Open Hardware
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O documento fornece uma visão geral do hardware livre, discutindo seus princípios, modelos de negócio, organizações e aplicações importantes. É destacado que o hardware livre permite que projetos físicos sejam disponibilizados da mesma forma que o software livre, garantindo liberdades como uso, estudo, modificação e redistribuição. Exemplos populares de hardware livre incluem projetos como Arduino, RepRap e Bug Labs.
Open Hardware
- 1. http://opensourcehardware.org/ Hardware livre Uma visão geral Lucio Valentin By Lucio Valentin, Marcos Silvano & Rogério Gonçalves. These slides are licensed under Marcos Silvano the Attribution-ShareAlike 3.0 Brasil Licence (CC BY-SA 3.0) Rogério Gonçalves 1
- 2. Tópicos ● Hardware Livre ● Modelos de negócio ● Organizações ● Licenças ● Aplicações 2
- 4. O que é Hardware Livre (HL)? ● Artefatos físicos disponibilizados nos mesmos moldes do Software Livre1 • Liberdade de usar • Liberdade de estudar e modificar • Liberdade de redistribuir • Liberdade de distribuir modificações (1) http://freedomdefined.org/OSHW e http://opensourcehardware.org/ 4
- 5. Software livre x Hardware livre Copiar software: Copiar hardware: custo zero há custos 5
- 6. Software livre x Hardware livre Software livre atinge Hardware livre atinge diretamente usuários diretamente os finais. fabricantes. 6 Mr Bean ASUS chairman Jonney Shih
- 7. Software livre x Hardware livre “Building” software: “Building” hardware: make -f client.mk ... 7
- 8. O que é ser HL?1 ● A interface do hardware deve ser pública, para que possa ser usado livremente. ● O projeto do hardware deve ser público, para que outros possam implementá-lo e aprender com ele. ● As ferramentas usadas para projetar o (1) hardware devem ser livres, para que http://opencollector.org/Whyfree/open_hardware.html 8
- 9. Componentes do HL ✔ Diagramas de Circuitos ✔ PCB e Diagrama de Montagem ✔ Relação de componentes ✔ Diagramas HW/Mecânicos ✔ Firmware/HDL ✔ Software, API e Driver 9
- 10. Motivação ● Cultura DIY (Dot-It-Yourself). ● Necessidade de rápida prototipação a baixo custo. ● Baratear produto final: sem licenciamento. ● “O fim do lucro fácil baseado na obscuridade da propriedade intelectual.” Clive Thompson1 - Wired Magazine ● “Todo hardware é aberto por natureza.” Limor Fried2 - Adafruit Industries (1) http://www.wired.com/techbiz/startups/magazine/16- 11/ff_openmanufacturing?currentPage=all (2) http://www.ladyada.net/ 10
- 11. Limor Fried 11
- 12. Terminologia ● Free Hardware Design = Hardware Livre ~ Free Software • “Free as in free speech, not as in free beer” Richard Stallman1. • Libre Hardware Design = Libre Software. ● Open Source Hardware (OSHW) • ~Free Hardware Design. • ~Restrições de Propriedade Intelectual (IP). (1) http://www.gnu.org/philosophy/free-sw.html (2) http://www.linuxtoday.com/news_story.php3?ltsn=1999-06-22-005-05-NW-LF 12
- 13. Terminologia ● Open Hardware • Open Hardware Certification Program1 • Consórcio liderado pela Debian • Informações para drivers. ● Free Hardware = Hardware Gratuito • É o “freeware” do hardware. • “Free as in free beer, not as in free speech” (1) http://lists.debian.org/debian-announce/1997/msg00026.html 13 !Richard Stallman
- 15. MARK 8 e ALTAIR 8800 Construa o MARK 8 ALTAIR 8800 (1974) (1975) Baseado no Intel 8080 Baseado no Intel 8080 Especificação completa. Especificação completa. 15
- 17. Modelos de Negócio ● “Não importa se o produto é open source: alguém em outro país fará engenharia reversa de qualquer forma.” Limor Fried - Adafruit Industries 17
- 18. Modelos de Negócio ● “Iscas”: a comunidade trabalha gratuitamente, gerando novas idéias que podem ser implementadas por grandes empresas. Fornecem suporte 24/7 Android Open gratuito aos usuários. Accessory Development Kit (ADK) 18
