Từ Phần mềm nguồn mở tới Phần cứng mở

From Open Source to Open Hardware

December 09, 2009

Posted by: Glyn Moody

Theo: http://www.computerworlduk.com/community/blogs/index.cfm?entryid=2688&blogid=14

Bài được đưa lên Internet ngày: 09/12/2009

Lời người dịch: Không chỉ có phần mềm nguồn mở, mà thực sự đang tồn tại cả phần cứng nguồn mở, dù nó mới ở buổi rất sơ khai. Nhưng những người tại Trại Phần cứng Mở (Open Hardware Camp) tin tưởng rằng cái ngày mà Richard Matthew Stallman cấp giấy phép phần mềm tự do cho EMACS đối với phần mềm tự do nguồn mở thế nào để nó có được một sự bùng nổ như ngày hôm nay, cũng là tấm gương cho sự bùng nổ của phần cứng nguồn mở một ngày nào đó trong tương lai. Hy vọng là như vậy.

Xem thêm: Phần cứng nguồn mở 2009 - chỉ dẫn chắc chắn tới các dự án phần cứng nguồn mở 2009 (Open source hardware 2009 - The definitive guide to open source hardware projects in 2009)

Bài này chủ yếu nói về phần mềm nguồn mở, vì lý do đơn giản là mã nguồn áp đảo thế giới của tính mở. Nhưng phần cứng nguồn mở đang tồn tại, cho dù trong buổi rất sơ khai, ở dạng phôi thai. Thứ sáu tuần trước, tôi đi dọc NESTA vì những gì được nói như một “Trại Phần cứng Mở”. May thay, tôi đã không thấy bất kỳ cái lều nào, vì thực sự đó không phải dạng đồ của tôi; những gì tôi đã thấy là một số lượng khổng lồ của sự nhiệt thành, và một số trở ngại thú vị của những thứ sẽ sắp tới.

Ví dụ, chúng ta đã nghe về Chỗ dành cho các cao thủ máy tính ở Luân Đôn (London Hackspace), một phần của Quỹ Hackspace quốc gia:

Quỹ Hackspace là một tổ chức cộng đồng, phi lợi nhuận chuyên cung cấp các không gian cho các hacker tại Anh.

Không gian cho các hacker là những không gian vật lý nơi mà mọi người có thể gặp gỡ nhau để học, giao tiếp và hợp tác về các dự án.

Thế đó, đây là những không gian vật lý nơi mà mọi người gặp gỡ nhau, không chỉ trực tuyến, và nơi mà họ có thể hợp tác về các dự án, sẽ là phần mềm hoặc phần cứng (hoặc cả 2). Tiềm tàng, những thứ này có thể liên quan tới việc sử dụng các máy in 3 chiều, cũng được biết tới như là fabber, bao gồm cả những thứ này nguồn mở nữa.

Fab@Home là một dự án chuyên để cho việc tạo ra và sử dụng fabber - những chiếc máy mà chúng có thể làm hầu như mọi thứ, ngay trên bàn làm việc của bạn. Website này cung cấp mọi thứ mà bạn cần để biết để xây dựng hoặc mua cho riêng bạn fabber đơn giản, và để sử dụng nó để in các đối tượng 3 chiều. Thiết kế phần cứng và phần mềm trên website này là tự do và nguồn mở. Một khi bạn có được fabber của riêng bạn, bạn cũng có thể tải về và in hàng loạt thứ, thử các tư liệu mới, hoặc tải lên và chia sẻ các dự án của riêng bạn. Những người sử dụng cao cấp có thể chỉnh sửa và cải tiến fabber cho riêng mình.

Fabber (nghĩa là các máy in hoặc các máy mẫu 3 chiều) là một dạng tương đối mới của việc sản xuất mà nó xây dựng các đối tượng 3D bằng việc cẩn thận gửi trước các tư liệu từng giọt một, từ lớp này sang lớp khác. Với bộ các tư liệu đúng và một thiết kế hình học, bạn có thể dệt lên những đối tượng phức tạp mà lẽ thường ra thì phải lấy các tài nguyên, công cụ và kỹ năng đặc biệt nếu được tạo ra bằng việc sử dụng các kỹ thuật sản xuất truyền thống. Một fabber có thể cho phép bạn khai thác các thiết kế mới, gửi thư điện tử các đối tượng vật lý cho những người chủ các fabber khác, và quan trọng hơn cả - thiết lập các ý tưởng của bạn một cách tự do. Y như MP3, iPods và Internet đã nuôi dưỡng tài năng âm nhạc, chúng ta hy vọng rằng những kế hoạch và fabber sẽ dân chủ hóa sự đổi mới sáng tạo.

