Оборудование с открытым исходным кодом

редактировать
Оборудование из движения за открытый дизайн Логотип «оборудования с открытым исходным кодом», предложенный OSHWA, одна из основных определяющих организаций RepRap универсальный 3D-принтер с возможностью делать копии большинства своих структурных частей

Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом (OSH ) состоит из физических артефактов технологии, разработанной и предлагаемой движением открытого дизайна. И бесплатное программное обеспечение и программное обеспечение с открытым исходным кодом (FOSS), и оборудование с открытым исходным кодом создаются этим движением культуры открытого исходного кода и применяют аналогичную концепцию к множеству компонентов. Поэтому иногда его называют FOSH (бесплатное оборудование с открытым исходным кодом). Этот термин обычно означает, что информация об оборудовании легко различима, чтобы ее могли сделать другие - тесно связанная с движением производителя. Проектирование оборудования (например, механические чертежи, схемы, спецификации, данные компоновки печатной платы, исходный код HDL и интегральная схема макетные данные), в дополнение к программному обеспечению, которое управляет оборудованием, все выпускаются на условиях бесплатного / бесплатного. Первоначальный участник обмена получает отзывы и, возможно, улучшения дизайна от сообщества FOSH. В настоящее время имеются убедительные доказательства того, что такое совместное использование может обеспечить высокую рентабельность инвестиций для научного сообщества.

С появлением реконфигурируемых программируемых логических устройств совместное использование логики проекты были формой оборудования с открытым исходным кодом. Вместо схем используется код языка описания оборудования (HDL). Описания HDL обычно используются для настройки систем система на кристалле либо в программируемых вентильных массивах (FPGA), либо непосредственно в интегральных схемах для конкретных приложений (ASIC) конструкции. Модули HDL при распределении называются ядрами интеллектуальной собственности полупроводников, также известными как IP-ядра.

Оборудование с открытым исходным кодом также помогает решить проблему проприетарных драйверов устройств для сообщества бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом, однако это не является обязательным условием для него, и его не следует путать с концепцией открытой документации для проприетарного оборудования, которой уже достаточно для написания драйверов устройств FLOSS и полных операционных систем. Разница между этими двумя концепциями состоит в том, что OSH включает в себя как инструкции по репликации самого оборудования, так и информацию о протоколах связи, которые программное обеспечение (обычно в форме драйверов устройств ) должно использовать для того, чтобы для связи с оборудованием (часто называемой регистрационной документацией или открытой документацией для оборудования), в то время как проприетарное оборудование с открытым исходным кодом будет включать только последнее без включения первого.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Формы оборудования с открытым исходным кодом
    • 2.1 Компьютеры
    • 2.2 Электроника
    • 2.3 Механические (тро) ники
    • 2.4 Прочее
  • 3 Лицензии
  • 4 Разработка
  • 5 Лаборатории с открытым исходным кодом
  • 6 Бизнес-модели
  • 7 Восприятие и влияние
  • 8 Поиск аппаратных продуктов с открытым исходным кодом
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки
История
логотип openhardware.org (2013) Логотип OSHWA

Первые мероприятия, ориентированные на аппаратное обеспечение «с открытым исходным кодом », были начаты примерно в 1997 году Брюсом Перенсом, создатель Open Source Definition, соучредитель Open Source Initiative и радиолюбитель. Он запустил Программу открытой сертификации оборудования, цель которой - позволить производителям оборудования самостоятельно сертифицировать свои продукты как открытые.

Вскоре после запуска программы открытой сертификации оборудования Дэвид Фриман объявил о проекте открытой спецификации оборудования. (OHSpec), еще одна попытка лицензирования аппаратных компонентов с общедоступными интерфейсами и создания совершенно новой вычислительной платформы в качестве альтернативы проприетарным вычислительным системам. В начале 1999 года Сепер Киани, Райан Валланс и Самир Найфех объединили усилия, чтобы применить философию открытого исходного кода к приложениям для проектирования машин. Вместе они основали Open Design Foundation (ODF) как некоммерческую корпорацию и приступили к разработке определения Open Design. Но через несколько лет большая часть этой деятельности сошла на нет.

