Open-Source-Hardware

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Logo für "Open Source Hardware" der Open Source Hardware Association (OSHWA)
Der RepRap-Allzweck-3D-Drucker mit der Fähigkeit Kopien seiner eigenen Strukturteile anzufertigen ("selbstreplizierend")
Der Arduino Diecimila, offene Hardware-Software-Plattform

Open source hardware oder Open hardware (manchmal auch Freie Hardware, englisch free hardware[1]) ist eine Hardware, die nach freien Bauplänen hergestellt wird. Die Bewegung und Idee steht der Freie Software-, Open Source- und DIY-Bewegung nahe bzw. geht auf diese zurück.

Konzept und Wirkungsfeld[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auch wenn "Open Source Hardware" häufig viel mit Open-Source-Software gemein hat, kann „Open-Hardware“ jedoch auch weit entfernt von Softwaretechnik stattfinden: Beispielsweise versucht das Projekt „OpenSource Car“ (OScar) freie Baupläne für ein Auto zu entwickeln, also ein freiverfügbares "Rezept" zum Selberbauen. Noch weitergehend bei Thingiverse, hier sollen Objekte als 3D-druckbare CAD-Dateien zur Verfügung gestellt werden. Das Projekt „Solar“ versucht, in Entwicklungsländern günstige Selbstbau-Solarsysteme zu verbreiten, darunter kochen und heizen ohne Feuerholz zu ermöglichen.

Das coreboot-Projekt (ehemals LinuxBIOS) mit dem Ziel, proprietäre BIOSe zu ersetzen, wird manchmal auch der freien Hardware zugeordnet da das BIOS aus historischer Perspektive der Hardware zugeordnet war. Während zu den Anfängen der Computer das BIOS vollständig in einem OTP-ROM gespeichert und somit untrennbar in der Hardware verankert war, ist dieses inzwischen, analog zu jeder anderen Software, vollständig austauschbar.[2]

Als einer der ersten Computer in Serienproduktion will das gemeinnützige Projekt 100-Dollar-Laptop alle seine Computer mit coreboot ausstatten. Bei einer geplanten Produktionsmenge von 100 bis 200 Millionen Stück soll das BIOS wohl insbesondere in den Entwicklungs- und Schwellenländern große Verbreitung finden und damit einen Beitrag zur Entwicklungshilfe leisten. Am 14. Februar 2006 hat die Firma Sun Microsystems überraschenderweise das Design ihrer bekannten SPARC-Prozessorarchitektur unter dem Namen OpenSPARC gänzlich offengelegt und unter der freien-Software-Lizenz GNU General Public License der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Unter dem Namen „Open Compute Project“ hat Facebook sowohl die Architektur seiner Server als auch eines Rechenzentrums freigegeben.[3]

Aus dem Bereich der Textilverarbeitung kommt das AYAB-Projekt (englisch für "Alle Garne sind schön"), welches die häufigen Brother KH-9xx Strickmaschinen mit einer modernen und offenen Arduino-basierten Ansteuerung versieht.[4][5][6][7]

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

openhardware.org Logo (2013)
OSHWA Logo

Erste Hardware orientierte "open source" Aktivitäten wurden 1997 von Bruce Perens gestartet, dem Autor der Open Source Definition, Mitbegründer der Open Source Initiative und Amateurfunker. Er startete das Open Hardware Certification Program mit dem Ziel Hardwareherstellern die Selbstzertifizierung ihrer Produkte als "offen" zu ermöglichen.[8][9] Kurz nach dem Start von Perens Programm startete David Freeman das Open Hardware Specification Project (OHSpec), als weiteren Versuch eine freie Computing Plattform als Alternative zu proprietären zu etablieren.[10] 1999 versuchten drei weitere Enthusiasten die Open-Source-Philosophie auf Maschinendesign zu übertragen und gründeten die Open Design Foundation (ODF) als gemeinnützige Organisation und entwickelten die "Open Design" Definition. Jedoch verliefen diese Aktivitäten alle im Sande nach einiger Zeit.