This column mainly talks about open source software, for the simple reason that code dominates the world of openness. But open source hardware does exist, albeit in a very early, rudimentary form. Last Friday, I went along to NESTA for what was billed as an “Open Hardware Camp”. Fortunately, I didn't see any tents, since that's not really my kind of thing; what I did see was a huge amount of enthusiasm, and some interesting hints of things to come.

For example, we heard about the London Hackspace, part of the national Hackspace Foundation:

The Hackspace Foundation is a non-profit, community organisation dedicated to providing hacker spaces in the UK.

Hacker spaces are physical places where people can meet to learn, socialise and collaborate on projects.

That is, these are physical spaces where people meet in person, not just online, and where they can collaborate on projects, be it software or hardware (or both). Potentially, these might involve using three-dimensional printers, also known as fabbers, including open source ones:

Fab@Home is a project dedicated to making and using fabbers - machines that can make almost anything, right on your desktop. This website provides everything you need to know in order to build or buy your own simple fabber, and to use it to print three dimensional objects. The hardware designs and software on this website are free and open-source. Once you have your own fabber, you can also download and print various items, try out new materials, or upload and share your own projects. Advanced users can modify and improve the fabber itself.

Fabbers (a.k.a. 3D printers or rapid prototyping machines) are a relatively new form of manufacturing that builds 3D objects by carefully depositing materials drop by drop, layer by layer. With the right set of materials and a geometric blueprint, you can fabricate complex objects that would normally take special resources, tools and skills if produced using conventional manufacturing techniques. A fabber can allow you to explore new designs, email physical objects to other fabber owners, and most importantly - set your ideas free. Just as MP3s, iPods and the Internet have freed musical talent, we hope that blueprints and fabbers will democratize innovation.

Tất nhiên, phần cứng mở không cần thiết có nghĩa là hack ở mức nguyên tử. Có lẽ dự án phần cứng nguồn mở phổ biến nhất là Arduino:

Arduino là một nền tảng mẫu điện tử nguồn mở dựa trên phần cứng và phần mềm một cách mềm dẻo, dễ sử dụng. Nó dự kiến dành cho các nghệ sĩ, các nhà thiết kế, những người có đam mê sở thích riêng, và bất kỳ ai quan tâm trong việc tạo ra những đối tượng hoặc môi trường tương tác.

Arduino có thể hiểu được môi trường bằng việc nhận đầu vào từ một loạt các cảm biến và có thể tác động tới xung quanh nó bằng việc kiểm soát đèn, động cơ, và các bộ truyền động khác. Con chip trên bo mạch chủ được lập trình sử dụng ngôn ngữ lập trình Arduino (dựa trên Wiring) và môi trường phát triển Arduino (dựa trên Processing). Các dự án của Arduino có thể là đứng độc lập hoặc chúng có thể giao tiếp với phần mềm đang chạy trên một máy tính (như Flash, Processing, MaxMSP).

Các bo mạch có thể được xây dựng bằng tay hoặc được mua đã lắp sẵn trước; phần mềm có thể được tải về tự do. Các thiết kế tham khảo phần cứng (các tệp CAD) sẵn có theo một giấy phép nguồn mở, bạn tự do áp dụng chúng cho các nhu cầu của bạn.

Arduino có uy tín về cung cấp các thành phần được làm sẵn trước cho việc hack phần cứng mở, nhưng giá phải trả là việc chúng chỉ phù hợp cho những lớp ứng dụng chắc chắn nào đó, bo mạch chủ hoàn toàn được thừa nhận nào đó. Đây là một sự buôn bán điển hình cho phần cứng mở: hệ thống càng thông dụng bao nhiêu, thì càng khó để áp dụng bấy nhiêu; càng có thể áp dụng được, thì càng ít thông dụng. Một ví dụ tốt về một dự án phần cứng mở đặc biệt hơn - và vì thế hữu dụng ngay lập tức hơn - là ô tô nguồn mở. Trong thực tế, chúng ta đã nghe về 2 trong số chúng.