Организация «Бесплатное оборудование», известная как FreeIO, была основана в конце 1990-х Дилем Мартином, который также запустил веб-сайт FreeIO в начале 2000-х. В начале и середине 2000-х FreeIO был центром бесплатного / open, выпущенные в соответствии с Стандартной общественной лицензией GNU. Проект FreeIO защищал концепцию бесплатного оборудования и предлагал четыре свободы, которые такое оборудование предоставляет пользователям, на основе аналогичных свобод, предоставляемых лицензиями на бесплатное программное обеспечение. Проекты получили известность благодаря схеме наименования Мартина, в которой каждому бесплатному проекту оборудования давалось название продукта для завтрака, такого как Пончик, Флэпджек, Тост и т. Д. Проекты Мартина привлекли множество разработчиков аппаратного и программного обеспечения, а также других добровольцев. Разработка новых открытых аппаратных проектов в FreeIO закончилась в 2007 году, когда Мартин умер от рака поджелудочной железы, но существующие проекты по-прежнему доступны на веб-сайте организации.

К середине 2000-х аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом снова стало центром активности из-за появление нескольких крупных аппаратных проектов с открытым исходным кодом и компаний, таких как OpenCores, RepRap (3D-печать ), Arduino, Adafruit и SparkFun. В 2007 году Перенс возобновил работу веб-сайта openhardware.org.

Вслед за Open Graphics Project, попыткой разработать, внедрить и изготовить бесплатный и открытый набор микросхем 3D-графики и эталонную видеокарту, Тимоти Миллер предложил создать организацию для защиты интересы сообщества Open Graphics Project. Так, Патрик Макнамара основал Open Hardware Foundation (OHF) в 2007 году.

Tucson Amateur Packet Radio Corporation (TAPR), основанную в 1982 году как некоммерческую организацию. коммерческая организация радиолюбителей с целью поддержки научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области любительской цифровой связи. В 2007 году была создана первая открытая аппаратная лицензия TAPR Open Hardware License. Президент OSI Эрик С. Рэймонд выразил некоторую озабоченность по поводу некоторых аспектов OHL и решил не пересматривать лицензию.

Примерно в 2010 году в контексте Проект Freedom Defined, Open Hardware Definition был создан в результате совместной работы многих и с 2016 года принят десятками организаций и компаний.

В июле 2011 года CERN (European Organization for Nuclear Research ) выпустила лицензию на оборудование с открытым исходным кодом, CERN OHL. Хавьер Серрано, инженер отдела лучей CERN и основатель Open Hardware Repository, пояснил: «Открытое распространение проектов позволяет CERN повысить качество проектов посредством экспертной оценки и гарантировать своим пользователям, включая коммерческие компании, свободу выбора. изучают, модифицируют и производят их, что позволяет улучшить оборудование и уменьшить дублирование усилий ". Первоначально он был разработан для решения конкретных проблем ЦЕРН, таких как отслеживание воздействия исследований организации, в его нынешней форме он может использоваться любым, кто занимается разработкой оборудования с открытым исходным кодом.

После Open Hardware Summit 2011 г. и после жарких споров о лицензиях и о том, что представляет собой оборудование с открытым исходным кодом, Брюс Перенс отказался от определения OSHW и согласованных усилий всех, кто с ним работал. Openhardware.org, возглавляемый Брюсом Перенсом, продвигает и определяет методы, которые соответствуют всем совокупным требованиям определения оборудования с открытым исходным кодом, определения открытого исходного кода и четырех свобод Фонда свободного программного обеспечения с 2014 года. org не в сети и, похоже, прекратила свою деятельность.

Ассоциация оборудования с открытым исходным кодом (OSHWA) на oshwa.org предлагает оборудование с открытым исходным кодом и действует как центр всех жанров, сотрудничая с другими организациями, такими как TAPR, CERN и OSI. OSHWA была создана как организация в июне 2012 года в Делавэре и подала заявку на освобождение от уплаты налогов в июле 2013 года. После тех же дебатов о вмешательстве товарных знаков в OSI в 2012 году OSHWA и OSI подписали соглашение о сосуществовании.

Проект Replicant FSF предложил в 2016 году альтернативное определение «бесплатного оборудования», производное от четырех свобод FSF.