Mitte der 2000er wurde Open Source Hardware jedoch wiederbelebt durch das Auftauchen einiger hochprofiliger und erfolgreicher Projekte und Firmen wie OpenCores, RepRap (3D-Drucker), Arduino, Adafruit und SparkFun. Darauf reagierend, reaktivierte Perens seine openhardware.org Webseite 2007.

Das Open Graphics Project, ein Versuch einen freien und offenen 3D-Graphikchip und Referenzkarte zu entwickeln, führte 2007 zur Gründung der Open Hardware Foundation (OHF).[11]

Die Tucson Amateur Packet Radio Corporation (TAPR), eine 1982 gegründete Amateurradio-Organisation, welche die Weiterentwicklung der digitalen Amateurradiotechnologie vorantreiben will, erschuf 2007 die erste Open-Hardware-Lizenz, die TAPR Open Hardware License. Die OSI mit Eric S. Raymond äußerten Bedenken zu der neuen Lizenz und entschieden sie nicht zu reviewen.[12]

2010 im Umfeld des Freedom Defined-Projekts wurde die Open Hardware Definition als kollaborative Arbeit vieler erstellt,[13] und erzielte breite Akzeptanz dutzender Organisationen und Firmen (Stand 2016).[14]

Im Juli 2011 veröffentlichte das CERN (European Organization for Nuclear Research) eine eigene Open-Source-Hardware-Lizenz, die CERN Open Hardware License. Javier Serrano, ein Ingenieur bei CERNs Beams Department und Gründer dese Open Hardware Repository, ließ dazu verlauten: “By sharing designs openly, CERN expects to improve the quality of designs through peer review and to guarantee their users – including commercial companies – the freedom to study, modify and manufacture them, leading to better hardware and less duplication of efforts”[15]. Obwohl ursprünglich entwickelt um CERN-spezifische Ansprüche zu erfüllen, wie die Verfolgung der Auswirkung der Forschung des CERNs, kann sie in ihrer mehrfach angepassten Form nun von jederman gut für beliebige Open-Source-Hardware verwendet werden.[16]

Auf dem Open Hardware Summit 2011 kam es zu erhitzten Diskussionen über Lizenzen und über das, was Open Source Hardware ausmacht, als Folge sagte sich Bruce Perens von den bisherigen gemeinsamen Bemühungen und Ergebnissen wie der OSHW-Definition los.[17] Bruce Perens reaktivierte Openhardware.org mit einer gleichnamigen Organisation welche "Open Hardware" vertritt, trotz inhaltlicher Übereinstimmung mit der Open Source Hardware Definition, auf Basis der Open Source Definition und den "Vier Freiheiten" der Free Software Foundation.[18] Jedoch ist seit 2014 Perens openhardware.org nicht mehr online und die Organisation scheint alle Aktivitäten eingestellt zu haben.[19]

Die Open Source Hardware Association (OSHWA) auf oshwa.org vertritt "Open Source hardware", agiert als Zentrum für Open-Source-Hardware-Akitvitäten aller Art und Genres und kooperiert intensiv mit Enititäten wie TAPR, CERN und OSI. Die OSHWA wurde im Juni 2012 als Organisation in Deleware, USA etabliert und wurde im Juli 2013 gemeinnützig.[20] Nach Querelen über Trademark Überschneidungen zwischen der OSHWA und der OSI, unterzeichneten beide Organisationen 2012 eine Koexistenzvereinbarung.[21][22]

2012, nach Jahren skeptischer Distanz zu der Idee der Relevanz von freien Hardwaredesigns,[23] begann die Free Software Foundation ein "Respects Your Freedom" (RYF) Zertifizierungsprogramm. Es soll die Entwicklung und die Verbreitung von freier Hardware ermutigen, die ein Augenmerk auf die Rechte und Privacy des Endnutzers haben soll.[24][25] Die Kampagne hat bis jetzt einen nur begrenzten Erfolg mit sechs Geräten erzielt, auch wurde die Kampagne für das vermengen politischer Aktivitäten mit einem Hardwarezertfikat kritisiert; die FSF fordert für das Zertifikat die Akzeptanz und Verwendung der im FOSS-Umfeld umstrittenen FSF-Terminologie.[26][27] Das FSF-Projekt Replicant schlug 2016 auch eine "freie Hardware" Definition (anstelle der OSHWA "Open Source Hardware"-Definition), abgeleitet von den FSF "Vier Freiheiten", vor.[28]

