连线:开源硬件能成功吗?

发布时间:2011-04-11 阅读量:1210 来源: 我爱方案网 作者:

“看看这个,”Massimo Banzi说。这位身材魁梧的大胡子工程师正走来走去检查一个芯片制造机器人——一台批萨烤箱大小的机器。它像小鸡啄米一样把微小的电子元件插到电路板上,每一个动作伴随着微弱的嗡嗡声。我们站在Arduino的仅有一个车间的工厂里。这家意大利公司生产电路板,这是一种电子DIY爱好者中很火的商品。这家电子产品工厂座落在米兰的中世纪丘陵(medieval foothills)一带,周围风景如画,鸟鸣从门口飘入,员工可以有大量的茶歇时间。但Banzi今天很忙。他正在给一群亚利桑那来的潜在客户演示操作。Banzi用铲子取出一块电路板,指出上面装饰的细小的意大利地图。“看?意大利品质!”他笑着说,“这就是人们喜欢我们的原因!”实际上,Arduino已在两年前开始量产,在全世界销出了50,000件产品。这个数量以Intel的标准看不算什么,但对于一个针对高度专业化市场的创业公司来讲已经很高了。更有意思的是Arduino的商业模式:这家公司把一切都公开。在它的网站上,任何人都可以找到到全部的商业秘密——图纸,设计文件,以及Arduino电路板配套的软件。把这些资料下载下来,你就可以自己生产Arduino的电路板了,而且不会有任何专利权的困扰。你还可以把这些东西送到中国的工厂进行量产,然后销售,一分钱授权费都不用付给Arduino。他们不会告你。实际上,他们在某种程度上还希望你这么做。

面向大众市场销售的电路板: Arduino微控制器 摄影: James Day 

这是因为Arduino电路板是一种开源硬件。任何人都可以免费使用,修改和销售。Banzi和他的团队花了大量的工作做出这个东西,自己只以微薄的利润销售,同时还允许其他人这么做。他们在这场实验中还有其他的同行者。在一个松散的运动中,来自多个国家的几十家硬件制造商都免费公布了他们的规格书(spec)。产品包括开源的合成器(synthesizers),MP3播放器,吉他放大器,甚至高端的VOIP网关。你可以买到开源的手机,一家叫VIA的芯片制造公司刚刚发布了一款开源的笔记本电脑:随便什么人都可以拿走这个设计,开始生产并销售笔记本电脑。

Banzi承认这个概念听起来有点疯狂。毕竟,Arduino要承受很多风险。团队花数千美元来设计一套电路板,“如果你公开所有的文件,第一感觉是,你在邀请竞争者过来干掉你。”他说,耸了耸肩。

同样,当1991年Linus Torvads宣布Linux时,那听起来也很疯狂。没人相信一群业余的志愿者可以做出像操作系统这么复杂的东西,即使做出来了,也不可能比Windows稳定。没人相信财富500强公司会信任没有“所有权人”的软件。但17年后,开源软件运动对网络经济大爆发起到了至关重要的作用。Linux帮Google建立起非常廉价的服务器。Java,Perl和Ruby成为了Web 2.0应用程序的通用语言。免费web服务器Apache支撑了世界上近半数的网站。开源软件孕育了互联网时代,让每个人——包括那些献出了劳动的人——活得更好。

开源硬件也能这样吗?

