創(chuàng)業(yè)和技術(shù)發(fā)展都傾向于選擇阻力最小的路徑來達到目標(biāo)。在電子技術(shù)中,開源硬件是阻力最小的路徑;現(xiàn)在,開源硬件將投入商業(yè)使用并且得到其支持,正如開源軟件在商用上的支持,如同Linux在嵌入式中的應(yīng)用,Apache網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的應(yīng)用以及安卓操作系統(tǒng)。
在嵌入式設(shè)計中,采用商業(yè)的開源軟件作為基礎(chǔ)。產(chǎn)品是基于OSS(開源軟件),但是隨后發(fā)展的操作系統(tǒng)并不是一直共享或者雖然共享,但因為產(chǎn)品想要獲得市場優(yōu)勢把共享時間卻推遲了。OSHW(開源硬件)看起來不錯,因為開源已被證明是一種典范,誕生在學(xué)術(shù)界,通過網(wǎng)絡(luò)論壇培養(yǎng)了社交能力,共享性和開放性。OSHW通過提供在線文檔幫助設(shè)計師們清除障礙(通常外行人也可以開發(fā)),以及通過無私的志愿者們提供相當(dāng)可靠的支持。但OSHW有利于人類社會的一面,也有不利的一面。
OSS有廣泛的商業(yè)利益。安卓這種操作系統(tǒng),讓手機硬件制造商如三星或者HTC不用再重新發(fā)明一套系統(tǒng),它在所有平臺上有一個類似的UI,因此用戶不需要重新學(xué)習(xí)新設(shè)備上的操作系統(tǒng)。且沒有授權(quán)費用,因此Android手機可以賣的更低價。手機制造商從安卓系統(tǒng)獲取了巨額利益,并且許多“志愿者”在這個成熟的開源項目中變成了有酬雇員。
半導(dǎo)體制造商會支付或者培養(yǎng)志愿者使用他們的處理器進行開發(fā)并且貢獻開源硬件項目。他們對于嵌入式Linux仍然采取這種辦法,因為一個處理器如果離開了軟件運行,它就一無是處,況且Linux又是免費的。隨著OSHW發(fā)展,編譯模塊也將免費(包括shields,capes,booster packs 和其他物理和技術(shù)模塊化擴展板)。
電子愛好者(或者叫書呆子)自從1940年代后就一直致力于開發(fā)DIY項目,像希斯工具盒。這些工具在1970年代,將廣告刊登在雜志的背面后才真正的開始用起來。這些書呆子在跳蚤市場進行交易和售賣,以及交流思想。這個社區(qū)發(fā)展到包括一群非常廣泛的粉絲和滿足在線論壇和像SXSW或者創(chuàng)客嘉年華類似活動。并且主流的電子目錄分銷商如貿(mào)澤電子也提供在線銷售(mouser.com)
OSHW始于學(xué)術(shù)界。例如,Arduino 和Raspberry Pi (樹莓派)就是為了嵌入式硬件教學(xué)而發(fā)明出來,主要是因為一般人很少能搞定嵌入式硬件,而軟件卻相反。為了提升對硬件產(chǎn)生興趣,“現(xiàn)代”O(jiān)SHW 變成了一種可介入的教育方法,在過去,希斯套件工具很少這樣。
不同類型的集成
半導(dǎo)體芯片中的高集成為提供現(xiàn)成解決方案提供了可能,特別是可以提供測試軟件棧后。不過,瓶頸依然是難以提供入門文檔或者大部分普通人都難搞定方案。對此,任何公司都沒有足夠的人力提供專業(yè)的幫助使其學(xué)習(xí)能走捷徑。OSHW不僅通過提供外行可用級別的文檔,同時也支持論壇。OSHW利用互聯(lián)網(wǎng)在這些論壇的社交能力,包括分享經(jīng)驗、信息、和芯片。其在商務(wù)模式上更加注重互聯(lián)網(wǎng)的社會效益,這些得到了至少一個板子以上并且完成了一個或兩個項目的人,有豐富的知識,使他們能夠指導(dǎo)其他人,非正式的改進文檔、識別錯誤,提出修復(fù)建議。當(dāng)解決方案共享了,即使花費數(shù)小時在這個問題也是值得的。
輪子專利的啟示
專利保護是一個偉大的思想,用來保護這些努力的成果并且建立一種不免費的觀念。車輪的專利大約在公元前3500年發(fā)明的,如果它現(xiàn)在仍然有效,則在其對商業(yè)發(fā)展和技術(shù)的提高后破壞性之前,該專利就必須過期。這個不起眼的“輪子”在電子社會的今天可以比喻成一個基礎(chǔ)的構(gòu)建模塊,該模塊使用太頻繁了,應(yīng)該不被保護,或者與現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)展相比被保護的已經(jīng)太久。專利流氓會進一步促進或者延長改革。然而,開源就像車輪一樣免費。開源的執(zhí)照就是反專利的,或者說是專利的疫苗。難怪開源在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和手機的革命中在過去和現(xiàn)在都是一個催化劑,目前,開源就像輪子一樣和我們的生活息息相關(guān)。