Rechtliche Grundlagen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Da Hardware häufig, anders als Software, nicht dem Copyright unterliegt, sind Open-Source-Hardware-Lizenzen mehr auf das Patentrecht als Wirkmechanismus fokussiert, anders als FOSS-Lizenzen, die auf dem Copyright fußen.

Freie Hardware kann je nach Projekt unterschiedlich weit freigegeben werden. Viele Hersteller geben oft nur Teile ihrer Implementierungen für eigene Projekte der Benutzer weiter. Beispiele wurde nur die Firmware des WLAN-Routers WRT54GL von Linksys (gezwungenermaßen) unter GPL gestellt; vom Roboterstaubsaugers Roomba wurde nur die Programmierschnittstelle veröffentlicht.

Zudem können voneinander unabhängige Teile eines Projekts anderen Lizenzen unterstehen. Dies bedeutet, dass etwa Schnittstellen, Software und Hardware unterschiedliche Lizenzen haben können.

Open-Hardware-Lizenzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bekannte und in Verwendung befindliche Open-Source-Hardware-Lizenzen sind:

  • Die "TAPR Open Hardware License": geschrieben von Anwalt John Ackermann und von OSS-Größen Bruce Perens und Eric S. Raymond, abgesegnet nach Diskussionen mit Hunderten aus der Community[29]
  • "Balloon Open Hardware License": geschrieben und verwendet vom "Balloon Project"
  • obwohl ursprüngliche eine eigene Lizenz, verwendet OpenCores nun die LGPL
  • Hardware Design Public License: geschrieben von Graham Seaman, Administrator von Opencollector.org
  • CERNs CERN Open Hardware License (CERN OHL)[30] ursprünglich für die Verwendung mit dem Open Hardware Repository[31]
  • Solderpad License[32], eine Variante der Apache License version 2.0, erweitert von Anwalt Andrew Katz um passender für Hardware zu sein.
  • Chumby-SDK- und HDK-Lizenz.
  • BSD-Lizenz, MIT-Lizenz, und andere permissive FOSS-Lizenzen.

Die Open Source Hardware Association empfiehlt sieben Lizenzen, die Open-source Hardware Definition kompatibel sind.[33] Von den allgemeinen Copyleft-Lizenzen die GNU General Public License (GPL) und Creative Commons Attribution-ShareAlike Lizenz, von den Hardwares-spezifischen Copyleft-Lizenzen die CERN Open Hardware License (CERN OHL) und TAPR Open Hardware License (TAPR OHL) und von den allgemeinen Freizügigen Lizenzen die FreeBSD-Lizenz, die MIT-Lizenz und die Creative Commons Attribution Lizenz.[34] Openhardware.org empfahl 2012 die TAPR Open Hardware License, die Creative Commons BY-SA 3.0 und die GPL-3.0-Lizenz.[35]

Richard Stallman (GNU und FSF) empfiehlt für freie Hardware verschiedene Lizenzen für verschiedene Anwendungsfälle.[1] Für allgemeine Baupläne die GNU GPL v3 (oder später), die Apache-Lizenz v2.0 und die CC-0 (eine Public Domain-ähnliche Lizenz). Für funktionale 3D-Baupläne die GNU GPL v3 (oder später), die Apache-Lizenz v2.0 und die CC-BY-SA, CC-BY oder CC-0 Lizenzen. Für für dekorative Designs die GNU GPL v3 (oder später), die Apache-Lizenz v2.0, die CC-0 oder jede andere Creative-Commons-Lizenz (auch die proprietären).