Формы оборудования с открытым исходным кодом

Термин «оборудование» в Оборудование с открытым исходным кодом исторически использовалось в противоположность термину программное обеспечение с открытым исходным кодом. То есть для обозначения электронного оборудования, на котором работает программное обеспечение (см. Предыдущий раздел). Однако, поскольку все больше и больше неэлектронных аппаратных продуктов делается с открытым исходным кодом (например, Wikihouse, OpenBeam или Hovalin), этот термин, как правило, снова используется в более широком смысле слова «физический продукт». Было показано, что область оборудования с открытым исходным кодом выходит за рамки электронного оборудования и охватывает более широкий спектр категорий продуктов, таких как станки, транспортные средства и медицинское оборудование. В этом смысле аппаратное обеспечение относится к любой форме материального продукта, будь то электронное оборудование, механическое оборудование, текстиль или даже строительное оборудование. Определение 1.0 оборудования с открытым исходным кодом (OSHW) определяет оборудование как «материальные артефакты - машины, устройства или другие физические объекты».

Компьютеры

Из-за сочетания конфиденциальности, безопасности и окружающей среды В связи с этим был начат ряд проектов, направленных на поставку различных вычислительных устройств с открытым исходным кодом. Примеры включают EOMA68 (SBC в форм-факторе PCMCIA, предназначенный для подключения к корпусу ноутбука или настольного компьютера), Novena (голая материнская плата с дополнительным корпусом ноутбука) и GnuBee (серия сетевых запоминающих устройств).

Несколько групп ретрокомпьютеров создали многочисленные воссоздания или адаптации первых домашних компьютеров 1970-х и 80-х годов, некоторые из которых включают улучшенную функциональность и более современные компоненты ( например, поверхностного монтажа ИС и карт памяти SD считывателей). Некоторые любители также разработали дополнительные карты (например, контроллеры дисков, расширения памяти и звуковые карты) для улучшения функциональности старых компьютеров. Также были созданы миниатюрные копии старых компьютеров.

Электроника

Электроника - один из самых популярных типов оборудования с открытым исходным кодом. Есть много компаний, которые предоставляют широкий спектр электронных устройств с открытым исходным кодом, таких как Sparkfun, Adafruit и Seeed. Кроме того, существуют НКО и компании, которые предоставляют определенные электронные компоненты с открытым исходным кодом, такие как платформа для создания прототипов электроники Arduino. Существует множество примеров специальной электроники с открытым исходным кодом, такой как недорогой монитор для 3D-принтера с открытым исходным кодом GMAW с открытым исходным кодом и платформа для анализа масс-спектрометрии с помощью робототехники. Электроника с открытым исходным кодом находит различные применения, включая автоматизацию химических процессов.

Механическая (тро) ника

Был разработан широкий спектр мехатронных продуктов с открытым исходным кодом, включая механические компоненты, включая станки, автомобили, музыкальные инструменты и медицинское оборудование. Примеры станков с открытым исходным кодом включают 3D-принтеры, такие как RepRap и Ultimaker, а также лазерный резак. Также были разработаны транспортные средства с открытым исходным кодом, включая велосипеды, такие как XYZ Space Frame Vehicles, и такие автомобили, как Tabby OSVehicle. Примерами медицинского оборудования являются эхостетоскоп echOpen и широкий спектр протезов рук, перечисленных в обзорном исследовании Ten Kate et.al. например Протезы рук OpenBionics.

Для медицины очень важны аппараты ИВЛ с открытым исходным кодом

Прочее

Примеры аппаратных продуктов с открытым исходным кодом также в меньшей степени можно найти в строительство (Wikihouse ) и текстиль (Kit Zéro Kilomètres ).

Лицензии

Вместо создания новой лицензии в некоторых проектах оборудования с открытым исходным кодом используются существующие бесплатные лицензии на программное обеспечение с открытым исходным кодом. Эти лицензии могут не соответствовать закону о патентах.

Позже было предложено несколько новых лицензий, предназначенных для решения проблем, связанных с проектированием оборудования. В этих лицензиях многие из фундаментальных принципов, выраженных в лицензиях на программное обеспечение с открытым исходным кодом (OSS), были «перенесены» в соответствующие проекты аппаратного обеспечения. Новое часто называют «аппаратным эквивалентом» известной лицензии OSS, такой как GPL, LGPL или лицензия BSD.