不過,由于專利和專有處理器的局限,機會主義半導(dǎo)體公司將主宰OSHW的未來。OSHW將由強烈的創(chuàng)意和初期的制造商社區(qū)、由學(xué)術(shù)界的深謀遠慮、以及人性中的無私主義來決定其未來。尋找更多的醫(yī)療相關(guān)項目且無國界的專家試著解決問題如低成本、開源的心電圖和低成本的輸液泵。
OSHW也隨著驅(qū)動處理器的市場趨勢和低成本發(fā)生變化。低成本可打破低端壁壘,因為硬件不能像代碼一樣自由的共享。但是OSHW可以到達傳統(tǒng)商業(yè)模式不能到達的領(lǐng)域,使我們看見未曾見過的領(lǐng)域,包括公益領(lǐng)域,醫(yī)療和教育等。進一步的商業(yè)用拓展到偏遠的如時尚和藝術(shù)領(lǐng)域,DIY為電子注入創(chuàng)造力,這是通過希斯套件難以實現(xiàn)的。接下來,我們將看到企業(yè)家使用OSHW并在將來共享他們改進后的的成果。
半導(dǎo)體制造商對可穿戴技術(shù)等眾多健康和時尚領(lǐng)域顯示了充分的興趣。時尚可以帶來巨大銷量,或者看似簡單方便,卻變成了生活中不可或缺的東西。例如:手機和相機.....誰需要他們?但是他們從一個簡單的通話工具變成了一個條形碼閱讀器,到一個重要的社會報告工具;捕捉國際暴行的新聞界面。智能手機是人臉識別工具,識別和檢索系統(tǒng)(這次我停在街上什么位置了呢?)也是在一場災(zāi)難中的分類管理工具, 并可立即從一個白板捕獲會議筆記。
要知道一個想法到底現(xiàn)在走了多遠,Arduino 用于制造一個3D打印機叫做RepRap (www.reprap.org)。對于使用3 D打印機創(chuàng)建3 D對象,有一些令人難以置信的創(chuàng)意項目和開源文件??傆幸惶?,你的扁平家具將沒有螺絲,只有一個鏈接(3D打印螺絲的文件)
OSHW,是一個開源模型,是一個共享想法的框架協(xié)議,因此,一個融合了許多來自商業(yè),個體,藝術(shù)家信息等不同渠道,并且用戶和貢獻者都出自多個專業(yè)和經(jīng)驗......所有都為電子硬件所應(yīng)用。OSHW提供一個可接近因素使非技術(shù)人員有信心涉獵和創(chuàng)造(不僅是學(xué)生)。這是一種新奇的東西,一種電子的民主。成功的OSHW工程仍然保持學(xué)院派的風(fēng)格,為了表達邀請人們學(xué)習(xí)嵌入式硬件的易接近性目標(biāo)。
英特爾最近發(fā)布了伽利略平臺,其處理器適合可穿戴電子設(shè)備,小巧,低成本,以及存儲資源豐富。在這里尋找OSHW發(fā)展,包括涉及普通計算機的更多項目,也可組成物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。物聯(lián)網(wǎng)可以包括任何通過網(wǎng)絡(luò)通信的物體,為日常生活提供更加有效和便捷的服務(wù),比如云打印機。一個使用Raspberry Pi與谷歌云平臺結(jié)合的工程---云打印允許你從任何連接到移動設(shè)備應(yīng)用進行打印而不需要專門的打印驅(qū)動。因此,你可以通過智能手機或者平板電腦進行拖放動作進行打印。安卓4.4Kit Kat 將包括谷歌云打印作為打印服務(wù)預(yù)安裝。
所以,開源硬件的未來在哪里?這看起來很明顯,但是未來將帶來更多開源項目進一步激活當(dāng)前的技術(shù)。尋找更多醫(yī)療相關(guān)的OSHW項目的專家來解決問題,如為貧困地區(qū)提供相對低成本,開源ECG和輸液泵。尋找更多3D打印和家居創(chuàng)建3D對象的開源文件。
將來有一天,衣服上有一個標(biāo)簽,上面注明了鈕扣的3D打印鏈接。當(dāng)你在食品雜貨店。你能夠告訴谷歌眼鏡通過云打印讓家里的打印機打印你兒子的數(shù)學(xué)作業(yè)。你將在線支付你的打印下一個樂高星球大戰(zhàn)系列的計劃和文件費用。
OSHW和物聯(lián)網(wǎng)將無縫地融入我們的生活。假如在1970年,有人預(yù)測我們將在某一天讓圖書館的書自己回到原位,這個想法是天方夜譚,假如并非實際上不可能。但是,現(xiàn)在的數(shù)字圖書在電子閱讀器做到了這點,我們也許現(xiàn)在沒有飛行汽車,但是汽車現(xiàn)在可以安全的自動行駛,增加飛行的部分指日可待(盡管現(xiàn)在最擔(dān)心的是沒有基礎(chǔ)設(shè)施來進行管理它)
開源已經(jīng)取得了很大部分的進展。開源硬件可以應(yīng)用到任何領(lǐng)域,所以你也可以涉足很多領(lǐng)域。你可以通過了解mouser.com.網(wǎng)站上的Arduino,Launchpad,Beaglebone來查看開源硬件套件。
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