Weitere Projekte freier Hardware (Auszug)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das (Open Source Hardware) OSWH-Logo mit Siebdruck auf eine unbestückte Leiterplatte gebracht
  • Das Projekt Open Compute [36], das eine Sammlung freier Hardware zum Aufbau eines Rechenzentrums beinhaltet
  • das Projekt freedom-cpu[37], das einen freien 64-Bit-Hauptprozessor entwickeln und Linux darauf portieren will
  • das Mikrocontroller-Entwicklerboard Arduino
  • der 100-Dollar-Laptop OLPC XO-1
  • das Ethernut-Projekt welches Einplatinencomputer und Software auf AVR- und ARM-Basis erstellt
  • das Projekt Parallella[38], das einen Supercomputer für 99 US$ entwickeln möchte
  • der Simputer, ein preisgünstiger tragbarer Computer
  • die 3D-Drucker von RepRap, MakerBot und Fab@Home
  • das Projekt smarthomatic[39] (ehemals Open Home Control), das ein vollständiges Hausautomationssystem mit Sensoren und Aktoren beinhaltet
  • das MIDIbox-Projekt, eine Hardware- und Softwareplattform für MIDI-Controller, Sequenzer und Synthesizer
  • x0xb0x[40], der Nachbau des MIDI-Synthesizers Roland TB-303
  • das Mobiltelefon Openmoko unter GNU/Linux
  • der MP3-Player Daisy[41]
  • die digitale Fotokamera Frankencamera[42]
  • das Akkumulator-Ladegerät MintyBoost für den USB-Anschluss
  • der RF-Jammer WaveBubble[43]
  • das Projekt Open Source Ecology, das freie Landmaschinen entwickelt
  • die freie Werkzeugmaschine LME Hexapod[44]
  • das OSVR Open-Source Virtual Reality Headset (Quelldateien der Hardware nur unter unfreier Lizenz verfügbar)[45]
  • die Uhrwerke des Vereins openmovement [46]
  • die Open-Photonics-Plattform myphotonics zur Entwicklung qualitativ hochwertiger, optomechanischer Komponenten und komplexer optischer Experimente
  • der Open Source Super 8 Inline Cleaner zum Reinigen von alten Super 8 Filmrollen direkt bei der Projektion

