Azure IoT Services auf einem Raspberry Pi 3

| Autor / Redakteur: Marcel Bösing, Johannes Förner, Rudi Swiontek, Gerhard Biebl * / Margit Kuther

Raspberry Pi 3: Die Mini-PC-Platine eignet sich für zahlreiche Hard- und Softwareprojekte
Raspberry Pi 3: Die Mini-PC-Platine eignet sich für zahlreiche Hard- und Softwareprojekte (Bild: Farnell)

Installieren Sie Windows 10 IoT Core auf dem Raspberry Pi 3, laden Sie entwickelte Apps von einem Desktop PC aus auf den RPi 3 und debuggen diese. Wie, verrät dieser Beitrag.

Windows 10 IoT Core unterstützt zwei zentrale Konzepte: Universal Windows Driver (UWD) und die Universal Windows Platform (UWP) für Applikationen. Die frei skalierbare Universal Windows Platform begünstigt die Eigenentwicklung von Anwendungen über die gesamte Bandbreite von Windows-10-Systemen und besitzt in der Kombination mit den Azure IoT Hub ein Alleinstellungsmerkmal (Bild 1 siehe Bildergalerie).

Sichere IoT-Lösung via Authentifizierung auf Geräteebene

Dieser Beitrag beschreibt zum einen, wie Sie das aktuelle Windows 10 IoT Core auf der Mini-PC-Platine Raspberry Pi 3 installieren und so konfigurieren, dass man die entwickelten Apps von einem Desktop PC aus auf das Raspberry Pi 3 laden und debuggen kann. Des Weiteren werden die Hardware-Schnittstellen des Bords beschrieben, um z.B. einen Sensor anschließen zu können.

Eigenschaften von Windows 10 IoT Core

Die Variante Windows 10 IoT Core ist eine abgespeckte und optimierte Windows-10-Version für kleine Geräte. Es gibt kein Start-Menü, keinen Launcher und man kann nur eine einzige App mit UI (User Interface) ausführen. Allerdings lassen sich mehrere Background Tasks parallel ausführen.

Der Zugriff zum Raspberry ist darüber hinaus remote über eine Vielzahl unterschiedlicher Tools möglich: über den Windows 10 IoT Remote Client, das Windows 10 IoT Core Dashboard, das Webinterface, welches auf dem Raspberry gehostet wird, die verschlüsselte Netzwerkverbindung SSH-Shell (Secure Shell), Power-Shell, oder FTP (File Transfer Protocol)

Inbetriebnahme des Raspberry Pi 3 mit Windows 10 IoT Core

Der Entwicklungsrechner muss ein Windows 10 System sein. Auf den Entwicklungsrechner wird zunächst das Windows 10 IoT Core Dashboard heruntergeladen und installiert. Dieses Werkzeug dient unter anderem dazu, ein neues Gerät einzurichten (Bild 2). Die wichtigsten Einstellungen sind dabei Gerätename und das Administrator-Password (Das default-Passwort für den Administrator lautet „P@ssw0rd“). Durch drücken des Schalters „Herunterladen und installieren“ wird automatisch die aktuelle Version von Windows 10 IoT Core heruntergeladen und mit den gerade gewählten Einstellungen geflasht.

Zum Flashen wird mindestens eine MicroSD-Karte Class 10 mit 8 GB benötigt, wobei derzeit maximal 64 GB möglich sind. Klasse (Class) kennzeichnet die Geschwindigkeit, und Class 10 ist die höchste mit 10 MB/s Schreibgeschwindigkeit.

Das Raspberry-Pi-3-Board wird ähnlich wie ein PC aufgebaut und angeschlossen (Bild 3). Nun wird das Raspberry-Board mit der hinzugefügten SD-Karte, die das Betriebssystem enthält, gebootet. Auf dem Bildschirm erscheint das Windows-10-Logo.

Auf dem Entwicklungssystem werden mit dem Windows 10 IoT Core Dashboard unter „Meine Geräte“ alle im Netzwerk befindlichen Windows-10-IoT-Core-Systeme mit Gerätename z.B. „rs_rasp3“ und die vom DHCP Controller vergebene IP-Adresse aufgelistet. Durch Auswählen eines Gerätenamens und mit einem Rechtsklick (Bild 4) öffnet sich ein Dialog um verschiedene Infos vom Raspberry zu bekommen. Über das Menü „Im Device Portal öffnen“ wird der integrierte Webserver gestartet, der verschiedene System-Infos des Windows-10-IoT-Core-Systems bereitstellt.

Tipp: Auch ohne externe Zusatzgeräte wie Monitor, Maus und Tastatur kann der Raspberry konfiguriert und bedient werden. Hierzu stellt Microsoft im App Store ein Tool namens Windows IOT Remote Client zum kostenlosen Download bereit, mit dem alle Funktionen des Raspberry remote über den Entwicklungsrechner benutzt werden können.

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