Of course, open hardware doesn't necessarily mean hacking at the atomic level. Perhaps the most popular open hardware project is Arduino:

Arduino is an open-source electronics prototyping platform based on flexible, easy-to-use hardware and software. It's intended for artists, designers, hobbyists, and anyone interested in creating interactive objects or environments.

Arduino can sense the environment by receiving input from a variety of sensors and can affect its surroundings by controlling lights, motors, and other actuators. The microcontroller on the board is programmed using the Arduino programming language (based on Wiring) and the Arduino development environment (based on Processing). Arduino projects can be stand-alone or they can communicate with software on running on a computer (e.g. Flash, Processing, MaxMSP).

The boards can be built by hand or purchased preassembled; the software can be downloaded for free. The hardware reference designs (CAD files) are available under an open-source license, you are free to adapt them to your needs.

Arduino has the virtue of providing pre-made elements for open hardware hacking, but the price paid is that they are only suitable for certain, admittedly quite broad, classes of applications. This is a typical trade-off for open hardware: the more general the system, the harder to apply; the more applicable, the less general. A good example of an even more specific – and therefore more immediately useful – open hardware project is the open source car. In fact, we heard about two of them.

Một dự án có tên hình như không thể đọc được, là “c, mm,n”

C,mm,n (đọc là 'common' – chung) là một cộng đồng nguồn mở cho di động cá nhân bền vững. Bạn có thể nghĩ c,mm,n là về một dạng mới của xe cộ, và nó là đúng rằng chúng ta đang phát triển một dạng mới của ô tô điện. Nhưng c,mm,n là hơn thế: nó là một khái niệm di động toàn bộ cho tương lai. Tính c,mm,n của thúng tôi là mở cho bất kỳ ai với một triển vọng sáng tạo, hiểu biết và chuyên nghiệp về những vấn đề của di động, và những ai muốn giúp tạo ra một thế giới tốt hơn. C,mm,n tuân theo mô hình nguồn mở: như với phần mềm nguồn mở, chúng tôi tập trung các dịch vụ của chúng tôi xung quanh sản phẩm. Bất kỳ ai cũng có thể sử dụng nó để đưa ra những dịch vụ di động, chỉ miễn là bất kỳ công việc dẫn xuất nào được sản sinh ra phải được tung trở ngược lại cho cộng đồng theo một giấy phép nguồn mở.

Dự án khác là Riversimple, tiếp cận của nó có một số khía cạnh thú vị:

Một chiếc xe điện tử nối mạng nhẹ cân, được xây dựng từ chất dẻo carbon và được trang bị bởi các phân tử nhiên liệu hydro.

Thiết kế và phát triển nguồn mở. Riversimple sẽ mời cộng đồng giúp phát triển các xe của mình, bằng việc cấp phép cho các thiết kế của nó cho quỹ nguồn mở độc lập 40Fires.

Một khái niệm dịch vụ - chúng ta sẽ thuê các ô tô chứ không bán chúng. Điều này dóng theo những quan tama của nhà sản xuất với tính hiệu quả tối đa và sử dụng các tư liệu tối thiểu.

Sản xuất phân tán - sự tiết kiệm trong phạm vi khung của chất dẻo carbon là rất khác biệt từ những thứ của xe cộ có thân là kim loại. Các xe của Riversimple hình như là sẽ được sản xuất trong những nhà máy nhỏ với 5,000 – 10,000 chiếc mỗi năm. Điều này cho phép biến đổi cục bộ đáng kể trong ô tô này.

Quyền sở hữu rộng hơn - Cấu trúc hợp tác của Riversimple được thiết kế để đảm bảo rằng tất cả những người đóng góp trong doanh nghiệp có một cổ phần và tiếng nói công bằng trong lợi ích của một doanh nghiệp thành công.

One was the apparently unpronounceable “c,mm,n”:

C,mm,n (pronounced ‘common’) is an open source community for sustainable personal mobility. You might think c,mm,n is about a new type of vehicle, and it's true that we are developing a new type of electric car. But c,mm,n is more than that: it is a total mobility concept for the future. Our c,mm,nity is open to anyone with a creative, intelligent and enterprising perspective on mobility issues, and who wants to help create a better world. C,mm,n follows the open source model: as with open source software, we focus our services around the product. Anyone can use it to offer mobility services, just as long as any derived work produced is released back to the community under an open source licence.

The other is Riversimple, whose approach has a number of interesting aspects:

A lightweight network electric vehicle, constructed from carbon composites and powered by hydrogen fuel cells.

