ждем инструмент Image Builder, который позволит вырезать ненужные модули ОС и тем самым уменьшить размер, занимаемый операционной системой на диске и в памяти.

В плане поддерживаемого оборудования расширена поддержка недорогих АРМ-процессоров (сейчас поддерживаются чипы Snapdragon 850 и NXP i.MX8M), а также оптимизированы системные требования, что позволяет сэкономить на оборудовании.

По-прежнему сохраняется уникальное ценообразование, зависящее от быстродействия CPU. Чем слабее и дешевле процессор, тем меньше затраты на лицензию для него.

Также, кому-то может пригодиться поддержка Device Update Center – облачный ресурс в Azure, позволяющий управлять доставкой обновлений на ваши устройства. Это полезно, когда по существующим политикам можно устанавливать только сертифицированные, проверенные и одобренные обновления, а не автоматически доставленные с серверов Microsoft.

Windows 11 IoT Enterprise

С выходом в свет Windows 11, в канале IoT также появляется IoT-вариант новейшей ОС Microsoft, получивший название Windows 11 IoT Enterprise. Пока только в «коротком» цикле поддержки. Причем цикл обновлений теперь несколько иной чем у 10-ки, не 2 раза в год, а один. 10-летний (LTSC) дистрибутив для Windows 11 IoT Enterprise ожидается только через 2-3 года.

Несомненно, это интересный новый продукт для тех, кому нужны самые последние технологии.

Обновился интерфейс, присутствует поддержка USB4 и Wi-Fi 6E. Wi-Fi 6E – это новый протокол для беспроводной связи, который лучше справляется с большим количеством подключенных устройств, также в нём улучшена безопасность. Microsoft пока не сообщает будет ли реализована поддержка этих стандартов в Windows 10.

Впервые появилась поддержка протокола «SMB over QUIC» - альтернатива сетевому транспорту TCP, обеспечивающее безопасное и надежное подключение к файловым серверам по ненадежным сетям, таким как Интернет. Для реализации потребуется Window Server 2022.

Также, продолжена тенденция на освоение ARM процессоров, уже поддерживаются чипы Snapdragon 850 и i.MX8M и в перспективе ожидаются новые. В ARM-версии будут работать и «классические» приложения, естественно они будут запускаться в режиме эмуляции.

В Windows 11 IoT Enterprise по умолчанию внедрен новый Microsoft Edge, который позволит настроить общественный браузер или интерактивный дисплей в режиме Kiosk Mode.

Windows 11 IoT Enterprise – это прежде всего система с запасом на будущее и с множеством современных технологий «из коробки»: медиа-кодеки, протоколы Bluetooth и NFC, сетевые протоколы, VPN, USB, IoT-транспорты (GPIO, I2C, UART, SPI), сотовая связь, драйвера для периферии, сенсоров и так далее. И все это - с бесплатными исправлениями от Microsoft. Это ускоряет и удешевляет создание современного устройства.

Наши рекомендации по выбору между Windows 11 IoT Enterprise и Windows 10 IoT Enterprise для производителей интеллектуальных периферийных устройств.

Для начала мы рекомендуем определиться с тем, что для вас важнее - повышенная надежность и предсказуемость или регулярные бесплатные обновления версий ОС и «запас» на новые технологии?

Если первое – выбирайте среди продуктов Windows 10 IoT Enterprise 2019 LTSC и Windows 10 IoT Enterprise 2021 LTSC. Первая хороша для срочных проектов «сегодня и сейчас», так как проверена годами и гарантирует поддержку до октября 2028 года. Вторая – для тех, кому интересны новые возможности, описанные выше, и поддержка до 2031 года. Обе ОС доступны для приобретения.

Если вам важнее иметь все новые технологии в постоянном доступе и не пугают автоматически доставляемые обновления, выбирайте среди обновляемых версий - Windows 10 IoT Enterprise 21H2 и Windows 11 IoT Enterprise. Обе они поддерживаются до 2024 года, но к тому времени Windows 11 будет заменена на вашем устройстве на более новую версию, а Windows 10 может и не получить обновление и тогда ее поддержка прекратится. Потому, для проектов будущего лучше рассматривать все же Windows 11 IoT Enterprise.

Windows Server IoT 2022

Если вам по каким-то причинам не хватает Windows IoT Enterprise и требуется Windows Server, то в канале IoT предлагается полный аналог обычного Windows Server 2022, но лицензируемый для применения в IoT и Embedded-системах, и поэтому имеющий в названии аббревиатуру IoT.

Все то, что мы говорили ранее про ограничения (устройства выделенного функционала) применимо и к нему. Отличия исключительно лицензионные, технически это – тот же самый Widows Server 2022. Просто немного дешевле и обладающий рядом интересных особенностей лицензирования, например возможностью не платить за клиентские лицензии.

Client Access License (сокращенно CAL) - это лицензии, которые требуется приобретать для каждого устройства, которое так или иначе обращается к Windows Server. Например – датчики, камеры, принтеры, пропускные устройства, исполнительные механизмы и так далее.

Поскольку в IoT проектах Microsoft рассматривает «on-premise» серверы как «умные» и мощные периферийные устройства, а также в связи со стремительным развитием IoT-систем с растущим числом подключенных устройств, в канале IoT введена особая лицензия, которая не требует лицензирования клиентского доступа.

Это важное отличие от «стандартного» канала лицензирования серверов позволяет сэкономить десятки тысяч рублей при внедрении вашего решения и устранить коллизии и риски, связанные с необходимостью покупки или обновления конечным пользователем клиентских лицензий CAL. Фактически, лицензия «CAL-less» открывает новые возможности по применению серверных ОС Microsoft в масштабных IoT-проектах.

Лицензирование

Уникальность ценообразования Windows IoT Enterprise состоит в том, что цена лицензии привязана к быстродействию процессора. Чем слабее процессор, тем ниже цена лицензии. Но даже в самой дорогой версии (для процессоров Intel Core i9, Xeon и подобных), стоимость не превышает цену Windows Pro в настольном варианте, которая не обладаем теми преимуществами, о которых мы говорили ранее. При этом на совместимость это не влияет, это все та же Windows.

Лицензионные преимущества Windows Server IoT 2022 включают: сниженную стоимость лицензии, 10-летний цикл доступности и поддержки, отсутствие ограничений по экспорту, доступность предыдущих версий, специальные недорогие редакции лицензий для серверов хранения и телекоммуникационных серверов.

Ценообразование продуктов линейки Windows IoT не изменилось при выходе новых продуктов, поэтому, как и ранее, в канале IoT Windows Enterprise и Windows Server 2022 обладают самой низкой стоимостью по сравнению с другими вариантами покупки.

Автор: Валерий Дробышевский, директор департамента IoT, ООО «Кварта Технологии»

© ООО «Кварта Технологии» 2021

https://www.quarta-embedded.ru/

На правах рекламы