- 19. Modelos de Negócio ● Modelo 1: Vender hardware • Precisa manter-se à frente dos competidores. - Aplicar novidades da comunidade para si. • Pode fornecer serviço pago de suporte. • Possuir as mesmas especificações não garante qualidade no produto final. ? • Hoje: 13 companhias... alguns milhões Ching Ling tem a • 2015: qualidade mesma alguns bilhões (Linux User & Developer Magazine) Wii Remote Ching Ling..U$ 15.30 19 Wii Remote Nintendo.....U$ 40.00
- 20. Modelos de Negócio ● Modelo 2: Vender conhecimento • Sempre atualizado sobre: - melhorias - novos usos • Time do Arduino: - Construção de dispositivos com o Arduino. - Serviços de consultoria. - Comunidade trabalha gratuitamente, testando, criando melhorias e novidades. 20
- 21. Olhando à frente ● Empresas olharão para projetos das comunidades para entender suas necessidades. ● Comunidades poderão trabalhar em conjunto com companhias em novos produtos. ● Caso Linksys WRT54G (2002): Fonte: http://www.wired.com/techbiz/startups/magazine/16-11/ff_openmanufacturing?currentPage=all 21
- 22. Licenças 22
- 23. Licenças ● Hardware • Baseado em patentes e não em copyright. • Licença mais comum: Creative Commons. • “GPL” para termos específicos de hardware. - TAPR Open Hardware License (“OHL”), 2007 - Balloon Open Hardware Licence (BOHL), 2006 ● Software • API, Firmware, Ferramentas, ... 23
- 24. Organizações 24
- 25. OpenCores ● http://opencores.org ● Fundada em outubro de 1999 por Damjan Lampret. ● Comunidade open source para desenvolvimento e distribuição de núcleos IP em VHDL/Verilog. ● Fomenta o desenvolvimento de hardware nos mesmos moldes do movimento de software livre. ● 25 Atualmente: ênfase em núcleos de
- 26. OpenCores ● Estatísticas: • 896 projetos (diferentes blocos IP) • +140.000 usuários • 2.736 novos usuários em dezembro • ~80 000 visitantes ao mês • ~500 000 páginas visitadas ao mês 26
- 27. Open Circuit ● http://opencircuits.com ● Comunidade de publicação de circuitos abertos ● Licenças CC e GPL 27
- 28. Open Graphics Project ● Criador: Timothy Miller1 ● Colaborador: Patrick McNamara2 • Fundou Open Hardware Foundation (?) ● Objetivo: criar placas 3D livres para facilitar seu uso em sistemas livres #1 #2 • Xilinx Spartan 3S4000 FPGA • Lattice XP10 FPGA • 2GB VRAM DDR400 28 • PCI/PCI-X
- 29. OpenHardware.org ● Organização sem fins lucrativos ● Apoiar, ajudar e promover hardware livre. ● “Educar para a cultura do hardware livre.” ● Registrado em 1999. ● Licenças recomendadas: • TAPR Open Hardware License • CC BY-SA 3.0 • GPL 3.0 29
- 30. Aplicações de Hardware Livre 30
- 31. Arduino 31
- 32. Projeto Arduino ● Placa controladora programável ● Iniciou-se na cidade de Ivrea, Itália, em 2005. Arduino Uno – U$ 26.42 ● Objetivo: ter custo menor que outros sistemas de prototipagem. 32
- 33. Projeto Arduino ● Plataforma de prototipagem eletrônica aberta. ● Objetivo de tornar a utilização de eletrônicos em projetos multidisciplinares mais acessível. ● Descende da plataforma Wiring.Fundo: Mellis - Dave - Tom Igoe ● Versões oficiais utilizam os chips da Frente: série megaAVR, ATMEL. - Gianluca Martino - David Cuartielles - Massimo Banzi 33
- 34. Projeto Arduino ● Tornou-se bem popular por ser simples ● Fácil conexão de módulos adicionais: conhecidos como shields. Ethernet Shield – U$ 38.32 XBee Shield – U$ 19.82 + XBee 34
- 35. Licenciamento do Arduino ● Arquivos do projeto de hardware • Creative Commons Attribution Share-Alike - Permite o uso pessoal e comercial, trabalhos derivados devem dar o crédito ao Projeto Original e serão distribuídos sob a mesma licença. ● O Software Arduino • IDE em código Java: GPL • Bibliotecas para programação: LGPL 35
- 37. Placa do Circuito Impresso 37
- 39. Frente e Verso para impressão ● Lado da solda e lado dos componentes 39
- 41. Projeto Arduino ● O objetivo é criar ferramentas acessíveis, com baixo custo, flexíveis e fáceis de usar. ● Um exemplo é a Arduino IDE ● Abstrai todo o processo de envio do código binário para a placa. 41
- 42. Arduino IDE 42
- 43. Mas e quanto ao hardware? 43
- 44. Fritzing 44
- 45. Fritzing Você pode fazer o pedido do seu 45 PCB pela ferramenta.
