Gratis: So installieren Sie Windows 10 auf dem Raspberry Pi

Raspberry Pi gilt zurecht als Multitalent und eignet sich für viele kleine Aufgaben. Microsoft strebt mit Windows 10 IoT Core an, die kleinen Alleskönner auch internetfähig zu machen.

Das Internet der Dinge (Internet of Things, kurz IoT) ist ein bereits seit längerer Zeit bekanntes Konzept, das schon mit der Einführung von IPv6 diskutiert wurde. Die Idee bestand von Anfang an darin, zum Beispiel Haushaltsgeräten wie dem Kühlschrank eine eigene IP-Adresse zu geben, damit diese über das Internet erreichbar sind. In die Realität konsequent umgesetzt wurden diese Konzepte aber noch nicht. Geräte, die dem Internet der Dinge zugerechnet werden könnten, stellen noch immer kein Massenphänomen dar. Die Steuerung per Smartphone oder gar über das Internet ist bei einigen Multimediageräten ebenso wie bei der Hausautomationszentrale bereits gegeben. Davon abgesehen sind die meisten Geräte im Haushalt aber noch immer offline. Insellösungen für die Fernsteuerung von Lampen im Haushalt beispielsweise existieren hingegen bereits und werden von Herstellern wie Belkin oder AVM angeboten. Einheitliche Standards existieren hier aber nicht.

Raspberry für IoT umrüsten

Wenn es um die Automatisierung und Fernsteuerung von Geräten geht, hat sich Raspberry als ideale Plattform herausgestellt. Das gilt vor allem im Zusammenspiel mit Arduino. Eine Einheitlichkeit herrscht hier bisher zwar ebenfalls nicht, aber wenigstens stellt Raspbian in jedem Fall das verwendete Betriebssystem dar. Microsoft hat sich vorgenommen, das Internet der Dinge endlich entscheidend voranzutreiben und hat dafür Windows 10 IoT Core als Alternative zu Raspbian entwickelt. IoT Core ist mittlerweile auch für Raspberry Pi 2 erhältlich und kann nun auf dieser weitverbreiteten Plattform verwendet werden.

Windows einmal anders

Wer Linux nicht mag, für den ist das Erscheinen von Windows für Raspberry natürlich eine spannende Neuigkeit. Zu früh freuen sollte man sich allerdings auch nicht: Um ein vollwertiges Betriebssystem samt Desktop und Startmenü handelt es sich hierbei nämlich nicht. Die Relativierung ist in dem Wort "Core" versteckt. Microsoft bietet mit IoT Core lediglich den Windows-10-Kern an. Eine grafische Oberfläche, wie sie der gewöhnliche Windows-Nutzer kennt, ist nicht vorhanden. Damit müssen Sie aber dann auf den Komfort verzichten, den das normale Raspbian mit Linux zu bieten hat. Das Betriebssystem ist vor allem für die Konfiguration und Steuerung aus der Ferne gedacht. Um den entsprechenden Code auf das System zu bringen, ist zum Beispiel ein Deployment in Visual-Studio notwendig. Um ein klassisches Windows mit der gewohnten Benutzeroberfläche handelt es sich damit auf keinen Fall.

Einrichtung

Bereits die Installation kann den Anwender vor einige Schwierigkeiten stellen. Das gilt auch dann, wenn Sie über einen Windows-10-PC verfügen. Um IoT Core auf das System zu bekommen, genügt in der Regel die Einbindung von Windows 10 in eine virtuelle Maschine, doch auch dieser Einrichtungsschritt ist nicht ganz problemlos. Am einfachsten geht die Installation, wenn Sie bereits über einen Computer mit Windows 10 verfügen. Laden Sie die ISO-Datei mit den Dateien für Raspberry herunter. Diese finden Sie auf der Seite von Microsoft. Danach öffnen Sie diese Datei über den Explorer und installieren die Datei, die sich darin befindet. Tatsächlich enthält die ISO nur diese eine Datei. Nun sollten Sie den Ordner Windows IoT im App-Menü finden. Nutzen Sie den hier verfügbaren Image Helper, und erstellen Sie eine bootfähige SD-Karte. Auf dieser befindet sich dann das Betriebssystem für Ihren Raspberry. Damit das funktioniert, benötigen Sie eine Class-10-microSD-Karte mit 16 Gigabyte.

Ohne ein natives oder virtuelles Windows 10 gestaltet sich die Installation auf dem Raspberry-System jedoch deutlich schwieriger. Eine Installation des Images ist zwar auch unter Windows 7 möglich, den Image Helper können Sie hier aber nicht starten. Mittels Phyton Skript soll es möglich sein, das Image in eine klassische ISO-Datei umzuwandeln, das sich dann mit beliebigen anderen Tools auf den Stick übertragen lässt. In der Praxis scheint das jedoch häufig nicht zu funktionieren. Zum Glück besteht aber noch eine andere Möglichkeit. Das Problem scheint nämlich das Deployment Imaging and Servicing Management (DISM) in einer veralteten Version unter Windows 7 und Windows 8 bzw. Windows 8.1 zu sein. Hier fehlen für den Image Helper wichtige Funktionen. Über den Pfad "Programme (x86)\ Microsoft IoT\Dism" gelangen Sie an die neueste Version, sobald Sie die Installation gestartet haben. Damit ist es noch nicht einmal notwendig, für die Aktualisierung des Tools weitere Dateien herunterzuladen.

