开源软件的成功是过去数十年来最伟大的成功故事之一。Apache HTTP Server是全球最流行的Web服务器软件，Linux在与Unix和其他专利操作系统的竞争中巩固了自己的地位，而Mozilla的火狐浏览器这些年来已成为微软IE的强劲对手。

那么同样的哲学——免费并公开传播底层源代码和开发规范，与众多对程序设计做过贡献的开发者分享——能否适用于硬件的设计呢?是否会有那么一天，我 们大家都能用上按照开源模式设计的智能手机、上网本或者其他器具呢?是否有可能我们喜欢开源硬件会胜过像iPhone这样的专利产品呢?

毕竟，今天在PC上用CAD和原理图设计软件来设计一个设备——包括其电子部分和机械部分——是有可能的，装配所需要的几乎所有的部件都可以在网上 订购，然后可以找一家低成本生产商生产出设备原型。组织这样一个研发设备的在线开源项目并非遥不可及，而且它也不需要数百万美元的启动资金。

然而这样设计出来的设备能否跟那些财力雄厚的大制造商所研发的设备成功竞争呢?Gartner专门研究开源软件的分析师Mark Driver认为，开源器具的最好机会就在那些技术已经相当成熟的市场中。

“开源器具主要面向商品化的市场，”Driver说。“这些产品所处的市场实际上没有太多实际上的差异，彼此间可以相互替代，这应该就是开源器具的 用武之地。Linux之所以获得广泛的欢迎，并不是因为它有什么新功能，而是因为它能做Unix能做的一切，但是采用了更开放的方式。如此而已。”

开源硬件的定义

虽说如今市面上已经有了数量庞大的开源电脑和电子器件，但是却只有为数不多的科技器具是完全按照开源哲学进行研发的。要准确地将某个硬件项目定义为开源项目，最重要的定义项还是开放。

一般而言，“开源的”硬件至少是指其研发计划的某些部分是完全公开的，可允许其他人对此研发项目做出贡献，或者经其创建者的允许可自行生产设备，甚至修改研发计划以开发新的设备。

例如，Always Innovating公司就鼓励外部人士对其基于ARM处理器的平板电脑/上网本混搭产品——Touch Book(触摸本)的设计做出贡献。该触摸本仅重1.8磅，配有一块触摸屏、可拆卸键盘和用户定制的Linux操作系统。单块电池的续航能力长达10小 时。

   

                              Always Innovating研发的TouchBook

该触摸本的原理图可从Always Innovating的网站上自由下载。“我们还会为那些以我们的设计为起点，开发他们自己设备的企业提供更大的支持和咨询服务，”Always Innovating的COO Alexandre Tisserant说。

“我们所遵循的原则是：开发可靠的、创新的产品，并通过开放这些产品，获得所需的回馈和建议，进一步改进产品，设计出更快更简便的新产品，”Tisserant说。
 

这正是开源的理念。从不利的一面看，“最糟糕的情况可能是，一个新的项目挂着开源的名头，但最终证明不过是一个营销噱头而已，”Gartner的Driver说。“如果开源设计项目只出自一家厂商，或只有一个支持源，这种情况就是最不充分的开源形式。”

谁是开源硬件市场的顾客?

毫不奇怪，这类器具主要面向(或者主要诉诸于)科技爱好者。Touch Book就主要卖给这群人，Tisserant说，到目前为止已经卖出了“数千部”。不过该公司也在寻找一些垂直市场。因为Touch Book是高度可定制的，很容易将其集成到出租车或者警车上，或者连接到医院的专用网络上作为医护人员使用的一种“永远在线”的便携设备。

另外一个例子就是开源相机Frankencamera，这款基于Linux操作系统的数码相机可以通过编程来控制曝光、闪光、聚焦设置和其他功能。该相机由斯坦福大学的一群学生开发，主要用于学术研究。

       