- 46. AVR-Core → VHDL → FPGA FPGA Butterfly Papilio FPGA 46
- 47. UzeBox 47
- 48. UzeBox ● Alec Bourque, Belogic, 2008 ● Retro minimalista videogame open source • Sem foco comercial → DIY • Atmega644 Fonte: belogic.com/uzebox/ 8-bit RISC, 4K RAM, 28 Mhz 48 • Res 360x224 px, 256
- 49. UzeBox Fonte: belogic.com/uzebox/ 49
- 50. UzeBox (Kit) ● Kit: $70,00 Fonte: belogic.com/uzebox/ 50
- 51. RepRap 51
- 52. GPL 2.0 RepRap ● Replicating Rapid Prototyper ● Impressora 3D de baixo custo ● Iniciado em 2005 por Dr Adrian Bowyer, University of Bath (Reino Unido) RepRap versão 1 (Darwin) ● Versões: Darwin Fonte: Fonte: reprap.org (2007), Mendel (2009), Custo: U$ 500,00 52 Quantidade: ~3.000
- 53. RepRap (Huxley 2010) 53 Fonte: reprap.org
- 54. Derivada: MakerBot Replicator U$ 1,749.00 Construído a partir da Reprap. Fonte: makerbot.com 54
- 55. Derivada: RapMan Printer U$ 1,250.00 Construído a partir da Reprap. Fonte: bitsfrombytes.com 55
- 56. Milkymist One 56
- 57. Milkymist One ● Milkymist One: estação VJ. ● System on chip (SoC) FPGA. ● Layout: Creative Commons. ● Flickernoise software e HDL: GPL. ● U$ 50.00 57
- 58. Milkymist One 58
- 59. MintyBoost 59
- 60. MintyBoost ● Carregador portátil ● Criadora Limor Fried ● Adafruit Industries ● Kit U$19.50 ● ~10.000 unidades vendidas ● iPhone 3/4 recargas ● iPod video: 1 recarga ● iPod mini: 1.5 recargas ● iPod nano: 4 recargas 60
- 61. Bug Labs 61
- 62. Bug Labs ● Fundada em 2006 por Peter Semmelhack ● Seu objetivo é fornecer um hardware de rápida prototipação e criação de produtos inovadores ● Junto com uma plataforma de hardware e software integrados 62
- 63. Bug Labs v1.2 V2.0 63
- 64. Bug ● Uma plataforma integrada e completa que compreende: ● BUGbase + ● Dragonfly ● BUGnet BUGmodules Portal de conteúdo Módulos de Kit de interativo de hardware funcionais desenvolvime aplicativos e comunidades de código aberto: nto completo CPU, LCD, 3G, GPS, de software RFID, www.buglabs.net Fonte: etc. baseado no 64 Eclipse
- 65. Bug - Store 65
- 66. Bug Labs e Parcerias 66
- 67. Bug Labs e Ford ● OpenXC evolução da plataforma FordConnect • Dispositivos interconectados de vídeo, áudio (para informações sobre o carro), sensores e dispositivos de segurança. ● Antes dos smart phones era útil :) 67
- 68. Open Sparc 68
- 69. OpenSparc ● http://www.opensparc.net ● 2005 - Sun Microsystem começa a distribuir o UltraSPARC T1 ● 2006 - Sun surpreende com o anúncio que iria abrir o código fonte do seu processador • Lança o OpenSPARC T1 ● 2008 - OpenSPARC T2 • 1o processador de 64 bits de código 69 aberto
- 70. Portal 70
- 72. Considerações finais ● A internet foi peça chave → comunidades. ● O sucesso e o fracasso dependem fortemente do interesse da comunidade. • Suporte, atualizações rápidas, base de pesquisa, testes... ● Confiabilidade é um problema. ● Pode exigir mudanças bruscas de cultura ou quebrar o negócio de 72