Wenn Sie die aktuelle DISM-Version nutzen möchten, kopieren Sie die Dateien einfach in den Ordner FFU, der sich im Verzeichnis von IoT befindet. Alternativ können Sie auch die Dateien aus dem Ordner FFU in den DISM-Ordner kopieren. Diese Kopiervorgänge können ein wenig umständlich sein. Wer sich Arbeit sparen möchte, erstellt auf einer anderen Partition einen Ordner mit dem Namen "DISM" bzw. "Dism" und kopiert hier alle oben erwähnten Dateien hinein. Das hat außerdem den Vorteil, dass Ihnen fehlende Zugriffsberechtigungen nicht in die Quere kommen können.

Legen Sie jetzt eine SD-Karte ein, und starten Sie die Eingabeaufforderung. Achten Sie darauf, dass Sie Administratorenrechte besitzen. Gehen Sie in den Ordner mit der neuen Version von DISM, und geben Sie den Befehl "wmic diskdrive list brief" ein.

Jetzt sollten Sie die Nummern Ihrer physikalischen Laufwerke sehen können. Sie benötigen hier nur die Nummer der SD-Karte. Dann geben Sie "dism.exe /Apply-Image /ImageFile:flash.ffu /ApplyDrive:\\.\PhysicalDriveX /SkipPlatformCheck" ein.

Statt des aufgeführten X setzen Sie die Nummer für Ihr Laufwerk ein. Nun beginnt das Schreiben des Images auf die Karte. Die Apply-Image-Funktion gehört übrigens zu jenen, die sonst erst ab Windows 10 verfügbar sind.

Sobald der Schreibvorgang beendet ist, unterscheidet sich das weitere Vorgehen nicht mehr dem bei Raspbian. Sie stecken die Karte einfach in den Raspberry und fahren ihn dann hoch. Im ersten Moment sieht es dann tatsächlich so aus, als würde ein ganz normales Windows gebootet. Am Ende des Ladevorganges werden Sie sogar eine reduzierte grafische Oberfläche sehen. Viele Einstellungen können Sie hier aber nicht vornehmen. So lässt sich immerhin die Sprache ändern und das Netzwerk konfigurieren. Das war es dann aber auch schon. Interessanter ist der Browser. Auf dem Rechner, auf den Sie die Image-Datei geladen haben, sollte sich nun bereits der Windows IoT Core Watcher befinden. Mit diesem nützlichen Programm finden Sie alle Windows-Raspis, die in Ihrem Netzwerk vertreten sind. Über einen Rechtsklick erfolgt die Kommunikation über die jeweilige IP-Adresse. Als Benutzernamen geben Sie "Administrator" ein, das Passwort lautet "p@ssw0rd". Das Starten der Programme auf dem Raspberry erfolgt direkt über das Webinterface. Hierüber steuern Sie auch den Windows IoT Core. Möglich ist aber ebenfalls eine Fernsteuerung per Konsole. Als Konsole kommt hier Powershell infrage.

Erstellung von Programmen für Raspberry Pi mit Windows

Windows IoT Core ist vor allem als System für Entwickler gedacht und unterscheidet sich in dieser Hinsicht von Raspbian. Die in Visual Studio geschriebenen Programme werden dazu auf den Raspberry überspielt. Wer einfach nur einige Funktionen ausprobieren möchte, kann aber auch auf die von Microsoft vorgefertigten Programme zurückgreifen. Eine Einrichtung von Visual Studio ist aber in jedem Fall erforderlich. Die Community Edition können Sie kostenlos herunterladen.

Beachten Sie dabei, dass Sie Visual Studio unter Windows 10 verwenden. Windows 8.1 wäre zwar prinzipiell ebenfalls geeignet, da sich benötigte Funktionen nachinstallieren lassen, Windows 7 und Windows XP scheiden aber in jedem Fall aus. Hierunter lässt sich Visual Studio in einer für Raspberry sinnvollen Form schlicht nicht mehr installieren. Nachdem Sie Visual Studio unter Windows 10 installiert haben, sollten Sie sich erst einmal mit einigen Demo-Skripten vertraut machen. Diese finden Sie unter github.com/ms-iot/samples. Im Folgenden zeigen wir, was man mit dem Webcam-Sample anfangen kann.

Damit Sie die folgenden Schritte sinnvoll nachvollziehen können, sollten ein Monitor, eine Maus und natürlich eine Webcam mit dem Raspberry verbunden sein. Starten Sie das Gerät, und sorgen Sie dafür, dass eine Netzwerkverbindung besteht.

Laden des Projektes

Öffnen Sie das Projekt in Visual Studio, und wählen Sie im Menü oben den Debug-Modus aus. Als Plattform stellen Sie ARM ein und gehen auf "Remotecomputer". Dazu klicken Sie auf den kleinen blauen Pfeil, damit Sie in die entsprechende Auswahl gelangen.