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Freie Hardware – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Quellen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Richard M. Stallman: Free Hardware and Free Hardware Designs. 20. Juli 2015. Abgerufen am 13. August 2015.
  2. Free Software Foundation: „Campaign for Free BIOS“ (englisch)
  3. Netzwelt.de: Open Compute Project, abgerufen am 22. Juli 2011
  4. Andrea Diener: Chaos Communication Congress Bastler, Baustler, Life Hacker. faz.net. 28. Dezember 2013. Abgerufen am 9. Juli 2015: „Gehackt werden nicht nur Telefonverbindungen und Computer, sondern auch Strickcomputer und Pflanzen. Auf dem Chaos Communication Congress stellt sich eine Kultur des Selbstentdeckens vor. Funde werden bereitwillig mit allen geteilt.
  5. ayab-knitting.com
  6. Free software and fashion tech von Nathan Willis auf lwn.net (13 Mai 2015)
  7. Towards Open Textile and Garment Production Libre Graphics Meeting 2015, Toronto, April 29 (englisch)
  8. Perens, B. 1997. Annoucing: The Open Hardware Certification Program. Debian Announce List. [1].
  9. The Open Hardware Certification Program (Memento vom 12. Dezember 1998 im Internet Archive) auf openhardware.org (November 1998)
  10. Freeman, D. 1998. OHSpec: The Open Hardware Specification Project. http://www.wpi.edu/~free779/main.html (Memento vom 20. Februar 1999 im Internet Archive)
  11. McNamara, P. 2007a. “Open Hardware.” The Open Source Business Resource (September 2007: Defining Open Source). [2]
  12. Ars Technica: TAPR introduces open-source hardware license, OSI skeptical.
  13. Freedom Defined. 2011. Open Source Hardware Definition. Freedom Defined. [3]
  14. OSHW auf freedomedefined.org (Zugriff 2016)
  15. CERN. 2011. CERN launches Open Hardware initiative. CERN. [4]
  16. Ayass, M. 2011. CERN’s Open Hardware License. [5]
  17. Bruce Perens, 2011a. Promoting Open Hardware. http://lists.openhardwaresummit.org/pipermail/updates-openhardwaresummit.org/2011-September/000565.html.
  18. Bruce Perens. 2011b. Open Hardware – Constitution. Open Hardware. http://wiki.openhardware.org/Project:Constitution.
  19. You've reached a web site owned by Perens LLC (Memento vom 17. Februar 2014 im Internet Archive) auf openhardware.org
  20. brief-history-of-open-source-hardware-organizations-and-definitions auf OSHWA.org
  21. An Important Question on the Open Source Hardware Mark auf oshwa.org (August 2012)
  22. co-existence auf oshwa.org (Oktober 2012)
  23. Richard Stallman -- On "Free Hardware" auf linuxtoday.com "I see no social imperative for free hardware designs like the imperative for free software." (22 Juni 1999)
  24. Respects Your Freedom hardware product certification. In: fsf.org.
  25. The Free Software Foundation loves this laptop, but you won't auf PC World von Chris Hoffman (5. Feb 2015)
  26. Criteria auf fsf.org "The seller must use FSF approved terminology for the FSF's activities and work, in all statements and publications relating to the product. This includes product packaging, and manuals, web pages, marketing materials, and interviews about the product. Specifically, the seller must use the term "GNU/Linux" for any reference to an entire operating system which includes GNU and Linux, not "Linux" or "Linux-based system" or "a system with the Linux kernel" or any other term that mentions "Linux" without "GNU". Likewise, the seller must talk about "free software" more prominently than "open source."
  27. lets_talk_about_respect_your_freedoms_more on reddit.com
  28. Replicant - Freedom and privacy/security issues [online]. (2016). Available from: <http://www.replicant.us/freedom-privacy-security-issues.php>. (Zugriff 02/22/2016) "The freedom to use the hardware, for any purpose. The freedom to study how the hardware works, and change it so it works as you wish. Access to the hardware design source is a precondition for this. The freedom to redistribute copies of the hardware and its design so you can help your neighbor. The freedom to distribute copies of your modified versions to others. By doing this you can give the whole community a chance to benefit from your changes. Access to the hardware design source is a precondition for this".
  29. transcript of all comments, auf technocrat.net
  30. CERN Open Hardware Licence. In: Open Hardware Repository. CERN. 5. Juli 2012. Abgerufen am 15. August 2012.
  31. Open Hardware Repository. Abgerufen am 16. April 2015.
  32. Solderpad licenses. Solderpad.org. Abgerufen am 15. August 2012.
  33. Definition on oshwa.org
  34. FAQ auf oshwa.org "What license should I use? In general, there are two broad classes of open-source licenses: copyleft and permissive. Copyleft licenses (also referred to as “share-alike” or “viral”) are those which require derivative works to be released under the same license as the original; common copyleft licenses include the GNU General Public License (GPL) and the Creative Commons Attribution-ShareAlike license. Other copyleft licenses have been specifically designed for hardware; they include the CERN Open Hardware License (OHL) and the TAPR Open Hardware License (OHL). Permissive licenses are those which allow for proprietary (closed) derivatives; they include the FreeBSD license, the MIT license, and the Creative Commons Attribution license. Licenses that prevent commercial use are not compatible with open-source; see this question for more."
  35. http://wiki.openhardware.org/Recommended_Licenses (Memento vom 28. März 2012 im Internet Archive)
  36. Open Compute
  37. freedom-cpu
  38. Parallella
  39. smarthomatic
  40. x0xb0x
  41. Daisy
  42. graphics.stanford.edu/projects/camera-2.0, Beschreibung Frankencamera auf golem.de
  43. WaveBubble
  44. LME Hexapod
  45. OSVR
  46. [6]