, несмотря на внешнее сходство с лицензии на программное обеспечение, большинство лицензий на оборудование фундаментально отличаются: по своей природе они обычно больше зависят от патентного закона, чем от закона об авторском праве, поскольку многие конструкции оборудования не защищены авторским правом. В то время как лицензия на авторское право может контролировать распространение исходного кода или проектной документации, патентная лицензия может контролировать использование и производство физического устройства, созданного на основе проектной документации. Это различие прямо упоминается в преамбуле к открытой лицензии на оборудование TAPR :

«... те, кто извлекает выгоду из конструкции OHL, не могут подавать иски, утверждая, что эта конструкция нарушает их патенты или другую интеллектуальную собственность».

— Открытая лицензия на оборудование TAPR

К числу заслуживающих внимания лицензий относятся:

  • Открытая лицензия на оборудование TAPR : составлен юристом, рассмотрен лидерами сообщества OSS Брюсом Перенсом и Эриком С. Raymond, и обсуждалось сотнями добровольцев в открытом сообществе
  • : используется всеми проектами в
  • Хотя изначально это была лицензия на программное обеспечение, OpenCores поощряет LGPL
  • Общественная лицензия на проектирование оборудования: написана администратором Opencollector.org
  • В марте 2011 года CERN выпустил Открытую лицензию CERN на оборудование (OHL), предназначенный для использования с Open Hardware Repository и другими проектами.
  • Лицензия Solderpad является версией лицензии Apache версии 2.0 с поправками, внесенными la wyer Эндрю Кац, чтобы сделать его более подходящим для использования на оборудовании.

Ассоциация оборудования с открытым исходным кодом рекомендует семь лицензий, соответствующих определению оборудования с открытым исходным кодом. Из общих лицензий с авторским левом - Стандартная общественная лицензия GNU (GPL) и Лицензия Creative Commons Attribution-ShareAlike, из аппаратных лицензий с авторским левом - Открытая аппаратная лицензия CERN <222.>(OHL) и Открытая лицензия на оборудование TAPR (OHL), а из разрешительных лицензий - лицензия FreeBSD, лицензия MIT и лицензию Creative Commons Attribution. Openhardware.org рекомендовал в 2012 году открытую аппаратную лицензию TAPR, лицензию Creative Commons BY-SA 3.0 и GPL 3.0.

Организации склонны сплотиться вокруг общей лицензии. Например, OpenCores предпочитает LGPL или Modified BSD License, настаивает на GPL, Open Hardware Foundation продвигает «авторское лево или другие разрешающие лицензии», Open Graphics Project использует различные лицензии, включая лицензию MIT, GPL, и патентованная лицензия, и написали свою собственную лицензию.

Разработка
Логотип OSHW (оборудование с открытым исходным кодом) шелкография на незанятой печатной плате

Прилагательное «Открытый исходный код» не только относится к определенному набору свобод, применяемых к продукту, но также обычно предполагает, что продукт является объектом или результатом «процесса, который опирается на вклад географически рассредоточенных разработчиков через Интернет. " На практике, однако, как в области аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, так и в области программного обеспечения с открытым исходным кодом продукты могут быть результатом процесса разработки, выполняемого закрытой командой в частном порядке или сообществом в общедоступной среде, причем первый случай чаще, чем второй, что сложнее. Создание процесса разработки продукта на базе сообщества сталкивается с несколькими проблемами, такими как: найти подходящие инструменты управления данными о продукте, документировать не только продукт, но и сам процесс разработки, принять потерю повсеместного контроля над проектом, обеспечить непрерывность в контексте непостоянного участия добровольных участников проекта и других.

Arduino Diecimila, еще одна популярная и ранняя разработка оборудования с открытым исходным кодом.

Одно из основных различий между разработкой программного обеспечения с открытым исходным кодом и разработкой оборудования с открытым исходным кодом. это оборудование дает ощутимые результаты, прототипирование и производство которых требует денег. В результате фраза «свободно как в речи, а не в пиве», более формально известная как Gratis против Libre, проводит различие между идеей нулевой стоимости и свободой использования и изменения информации. Хотя оборудование с открытым исходным кодом сталкивается с проблемами минимизации затрат и снижения финансовых рисков для отдельных разработчиков проектов, некоторые члены сообщества предложили модели для удовлетворения этих потребностей. Учитывая это, существуют инициативы по разработке устойчивых механизмов финансирования сообщества, такие как Центральный банк оборудования с открытым исходным кодом..

