Open source hardware: Ve znamení nových alternativ

Albert Ryba | 20.11.2011 | Hardware | Žádné komentáře

I když open source software zažívá v posledních letech velké vítězství, open source hardware (OSHW) zůstává stále spíše v pozadí zájmu a je víceméně okrajovou záležitostí. Důvody jsou víceméně jasné – vývoj hardwaru je přece jen výrazně náročnější než je tomu v případě softwaru a v případě hardwaru je potřeba velké množství kapitálu a dalších prostředků pro neustálé inovace. Na rozdíl od open source softwaru, který může vytvořit de facto kdokoliv a také jej lze snadno distribuovat prostřednictvím internetu, jsou nároky v oblasti hardwaru mnohem vyšší a konkurovat klasickým uzavřeným komerčním řešením je o to složitější, že dnes je velmi obtížné vyvinout jakýkoliv nový hardware, u něhož by nehrozila kolize s patenty velkých výrobců (viz například patentové války mezi mobilními výrobci iniciované zejména firmou Apple).

Přesto ale již v oblasti open source hardware vznikla řada zajímavých projektů, z nichž některé si zde představíme. Definice OSHW je odvozena od open source softwaru a používají se zde často i podobné licenční podmínky. Termín open source hardware zahrnuje široké množství umělých artefaktů, od přístrojů a zařízení až po návrhy mikročipů. Veškerá dokumentace, schémata, návrhy plošných spojů a postupy pro jejich výrobu jsou pak veřejně dostupné komukoliv. Ten pak takováto zařízení může libovolně vyrábět, modifikovat, distribuovat či jinak používat, při zachování kreditu původního autora. V některých případech se open source hardware a open source software prolíná, protože pokročilá elektronická zařízení potřebují ke svému chodu i komplexní firmware, případně i prostředí pro svoje programování.

Open source hardware již najdeme v řadě oblastí, jakousi ikonou OSHW se stala 3D tiskárna RepRap. Jedná se o projekt, který začal již v roce 2005 a jeho cílem je nabídnout tiskárnu, která se dokáže sama replikovat a také zpřístupnit trojrozměrný tisk každému s minimální investicí. V loňském roce byla představena již třetí generace designu RepRap, označovaný jako Huxley, navazující na předchozí generace Mendel a Darwin, pojmenované po slavných biolozích. Zajímavostí je, že jedním z hlavních vývojářů RepRap je i Josef Průša, který studuje na VŠE v Praze. S 3D tiskem podle analytiků přijde revoluční změna v oblasti distribuce náhradních dílů a možná i v prodeji jakýchkoliv jednodušších přístrojů, protože uživatel si je bude moci jednoduše vytisknout sám podle schématu (tj. místo celého dílu by si zakoupil jen schéma), případně si sám 3D skenerem vytvořit reprezentaci originálního vzoru. Více o projektu RepRap najdete ve videu:

Dalším velkým úspěchem je otevřená procesorová architektura OpenRISC, za níž stojí komunita OpenCores. K dispozici je návrh z řady OpenRISC 1000, popisující procesory s 32bitovou i 64bitovou architekturou a s volitelnou podporou výpočtů s desetinou čárkou a vektorových výpočtů. Realizací tohoto designu jsou pak procesory OpenRISC 1200, které jsou určeny primárně do embedded systémů a kladou důraz na nízkou spotřebu a při plném výkonu by procesor OpenRISC 1200 s frekvencí 250 MHz a vyrobený 180nm procesem měl mít spotřebu maximálně 1 Watt.

Jako první z velkých OS začal architekturu OpenRISC podporovat Linux od verze kernelu 3.1, existují i portované verze dalších minoritních operačních systémů jako RTEMS, FreeRTOS či eCos.

Od roku 2005 existuje také projekt OpenSPARC, poskytující k volnému využití architekturu použitou v procesorech Sun UltraSPARC, které nyní vyrábí Oracle.