                            斯坦福大学的研究生们自行研制的Frankencamera

Frankencamera的一位带头开发者Andrew Adams说，“具体来说，我们就是希望可能会用到编程相机的研究生或者上编程课的本科生用起来更方便。我们自己就是研究生，这整个项目就是我们千方百计 想让原来的编程相机完成我们想要完成的作业失败之后开始的。”

迄今为止，在面向消费者的开源项目上还没有哪个项目可以赶上Neo FreeRunner智能手机项目，该手机支持Linux平台，研发代号叫做Openmoko，是由Openmoko公司发布的。它的操作系统和内部电子 线路设计方案任何人都可以使用，并可对其继续拧改进。

                                       

                                    Openmoko研发的Neo FreeRunner智能手机

该公司在2009年4月正式停止了对这个项目的支持，该公司的产品经理William Lai说，“随着时间的演进和技术的进步，要想和苹果、RIM、Android等进行竞争所需要的投入已经超出了我们的设想，我们很快意识到，要想按时完 成这项技术已经超出了我们的能力。”

不过，Openmoko平台和FreeRunner手机仍然在由一个志愿者社区继续进行开发。

硬件的分发与测试均很困难

对于软件而言，任何人都可以下载一份开源软件的拷贝，并立刻投入实际使用。向软件的开发者提供反馈，贡献漏洞修补代码或增加功能等，也同样的容易。

软件开发的卡开源模式就是在这样一种连续不断的贡献与测试的进程中繁荣起来的：能够分发给其他人的拷贝越多，项目就会进展得越快，开发人员也就能更快地修正错误，改进软件，从而进展到下一个版本。

然而要将开源模式应用于硬件却并非如此直接。要生产和分发设备原型的“拷贝”，提供给其他开发人员用于评估和测试，这其中的成本是相当昂贵的，所以整个开发进程不可能很快。

Tisserant称此为“测试成本”。“当你在做第一件自制硬件时，你可以在上面做某些修改。但是有了新的设计，就需要制作新的硬件。这可是需要时间(数周)和钞票的。”

Tisserant认为，要想真正地向硬件研发的传统专利模式发起挑战，原型的制作周期就不能长于一周。“研制和测试越便捷，你就会学得越快。”

使用可负担得起的快速原型或成型机械，可以减少设计-原型-测试的周转时间。例如Frankencamera的机身就是可激光切割的丙烯酸塑料。任何人都可以利用一台激光切割机来修改Frankencamera机身的设计，制作他们自己的相机。
 

像RepRap这样的3D打印机就可用于快速原型设备制作，在开源硬件的研发中发挥重要作用。RepRap本身也是开源的。低端的商用3D打印机的 价格一般都在2万美元左右，而RepRap的设计却是任何想要自己造一台的人都能免费得到的。这种3D打印机的制作成本约为480美元。更有趣的 是，RepRap可以复制装配自己所需的很多部件，其他部件可以很便宜地买到，所以你可以用第一台打印机去制作另外一台。

      

                                               开源硬件RepRap 3D打印机

“用RepRap或激光切割机和烙铁，有的人就可以制作硬件了。开源硬件设计加上快速制造，就能精确复制开源软件的成功——只要设计是开放的，你就可以修改它以满足你的要求，并可与他人自由地分享这些修改，”Adams说。

虽然RepRap和其他快速原型机可加快原型设备的制作过程，但这些东西并非圆满的解决方案，因为它们的能力也仅限于制作器具的外壳。此类机械可帮助快速制作比如说上网本的外壳，但上网本的大部分内部电子器件仍需要外包给专业的制造商。

不过，把一台设备的研制过程开放给公众(尤其在其早期设计阶段)，有助于促成一个社区的形成，该社区会提出修改建议，或者直接贡献修改设计。这将会有助于减少制作原型设备的数量，节省金钱和时间。