每一个开源项目都源于一个要解决的问题。Linux的出现是因为Torvalds不喜欢已有的所有操作系统。当时最流行的三个操作系统——微软的DOS,苹果的操作系统,和Unix——都很贵而且封闭。Torvalds想要一个可以自己修修补补的系统。当这个想法出现时,许多其他极客(geek)也有着同样的需求。所以当Torvalds开始构建Linux并共享代码时,其他黑客愿意加入并免费帮助改进Linux。这形成了一个虚拟的工作团队,无论从能力还是智力,它都远远强过Torvalds本人。这就是开源项目的主要好处:就像一个取之不竭的谷仓,用的人越多,其中的粮食就越多。某人为了解决一个问题制造了一个工具。当这个工具被造出来后,嗨——为什么不共享一下呢?毕竟,最困难的工作已经被完成了,而其他人也能从中受益。

Arduino团队: Gianluca Martino, Massimo Banzi, 和David Cuartielles 摄影: James Day

Arduino是以同样的方式开始的。Banzi之前在意大利Ivrea一家高科技设计学校里当老师。他的学生们经常抱怨找不到便宜好用的微控制器驱动他们的机器人项目。2005年冬天,Banzi跟David Cuartielles讨论了这个问题。Cuartielles是一个西班牙籍芯片工程师,当时在这所学校做访问学者。两人决定设计自己的电路板,并引入了Banzi的学生David Mellis为电路板设计编程语言。两天以后,Mellis就写出了代码。又过了三天,电路板就完工了。这块电路板被命名为Arduino。名字来源于附近一个学生们经常去的酒吧。几乎任何人,即使不懂计算机编程,也能用Arduino做出很酷的东西,比如对传感器作出响应,闪烁灯光,还能控制马达。随后Banzi,Cuartielles,和Mellis把设计图放到了网上,然后花了3000欧元做了第一批电路板。

“我们做了200件,我的学校买下了50件。”Banzi说,“我们不知道怎么把剩下的150件也卖出去。我们觉得卖不掉。”但是消息在全世界的爱好者间散播开来,几个月之后,除了卖完第一批的板子,他们又接到了数百件Arduino的订单。这说明这类东西还是有市场的。

于是Arduino的发明者们决定开始创业,但有一点:设计会保持开源。因为版权法可以监管开源软件,却无法用在硬件上,他们决定采用Creative Commons许可中的“Attribution-Share Alike”许可。(译者注:Creative Commons(CC)是为保护开放版权行为而出现的类似GPL的一组许可(license)。与GPL不同,CC根据授权的严格程度分为六个具体的许可证。Attribution-Share Alike是其中较为宽松的一个。)该授权保护Arduino电路板的“引用设计(reference design)”,即你可能用来送到工厂去生产电路板的那份文件。

在Creative Commons许可下,任何人都被允许生产电路板的复制品,还能重新设计,甚至销售原设计的复制品。你不需要付版税,甚至不用征得Arduino团队的许可。然而,如果你重新发布了引用设计,你必须说明原始Arduino团队的贡献。如果你调整或改动了电路板,你的最新设计必须使用相同或类似的Creative Commons许可,以保证新版本的Arduino电路板也会一样的自由和开放。

唯一被保留的知识产权只有Arduino这个名字。它被注册成了商标。如果有人想用这个名字卖电路板,那他们必须付一点费用给Arduino。据Cuartielles和Banzi说,这是为了保护这个品牌不被低质量的仿制品伤害。

团队成员对于开放设计有着不同的想法。Cuartielles有着一大蓬钢丝般的卷发和格瓦拉式胡子,他形容自己是一个左倾学者,对挣钱不太感兴趣,更看重激发创造力,及自己的发明被广泛应用。如果有人想要复制,越多越好。这样才会有更多人知道。(“当我最近在台湾演讲时,我告诉他们,‘请来拷贝吧!’”Cuartielles裂开嘴笑着说。)相比之下,Banzi更像一个精明的商人。他基本上已经从教职退休,正在经营一家高科技设计公司。他曾经怀疑,如果Arduino被开放,它可能比作为封闭的硬件激发更多人的兴趣,和得到更多的曝光率。兴奋的极客会研究它,并联系Arduino以提供改进,就像Linux爱好者做的那样。他们可以利用这些免费的工作,每一代电路板都会变得更好。

