Open hardware

OPEN Hardware

Le développement de « matériel libre » a été motivé principalement aux regards du monde de l’open source, qui depuis très déjà plus de 30 ans propose des logiciels libres. Le concept de “matériel open source” ou de “matériel libre” n’est pas encore aussi connu et répandu, que celui du logiciel open source ou logiciel libre, toutefois, les principes sont les mêmes : permettre à chacun d’avoir accès à la source (dans le cas du matériel, la documentation technique), de l’étudier, de la modifier et de la communiquer.

Le matériel libre donne aux concepteurs et aux utilisateurs la liberté de partager les éléments de la conception de matériel, de les modifier, de fabriquer des produits basés sur les documents de conception, et de commercialiser ces produits. Cette liberté permet la collaboration entre ingénieurs, scientifiques, chercheurs, amateurs et entreprises, sans le risque de dépendance vis-à-vis du fournisseur ou de certains autres problèmes existant dans un système de développement breveté .

Je suis convaincue que le matériel libre peut élargir les perspectives des scientifiques, des techniciens, des entrepreneurs, des industriels et des défenseurs de la communauté, dans le développement de leur travail et de leur industrie. L’Open Hardware fait partie des nouvelles formes de technologie de l’Industrie du futur.

Les progrès de l’instrumentation ont été au cœur des révolutions scientifiques puis des révolutions industrielles. Les difficultés d’accès à ce matériel de haute technologie entravent la créativité et le développement. L’open hardware amène une réponse à cette problématique, et permet l’obtention de ces technologies sans investissement important.

L’open source est une véritable opportunité pour les systèmes embarqués. Si les industriels ont traditionnellement tendance à privilégier le secret et les développements internes, la pression économique et concurrentielle les engage à se tourner peu à peu vers des solutions commerciales. Il existe une solution qui combine les avantages du développement interne et de l’apport d’un acteur extérieur : l’open source. Elle réduit les coûts, car le développement est mutualisé et ne repose pas que sur les ressources internes de l’entreprise. Et rien n’empêche d’ajouter ses propres développements et services par-dessus ces briques ouvertes.

La licence: OHL: Open Hardware Licence ( CERN )

Dans une optique de diffusion des connaissances et des technologies, la licence OHL régit l’utilisation, la copie, la modification et la distribution de la documentation technique du matériel, ainsi que la fabrication et la distribution des produits correspondants. Font partie de la documentation technique du matériel, les schémas de principe, les modèles, les schémas de circuits ou de cartes de circuits imprimés, les plans mécaniques, les organigrammes et les textes descriptifs, ainsi que les autres documents explicatifs.

La version 1.0 de la licence OHL du CERN a été publiée en mars 2011, et la version 2.0 en Mars 2020 dans le cadre de sa politique d’accélération de l’innovation . OHL est un projet lancé à l’initiative de concepteurs en électronique travaillant dans des laboratoires de physique expérimentale qui ont estimé nécessaire de faciliter les échanges à très grande échelle, pour aller dans le sens d’une science « ouverte », encouragée par des organisations telles que le CERN.

Neuf ans après la première version , le CERN a lancé la version 2.0 de cette licence. Cette dernière version, offre trois variantes de la licence, utilise des technologies plus simples, et elle élargit sa portée de manière à pouvoir couvrir des conceptions appartenant à des domaines variés tels que l’art, la mécanique ou encore l’électronique ; de plus, elle permet d’adapter la licence à des cas tels que des circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC) et des dispositifs logiques programmables (FPGA). Elle peut même être utilisée comme licence pour des logiciels.

Le CERN-OHL offre trois variantes de la licence :

  • Une variante fortement réciproque, le CERN-OHL-S : si vous publiez des fichiers sous CERN-OHL-S et que quelqu’un utilise ensuite ces fichiers dans son projet doit rendre le reste de sa conception disponible sous CERN-OHL-S également.
  • Une variante faiblement réciproque, CERN-OHL-W : une personne qui distribue un projet comprenant votre partie n’a pas besoin de distribuer également le reste des fichiers de dessin ou modèle.
  • Une variante tolérante, le CERN-OHL-P : Il permet aux gens de prendre votre code, de le revendre et de l’utiliser sans aucune obligation de distribuer les sources lorsqu’ils expédient un produit.