零件厂商缺乏开源文化精神

一台开源的设备，并不意味着其内部每个零件的设计都是开源的——事实上，其内部零件可能使用的是一些专利的零件。

任何消费者科技设备都是由很多更小的零件组装成的。而这些零件的生产商们通常都不愿意公开其生产流程，除非你花钱委托他们生产。这一点对于任何想要研制开源硬件的人来说都是一个棘手的问题，假如你想要公开设备的设计方案的话。

“在软件世界，存在着提供基本开源开发模块的丰富文化，比如提供编译器、编辑器、支持库和操作系统，”Frankencamera项目的Admas 说。“但是很遗憾，芯片制造是一种本身就投入很大的业务，所以很少会有像开源贡献者那样无私共享的想法。你得签署保密协议才能看到某个零件，比如传感器是 怎么制作的。”

尽管Adams及其Frankencamera项目的开发者们经常会遇到帮助他们研制数码相机零件的一些厂商不情愿或者拒绝透露零件的生产流程和相 关信息，但是他们还是得到了一些厂商的奉献——这主要是因为这一项目的开源特色。Frankencamera数码相机所使用的大部分电子元件都是商品化 的，什么人都可以买得到。还有一些部件，比如相机的电源部分就是由该项目设计团队设计的。

“要想让企业公开零部件的生产制造细节很困难，他们并不在乎你是要制作开源硬件还是商用硬件，同样都会保持沉默。而愿意提供帮助的人和企业一般更多的是冲着开源项目才提供帮助的，因为他们知道，他们也能从最终的结果中获得好处，”Adams说。
 

知识产权的问题

困扰着开源硬件项目的一个大问题便是知识产权的法律问题——谁拥有开源设备，尤其是当有好几个人都对该设备的设计做出过贡献的情形。Brenda Scott，一位专门从事IT业法律案件的律师，并运行着一家叫做开源法律(Open Source Law)的网站，他强烈建议开源硬件项目的创建者和主要开发者必须在任何人同意加入该项目之前便解决好知识产权的问题。

至于如何解决这一问题，他则认为并不存在千篇一律的答案。“在某些场合，个人最好保留知识产权;而在另一些场合，则最好将知识产权转移给某个持有实 体。关于开源项目的知识产权，最重要的是要在项目开始之前——或者项目刚开始之时——便考虑这一问题，而不要等到项目完成之时再去考虑。如果不解决这个问 题，你可能会发现，这个问题就会决定你的未来，而且很可能使用一种让你很不愉快的方式。”

TechCrunch博客的创办者兼共同编辑Michael Arrington也会赞成这一点。2008年7月，他宣布了创建一个低成本Web平板的计划，也就是后来叫做CrunchPad的项目。尽管这个硬件研 发项目并未完全开放，但是Arrington的想法就是“设计它，生产几件，然后将研制方案开源，以便任何人都可以修改它们，”他在宣布计划时就是这么说 的。

该项目在TechCrunch与新加坡的Fusion Garage开始合作研发并制造CrunchPad之后有了一个很不错的开端。然而到了2009年末，当Fusion Garage宣称它不必经过TechCrunch同意可销售CrunchPad时，双方的合作破裂了。Fusion Garage的CEO Chandra Rathakrishnan声称他的公司唯一拥有该设备的知识产权，而Arrington则坚称应是双方共同拥有该设备的知识产权。

Fusion Garage计划将此设备以JooJoo平板电脑的名称予以销售，而TechCrunce则将Fusion Garage告上了法庭。在本文截稿之时，Fusion Garage已开始办理JooJoo的预定，该公司的网站称，现在预定“将会在8到10周内供货”。

在问到Frankencamera研发项目所采取的法律步骤时，Adams说，“在这方面，由于没有牵涉到钱的问题，所以生活还是很轻松的。因为我 们所做的每件事都是在上学的时候做的，如果有人想做邪恶之事的话，我们也有很好的司法途径可走。所以到目前为止，我们从一般公众那里所听到的都是关心、鼓 励和帮助。”