Open source design and development. Riversimple will invite the community to help develop its vehicles, by licensing its designs to the independent open source foundation 40 Fires.

A service concept - we will lease cars not sell them. This aligns the interests of the manufacturer with the interests of the consumer and of the environment - everyone wants cars that have a long life span with maximum efficiency and minimum materials usage.

Distributed manufacturing - The economies of scale of carbon composites frames are very different from those of steel-bodied vehicles. Riversimple vehicles are likely to be produced in small factories producing 5,000-10,000 vehicles per year. This allows for considerable local variation in the car.

Broader ownership - The corporate structure of Riversimple is designed to ensure that all stakeholders in the enterprise have a fair say and share in the benefits of a successful business.

Người sáng lập ra Riverside, Hugo Spowers, đã giải thích cho mọi người của Trại Phần cứng Mở rằng đây là một bài viết trên tờ New Scientist một thập kỷ trước rằng những con mắt của ông ta được mở tới nguồn mở, nên để nói, đặc biệt ý tưởng sau, mà nó đã giải quyết được vấn đề về làm thế nào một công ty nhỏ mói thành lập có thể cạnh tranh được với những hãng như Toyota và General Motors.

Phong trào này - được gọi là “nguồn mở” để phản ánh tính sẵn sàng của mã lập trình bên trong - là cơn ác mộng tồi tệ nhất của Microsoft: một nhóm các lập trình viên mà nó không thể cạnh tranh được vì những thành viên của nó không có động lực bởi lợi nhuận, và nó không thể mua được vì họ không tồn tại như một công ty chính thức. Và vì thế các kết quả công việc của họ tốt tới mức mà ngày càng có nhiều doanh nghiệp chuyển sang với họ - chứ không phải với Microsoft.

Thực sự, đây không chỉ là ý tưởng này, nhà chính xác những từ này mà chúng đã cảnh báo Spowers những khả năng của nguồn mở: Tôi biết, khi tôi viết chúng cho New Scientist bài viết mà ông ta đọc vào cuối năm 1998...

Ngày này đã kết thúc với một phiên rất sống động thảo luận về việc cấp phép của phần cứng mở. Ở đây, 2 thứ trở nên rõ ràng. Đầu tiên, sẽ có một số lượng lớn nhưng người tại đất nước này mà vừa nhiệt thành và đặc biệt hiểu biết về các vấn đề cấp phép mà phần cứng mở dấy lên.

Thứ hai, nó cũng là bằng chứng rằng những vấn đề này là bất kỳ thứ gì nhưng đơn giản, và rằng nhiều công việc hơn cần phải hoàn thành trong lĩnh vực này trước khi phần cứng mớ vượt qua khỏi mức của Hackspace và Arduino tới dự án tham vọng lớn hơn nhiều mà Riverside đã cập bến.

Vì thế, vẫn còn những ngày cực kỳ sớm (hãy nghĩ về Richard Matthew Stallman đưa ra EMACS theo giấy phép phần mềm tự do đầu tiên), nhưng cũng là những thứ thú vị tích cực. Chắn chắn một lĩnh vực sẽ phải xem tới.

Riverside's founder, Hugo Spowers, explained to the Open Hardware Camp crowd that it was an article in New Scientist a decade ago that opened his eyes to open source, so to speak, especially the following idea, which solved the problem of how a tiny start-up could compete with the likes of Toyota and General Motors:

This movement--called "open source" to reflect the availability of the underlying programming code--is Microsoft's worst nightmare: a group of programmers it cannot out-compete because its members are not motivated by profit, and which it cannot buy because they do not exist as a formal company. And because the results of their work are so good more and more businesses are turning to them - and not to Microsoft.

Actually, it was not just this idea, but precisely those words that alerted Spowers to the possibilities of open source: I know, since I wrote them for that New Scientist article he read at the end of 1998....

The day concluded with a very lively session discussing the licensing of open hardware. Here, two things became clear. First, that there are a large number of people in this country who are both enthusiastic and extremely knowledgeable about the licensing issues that open hardware raises. Secondly, it was also evident that those issues are anything but simple, and that much more work needs to be done in this area before open hardware passes from the Hackspace and Arduino level to the vastly more ambitious project that Riverside has embarked upon.

So, still extremely early days (think RMS releasing EMACS under the first free software licence), but also intensely exciting ones. Definitely an area to watch.

Dịch tài liệu: Lê Trung Nghĩa

letrungnghia.foss@gmail.com