可以肯定,事实就是以Banzi的设想发展的。几个月之内,极客们就电路的修改和编程语言的改进提出了不少建议。还有一个经销商答应帮他们卖电路板。到2006年,Arduino已经销出了5,000件产品。第二年,它卖出了30,000件。爱好者们用这些电路板制作机器人,调整汽车引擎以达到超长寿命,和制造无人驾驶模型飞机。一些新公司快速出现。一个叫做Botanicalls的公司开发了一套基于Arduino的可以监控家养植物的设备,当需要浇水时,它会给你打电话。

从某种意义上说,Arduino的时机恰到好处。由于可以从网上购买的廉价电子元器件,“自己动手”类刊物如Make杂志,还有像Instructables这类网站的出现,DIY爱好者打磨改进硬件产品的兴趣正在经历一个复兴。近些年来,黑客们正越来越积极的破解零售市场上买到的设备以提升性能,比如给iPhone增加电池寿命,给Tivos加装更大的硬盘,以及拆解Furby玩具重新编程使之成为动作感应警报机器人。便宜的芯片读取工具使对任何东西反向工程都成为可能。这也是中国的仿造者能如此快速破解各种产品的原因。

 

想要加入Arduino开发者的行列吗?Wired首席编辑Chris Anderson已经设计了两个基于Arduino的无人飞机模型自动导航装置:ArduPilot和BlimpDuino(你可以在diydrones.com找到它们)。这里是他总结的开发和推广的经验。

1 从arduino.cc下载Arduino图纸和电路板文件。用CadSoft Eagle免费版(cadsoft.de)修改加入你的创新。

2 把你改后的文件上传给电路板生产商,如BatchPCB。你的板子将会由中国的自动化电子工厂生产并送到你家门口。通常一块电路板价值10美元。

3 从digikey.com订购电子元器件,把它们焊到板子上。原型就做好了。用你的代码测试电路板。如果一切正常,你已经可以把这个设备卖到市场上去了。

4 如果你想把它产品化,你可以用Screaming Circuits提供的制造服务来帮你批量生产电路板。

5 或者,可以找一个专业开源硬件公司如SparkFun或Adafruit,他们可以帮你生产并销售。但他们会加上自己的利润,只付给你版税。

6 公布你更改后的图纸和电路板,以便别人修改。另一个循环又开始了。


有些事实虽然没人承认,但确实支撑了开源硬件运动:硬件事实上已经开放了。甚至当发明家们努力尝试保护他们设备的秘密时,他们事实上根本办不到。所以为什么不主动开放这些设计,并从这不可逆的趋势中获利呢?

“Apple从来没有把iPod开源,对吧?但如果你去曼哈顿的卡努大街(Canal Street),那里到处都是仿制品。”Adafruit Industries创立者Limor Fried说,这是一家曼哈顿公司,销售各种开源硬件,从Arduino电路板到Fried自己设计的各种设备。“你的产品开不开源并不重要。其他国家有的是人会把它反向工程并公开出来。”

开源的Arduino电路板比其他同类不开源的微控制器要便宜。

像Arduino团队一样,Fried发现当人们访问她公开的设计时,几乎不由自主的总会提出一些改进。2006年,Fried发布了MintyBoost的设计。这是一个塞满AA电池的Altoids(译者注:一种薄荷糖)盒子,可以给你的MP3或手机充电。一些用户在她的论坛上抱怨他们的设备不能充电。另外一些用户主动跳出来分析问题并设计解决方案,有人甚至画出了电路图。(MintyBoost现在是Fried最受欢迎的发明。她以20美元一个的价钱卖掉了8,000个。)基本上,她的客户也是她的技术支持,24/7运转,却一分钱不收。

“但你怎么挣钱呢?”每当Banzi或Cuartielles讲述他们的Arduino产品策略时,总是不可避免会被问到这个问题。这确实是个难题,因为开源硬件跟开源软件还是有不少区别的。软件的复制成本接近于零。有人要下载Linux时,Torvalds不需要每次都为此支付成本。但是Arduino团队必须先花钱生产电路板

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