现有开源许可证可适用于硬件

另一个法律问题是，现有的开源许可证可否适用于开源硬件，或者至少是足够适用的。这些许可证的大部分条款都是涉及软件的，这一点在其措辞中很明显：普遍使用的GNU通用公共许可证就主要涉及“程序”。

开源法律网站的Scott曾写过一篇内容丰富的文章，他就认为，现有的开源许可证不必做任何修改便可适用于开源硬件项目。“把硬件设计和零件清单视为某个‘对象’(从字面上讲)的源代码，可‘编译’或者‘组装’该对象，这并不是很牵强，”他说。

Scott预计，随着时间的推移，将会对开源许可证进行定制或修改，以便覆盖开源硬件所遇到的问题。例如，TAPR开源硬件许可证就是专门为开源硬 件项目而设计的。而Arduino项目，一个开源的电子产品平台，它既包含硬件也包含软件，它的硬件设计所用的许可证和固件(操作系统在其上运行)的许可 证是不同的。
 

开源硬件如何赚钱

Always Innovating的Tisserant承认，硬件企业如果走开源路径，可能会降低利润率，但是他说，企业可以从较低的R&A成本和更短的开发 周期中获益。“开源的目标不是要保住你的秘密，然后靠着无穷尽的版税收入生活，而是要分享知识，从而更更快速地促进创新，”他说。

虽然Openmoko公司不再支持FreeRunner手机和Openmoko智能手机平台，但是Lai称，公司并没有放弃开源模式：“去 年，Openmoko一直在把各种开源要素介绍给公众。我们会继续利用开源要素去设计产品，”例如WikiReader(售价99美元)，就是一款预装了 Wikipedia内容的开源口袋阅读器。

      

                                      Openmoko研发的开源硬件WikiReader

至于对Frankencamera的研发团队来说，他们并没有什么商业计划，因为他们的项目并不打算销售最终产品。其目标只是要把Frankencamera的电路原理图开放给其他学术机构的学生，以便学生们能够用最少的成本制作自己的数码相机，用于课程学习和学术研究。

其次，他们希望自己的项目能够“让相机制造商们看到，允许最终用户对其数码相机进行编程，是一件可以实际增加产品价值，让更多人使用其产品的事情，因为一个爱好者社区会不断地会产品添加新的功能，”Adams说。

“如果没有应用商店，iPhone会如此成功吗?那么你为什么不能编写和下载应用到你的相机上呢?我们的目标就是要做这样有意义的研究，为其他人提供做这种研究的工具，而不是为了赚钱，”Adams说。

向极客圈外销售开源硬件

Jeff Orr是ABI研究公司的技术分析师，他认为开源硬件要想在市场上获得成功，与专利的商用产品开展竞争，就仍然需要有“某个所有者——无论是个人还是实体 ——来负责组装和分发这些产品。否则得话，消费者购买了开源硬件产品后，由谁来提供支持呢?一旦出了问题，由谁来保修呢?”

他对尚处于研发阶段的开源硬件的前景表示出谨慎乐观的态度：“开源模式能否挑战商业研发模式呢?我认为可以，因为开源模式创造了一个范围更广的知识库，任何个人或组织都能够从中学到东西。”

开源硬件能否会像Firefox和Ubuntu那样，以同样的方式起步，在主流的消费者器具用户群中成为一个家喻户晓的名字呢?Gartner的 Driver预测，开源硬件器具将会越来越普及，但是他不能肯定，业界是否会看到一种有着广大用户基础的开源硬件需求，能够向专利硬件产品发起挑战。

“我们是否能看到像在软件领域一样的一场开源硬件的革命呢?我认为可能性不大，至少在可预见的未来是如此，”Driver说。

 

 

本文转载自：http://news.chinaunix.net/opensource/2010/0324/454825.shtml