Dalším krokem od procesorů k open source počítačům může být návrh základní desky BeagleBone o velikosti kreditní karty od organizace BeagleBoard. Ta využívá ARM procesor s architekturou Cortex-A8, podporuje 3D grafiku, USB 2.0 či Ethernet 1 Gb a lze na ní provozovat jak Android, tak OS Ubuntu. S jejím nasazením se počítá v oblasti robotiky, herních či projekčních zařízení či medicínských přístrojů. Její možnosti představuje následující video:

Také společnost Via přišla v roce 2008 s open source referenčním návrhem plně vybaveného notebooku, takzvaného OpenBooku, využívající její procesory Nano a čipset Via VX800. Tento návrh měl být určen výrobcům, kteří by tak ušetřili čas s tvorbou vlastního designu a měl být k dispozici jako alternativa pro netbooky postavené na architektuře od Intelu s procesory Atom, u níž byli výrobci tvrdě omezeni parametry, které netbook takový mohl mít.

Snahou o open source mobilní telefon je projekt Openmoko, který nabízí výrobcům návrh telefonního přístroje Neo FreeRunner, což je druhá generace přístroje vyvinutého v rámci tohoto projektu. Má jít o přístroj s dotykovou obrazovkou využívající OS Linux a disponující například GPS, Wi-Fi či Bluetooth modulem. Srdcem má být procesor s frekvencí 400 MHz, k dispozici je i hardwarový grafický akcelerátor. Kolem projektu Openmoko se pak zformovala i lokální česká komunita.

Dalším open source hardware projektem, který se v zasvěcených kruzích (včetně ČR) stal již dostatečně populárním, je platforma Arduino, určená pro vytváření interaktivních objektů nebo prostředí. Jde také o projekt, jehož kořeny sahají do roku 2005 a zakoupit lze jak hotové verze, tak si Arduino mohou zájemci postavit sami. Principem tohoto projektu je možnost vnímat vstupy z okolních senzorů, vyhodnocovat je prostřednictvím mikroprocesoru ATMega (v různých verzích) a následně toto prostředí pomocí výstupů ovlivňovat. K programování se využívá jazyk Wiring ve vlastním vývojovém prostředí Arduino, které je k dispozici pro Windows, Mac OS X i Linux.

Za řadou open source hardware projektů stojí společnost Bug Labs, která se zaměřuje na periférie pro prototypování elektronických zařízení. Ta spolupracuje zejména s americkými operátory, kterým dodává hardware pro vývoj nových bezdrátových komunikačních zařízení. BugLabs ale dodává i svoje vlastní open hardware koncová zařízení zaměřená zejména na komunikaci, jako jsou 3G a Wi-Fi moduly, GPS přijímače, ale třeba i vlastní dotykové displeje.

Podobným směrem míří i iniciativa Dangerous Prototypes, nabízející zdarma řadu návrhů open source hardwaru, jako třeba teplotní senzory, RF vysílače, mikrokontrolery pro různé ovládání světelných efektů a podobně. Jedná se většinou o jednoduché návrhy, které si zájemci mohou sestrojit i doma za použití běžných postupů a součástek.

S tímto výčtem by se dalo pokračovat prakticky donekonečna, protože projektů open source hardwaru existuje nespočet a jsou v různé fázi vývoje a nemá ani smysl je všechny vypisovat. Ty nejperspektivnější najdete v seznamu například na Wikipedii. Úkolem tohoto článku bylo upozornit jen na některé z nich a ukázat, že jde o zajímavé alternativy ke klasickým proprietárním produktům. Samozřejmě o masovém rozšíření open source hardwarových řešení může být zatím těžko řeč, ale mohou úspěšně existovat zejména tam, kde chybí jiná alternativa nebo kde pro tradiční výrobce neexistuje dostatečně atraktivní trh. Výhodou OSHW je obvykle nízká cena a možnost modifikace podle vlastních potřeb, i když možnosti a výbavu těchto zařízení obvykle nelze s těmi komerčními srovnávat. Největší perspektivy pro open source hardware se jeví právě v oblasti zabudovaných (embedded) zařízení, naopak masový trh bude pro tento typ řešení pravděpodobně ještě dlouho nedostupný, zejména proto, že jej ovládají komerční výrobci s propracovanou distribuční sítí.

Zanechte komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *


pět + dva =

Můžete používat následující HTML značky a atributy: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Copyright © ICT manažer | ISSN 1805-5486 | SEO optimalizace a přizpůsobení SEO-care.cz