Состоялось широкое обсуждение способов сделать оборудование с открытым исходным кодом таким же доступным, как программное обеспечение с открытым исходным кодом. Предоставление четкой и подробной документации по продукту - важный фактор, способствующий тиражированию продукта и сотрудничеству в проектах по разработке оборудования. Чтобы помочь практикующим в этом, были разработаны практические руководства. Другой вариант - проектировать продукты таким образом, чтобы их было легко воспроизвести, как это показано в концепции соответствующей технологии с открытым исходным кодом.

Процесс разработки оборудования с открытым исходным кодом в условиях сообщества также называется открытый дизайн, разработка с открытым исходным кодом или разработка продуктов с открытым исходным кодом. Все эти термины являются примерами модели с открытым исходным кодом, применимой для разработки любого продукта, включая программное обеспечение, оборудование, культурного и образовательного характера. См. здесь для описания этих терминов.

Научное сообщество вносит основной вклад в разработку проектов аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом. Была проделана значительная работа по созданию оборудования с открытым исходным кодом для научного оборудования с использованием комбинации электроники с открытым исходным кодом и трехмерной печати. Другими источниками производства оборудования с открытым исходным кодом являются поставщики микросхем и других электронных компонентов, спонсирующие конкурсы с условием, что участники и победители должны поделиться своими разработками. Некоторые из этих конкурсов проводит журнал Circuit Cellar.

Лаборатории с открытым исходным кодом

Было опубликовано руководство (Лаборатория с открытым исходным кодом (книга) Джошуа Пирс ) по использованию электроника с открытым исходным кодом и 3D-печать для создания лабораторий с открытым исходным кодом. Сегодня ученые создают множество таких лабораторий. Примеры включают:

Бизнес-модели

Компании, занимающиеся производством открытого программного обеспечения, экспериментируют с бизнес-моделями. Например, littleBits реализует бизнес-модели с открытым исходным кодом, предоставляя схемы в каждом модуле littleBits в соответствии с открытой лицензией на оборудование CERN версии 1.2. Другой пример - Arduino, который зарегистрировал свое имя как товарный знак ; другие могут производить продукты на основе конструкций Arduino, но не могут называть их продуктами Arduino. Существует множество применимых бизнес-моделей для внедрения некоторого оборудования с открытым исходным кодом даже в традиционных компаниях. Например, для ускорения разработки и технических инноваций отрасль фотоэлектрических экспериментировала с партнерскими отношениями, франшизами, вторичными поставщиками и полностью открытыми моделями.

В последнее время многие проекты оборудования с открытым исходным кодом были финансируется через краудфандинг на Indiegogo или Kickstarter. Особенно популярен Crowd Supply для краудфандинга открытых аппаратных проектов.

Прием и влияние

Ричард Столлман, основатель движения за бесплатное программное обеспечение, был в 1999 г. скептически относился к идее и актуальности бесплатного оборудования (его терминология для обозначения того, что сейчас известно как оборудование с открытым исходным кодом). В статье 2015 года в журнале Wired он изменил это отношение; он признал важность бесплатного оборудования, он все еще не видел этических параллелей со свободным программным обеспечением. Кроме того, Столлман предпочитает термин «бесплатное проектирование оборудования», а не «оборудование с открытым исходным кодом», и этот запрос согласуется с его более ранним отказом от термина программное обеспечение с открытым исходным кодом (см. Также Альтернативные условия для бесплатного программного обеспечения ).

Другое Авторы, такие как профессор Джошуа Пирс, утверждали, что для оборудования с открытым исходным кодом существует этический императив - особенно в отношении соответствующей технологии с открытым исходным кодом для устойчивого развития В 2014 году он также написал книгу Лаборатория с открытым исходным кодом: как создать собственное оборудование и снизить затраты на исследования, в которой подробно описывается разработка бесплатного оборудования с открытым исходным кодом в первую очередь для ученые и университет факультет. Пирс в партнерстве с Elsevier представил научный журнал HardwareX. В нем было представлено множество примеров применения оборудования с открытым исходным кодом в научных целях.

Найдите аппаратные продукты с открытым исходным кодом

Некоторые текущие инициативы предоставляют Наборы аппаратных продуктов с открытым исходным кодом для различных целей:

Автосэмплер для жидких или газообразные пробы на основе микрошприца Автосамплер для жидких или газообразных проб на основе микрошприца
См. также
  • Портал бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть носители, связанные с Открытое оборудование.
Статьи
COVID-19
Последняя правка сделана 2021-06-01 12:35:56
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте