Der Raspberry Pi hat sich zu einem Eckpfeiler der Maker-Bewegung entwickelt und erfreut sich großer Beliebtheit bei einer starken Gemeinschaft von Hobbyisten und professionellen Ingenieuren. Seine flexible Hardware und offene Software haben die Elektronikindustrie dazu herausgefordert, Zugänglichkeit über Faltung zu stellen, so dass viele Unternehmen nun ihre Produkte und Dienstleistungen rund um die Plattform entwickeln.
Das bemerkenswerteste Unternehmen ist Microsoft, das so weit gegangen ist, eine Lite-Version seines Windows 10-Betriebssystems für den Raspberry Pi zu entwickeln, um eine IoT-Infrastruktur über seine Azure-Cloud-Dienste aufzubauen. Windows 10 IoT Core ist eine Windows-Variante, die für kleine Geräte optimiert ist und die Arbeitsabläufe mit der Microsoft-Entwicklungsumgebung vereinfachen soll.
Diese neue Ergänzung des bereits umfangreichen Windows-Frameworks bietet eine hervorragende Gelegenheit, die Anwendungen des Raspberry Pi als ernstzunehmendes IoT-Edge-Gerät zu erkunden. In diesem Artikel wird untersucht, wie das Windows 10 IoT Core-Betriebssystem auf dem Raspberry Pi eingerichtet wird, mit dem möglichen Ziel, ihn in einem späteren Artikel mit den Microsoft Azure-Cloud-Diensten zu verbinden.
Sie benötigen
- Raspberry Pi 2 oder 3
- 16GB Klasse 10 micro-SD Karte
- Micro-USB-Kabel
- HDMI-Kabel
- Kopie von Windows 10 IoT (siehe unten für einen Download-Link)
Installation von Windows
Der erste Schritt bei der Installation unseres Betriebssystems auf dem Raspberry Pi ist das Flashen unserer SD-Karte mit der Image-Datei, die das Windows 10 IoT Core-Betriebssystem enthält. Dies kann manuell geschehen, wie es normalerweise mit Raspbian gemacht wird, aber in diesem Fall können wir das spezielle IoT Core Dashboard herunterladen und verwenden, um unseren Raspberry Pi unter einem Dach einzurichten und zu konfigurieren.
Öffnen Sie das Dashboard-Programm nach der Installation und klicken Sie auf die Schaltfläche “Ein neues Gerät einrichten”, um mit der Konfiguration der Betriebssystem-Image-Datei zu beginnen. Vergessen Sie dann nicht, Ihre SD-Karte in Ihren Computer zu stecken, um den nächsten Schritt zu beginnen.
Wir müssen unser Betriebssystem im Dashboard konfigurieren, bevor wir es herunterladen und unsere SD-Karte flashen können. Wählen Sie dazu den Gerätetyp Raspberry Pi aus dem ersten Dropdown-Menü aus und wählen Sie dann die Standardoption im Feld OS Build. Wählen Sie schließlich den Laufwerksbuchstaben, der Ihre leere SD-Karte enthält.
Auf der rechten Seite des Bildschirms können Sie ein bestehendes Wi-Fi-Netzwerk auswählen, mit dem sich Ihr Raspberry Pi beim Booten verbindet. Sie können dann dasselbe Netzwerk verwenden, um Ihr Gerät aus der Ferne über das Dashboard zu konfigurieren. Diese Funktion kann auch deaktiviert werden, wenn Sie eine kabelgebundene LAN-Verbindung bevorzugen.
Abschließend geben Sie Ihrem Gerät einen Namen und ein Passwort, akzeptieren die Lizenzvereinbarung und klicken dann auf den Download-Button, um Ihre SD-Karte für Ihren Raspberry Pi zu formatieren.
Sobald Ihre SD-Karte fertig ist, ignorieren Sie alle Formatierungsaufforderungen von Windows und entfernen Sie die Karte sicher aus ihrem Sockel. Stecken Sie die SD-Karte in den Raspberry Pi, verwenden Sie das USB-Kabel, um das Gerät mit Strom zu versorgen, und warten Sie fünf Minuten, bis es das erste Mal gebootet hat. Sobald dies geschehen ist, klicken Sie auf dem Dashboard auf die Registerkarte “Meine Geräte”, um nach Ihrem Raspberry Pi im Netzwerk zu suchen.
Jetzt können Sie ein HDMI-Kabel an Ihren Raspberry Pi anschließen und den Startvorgang auf einem externen Monitor verfolgen. Es ist fantastisch, Windows 10 auf einem Raspberry Pi laufen zu sehen!
Bestätigen Sie auf der Registerkarte “Meine Geräte”, dass der Raspberry Pi erfolgreich gebootet hat und mit dem Netzwerk verbunden ist. Bitte beachten Sie, dass das Gerät während des ersten Starts mehrmals neu gestartet werden kann, was zu Inkonsistenzen in der Liste führt. Wenn nach fünf Minuten kein Gerät angezeigt wird, sollten Sie überprüfen, ob Sie mit demselben Netzwerk wie das Gerät verbunden sind, oder stattdessen eine direkte Verbindung über ein Ethernet-Kabel herstellen.
Sobald wir unser Gerät erfolgreich im Netzwerk gefunden haben, können wir damit beginnen, seinen Betrieb anhand eines Beispielcodes zu testen. Normalerweise würden wir unsere Windows-Anwendungen in Visual Studio entwickeln, aber das Dashboard bietet auch eine Reihe von vorkompiliertem Beispielcode, um uns etwas Zeit zu sparen. Klicken Sie auf die Registerkarte “Beispiele ausprobieren”, um die verfügbaren vorkompilierten Projekte anzuzeigen, und wählen Sie die Anwendung “Hallo Welt” aus.
Visual Studio ist in der Regel das Herzstück der Microsoft-Softwareumgebung und wird Ihnen bei der Entwicklung von Windows-Anwendungen vertraut sein. Es ist eine sehr flexible Plattform, die viele Sprachen mit einer einheitlichen Codestruktur unterstützt. Microsoft unterstützt auch die Verwendung seiner visuellen Sprache MakeCode für die IoT-Core-Programmierung, eine Scratch-Alternative, die mit Microbit und Minecraft verwendet werden kann.
Als Letztes müssen Sie noch die obligatorische Hallo-Welt-App ausführen, indem Sie Ihr Gerät im Dropdown-Menü auswählen und auf die Schaltfläche “Bereitstellen und ausführen” klicken. Schließen Sie einen externen Monitor an den Raspberry Pi an, um das Ergebnis zu sehen. Herzlichen Glückwunsch, Sie haben soeben Ihre erste Windows 10-App auf einem Raspberry Pi ausgeführt!
In einem zukünftigen Artikel werden wir versuchen, unser neues Windows 10 IoT Core-Gerät mit der Cloud zu verbinden und einen ersten Blick auf die Verwendung von Microsoft Azure Cloud Services werfen, um unser eigenes IoT-Infrastrukturprojekt zu erstellen.