Il existe d’autres licences, pouvant être utilisé pour les projets d’open hardware :

Les organisations de l’Open Hardware

L’Open Hardware est soutenu par des organisation et association, qui permet de regrouper et canaliser l’ensemble des initiatives. Les communautés sont très actives.

OHWR : La communauté de partage open hardware du CERN, regroupement principalement des projets d’électronique à haute vitesse.

Open Source Initiative (OSI) : l’OSI s’efforce de faire connaître et adopter les logiciels libres, et de jeter des ponts entre les communautés de pratique de l’open source. En tant qu’organisation mondiale à but non lucratif, l’OSI défend la liberté des logiciels dans la société par l’éducation, la collaboration et l’infrastructure, en gérant la définition de l’Open Source (OSD) et en empêchant les abus des idéaux et de l’éthique inhérents au mouvement de l’Open Source.

Gosh : Gathering for Open Science Hardware: en francais « communauté mondiale du matériel scientifique ouvert » soutient l’OPEN HARDWARE en organisant des réunions, des conférences, des publications, des activités et en offrant un forum à la communauté.

L’Open Source Hardware Association (OSHWA) a pour but de favoriser les connaissances technologiques et d’encourager la recherche accessible, collaborative et respectueuse de la liberté des utilisateurs. Les principales activités de l’OSHWA comprennent l’organisation du sommet annuel sur le matériel libre et le maintien de la certification du matériel à source ouverte, qui permet à la communauté d’identifier et de représenter rapidement le matériel qui répond à la définition communautaire du matériel à source ouverte.

Quelques exemples de projet Open Hardware 

Les cartes électroniques Arduino ou, plus récemment, les imprimantes 3D comme la Prusa sont parmi les fers de lance du mouvement Open Hardware. Mais nous retrouvons l’open hardware dans tous les secteurs et à tous les niveaux :

Arduino

Industrie électronique : Adafruit Industries est une compagnie produisant du matériel. La compagnie conçoit et fabrique de nombreux de produits électroniques, vend une grande variété de composants électroniques, d’outils et d’accessoires via son commerce en ligne et produit de nombreuses ressources pour apprendre, y compris des tutoriels écrits, des vidéos d’introduction pour débutants et l’émission d’électronique en ligne en direct établie depuis le plus longtemps.

Mesure environnementale :   la mesure et le suivi des rayonnements ionisants par Safecast .

Médical : La Pandémie de Covid 19 , a fait émerger un grand nombre de projets Open-Hardware autour de matériel médicaux comme les respirateurs.

Électronique rapide : Le CERN à mis en open hardware, un grand nombre de carte FPGA permettant un réseau Ethernet entièrement déterministe pour le transfert et la synchronisation de données à usage général. Il peut synchroniser plus de 1000 nœuds avec une précision subns sur des longueurs de fibres allant jusqu’à 10 km. Voir White Rabit

Microprocesseur : Le monde du silicium aussi à son projet open hardware : RISC-V. Le but de ce projet est de faire un standard ouvert de jeu d’instruction de microprocesseur, à l’image du standard TCP/IP pour les réseaux ou de Linux pour le noyau, l’architecture des processeurs étant pour le moment toujours fermé, restreignant les progrès, les implémentations ou le support dans les systèmes d’exploitation. Dans la lignée, IBM a ouvert l’architecture de jeu d’instructions de sa famille de processeurs POWER qui devient OPENPower.

Les Serveur : L’Open Compute Project (OCP) a été lancée il y a 8 ans par Facebook avec pour objectif de concevoir pour les grands datacenters hyperscale un hardware serveur open source le plus économe possible en énergie. Les principaux acteurs, Apple, Microsoft et  Cisco ont rejoint le projet  que sont .  

Village : Comme décrit par Open Source Ecology “le GVCS est une plateforme technologique ouverte qui permet la production aisée des 50 machines industrielles nécessaires pour construire une petite civilisation avec tout le confort moderne.”

Vous pouvez retrouver dans magazine HardwareX , un grand nombre d’exemples de projet open hardware, plutôt orienté pour les expériences scientifiques.


Si vous voulez en apprendre plus, je vous propose se livre ( en anglais ): Open-Source Lab: How to Build Your Own Hardware and Reduce Research Costs : Open-Source Lab: How to Build Your Own Hardware and Reduce Scientific Research Costs details the development of the free and open-source hardware revolution. The combination of open-source 3D printing and microcontrollers running on free software enables scientists, engineers, and lab personnel in every discipline to develop powerful research tools at unprecedented low costs.

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