开源硬件发展前景.doc

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1、开源硬件发展前景开源硬件简介　　开源硬件指与自由及开放原始码软件相同方式设计的计算机和电子硬件。开源硬件开始考虑对软件以外的领域开源，是开源文化的一部分。其中，Arduino的诞生可谓开源硬件发展史上的一个新的里程碑。　　说到开源硬件，大家不一定很了解，但是说到创客大家最近一年应该耳闻了很多。开源硬件这个东西，在现在，几乎是和创客绑定在一起的。　　几乎所有的开源硬件社区都是由创客组成。开源硬件几乎可以算是创客的工具箱，给创客提供了大量的方便。　　开源硬件是像开源软件学习的。把原理图开源初衷就是给大家一个模板，使得

2、更多的东西能被复用，就好像编程里的对象，做好一个类，一个库，大家只需要修修补补就行，不用再付出重复的劳动。　　开源硬件，以Arduino为例，带来的是什么呢？　　1.接口的标准化。　　Arduino定义了很多标准的接口。如ArduinoUNO，ArduinoMega，ArduinoNano，以及xbee接口。在Arduino中包括SPI接口以及I2C接口的位置都是标准化的。这些标准化带来的好处就是，对于Arduino兼容模块的设计者来说，只要设计兼容这些接口的硬件。那么客户拿到手的模块使用会非常简单。扩展板直接插

3、上就可以用，模块看清楚数字口或者模拟口就行，I2C，SPI设备接的位置都一样。非常方便使用。　　2、使用流程的标准化。　　对于开源硬件来说，接口的标准化使得使用流也可以标准化。选择一个Arduino模块的流呈一般是想一个功能（idea）-》百度（或论坛）查询使用传感器》淘宝开源硬件店询问合适模块-》查看模块使用方式-》购买》收到模块后下载程序库文件-》打开库里的demo例程烧录程序》插上模块运行-》修改程序为自己所用。　　3.教育的标准化　　流程的标准化使得硬件的入门门槛被大幅度的降低。包括出现的一些图开化编程软

4、件sketch等使得门槛被进一步降低门槛低，东西又标准化，那么低龄教学，便成为可能。那么门槛到底有多低呢？小学生也可以学。目前由于创客风流行，很多中小学老师也加入创客行列，使得创客的工具Arduino也可以被中小学生认识。目前使用Arduino教学的中小学主要还是集中在上海及周边地区，但根据老师的反馈，确实效果不错。开源硬件是一个桥梁，他连接了硬件和软件，让硬件工程师，在不了解库的具体实现的情况下能使用很多人编写的库。再也不用过多的纠结于各种不同的通信协议，各种驱动的编写。如果创客能够改变世界，那开源硬件一定是他

5、背后的那个默默付出的她。开源硬件优势　　1.开源硬件降低了硬件领域的门槛，更多的人可以参与　　开源硬件提供大量经过大家验证和持续改进的模块，可以让设计硬件像做加法、搭积木那样简单，让更多地人更容易的参与进来。这里面，模块化、标准化和接口化非常的重要，这个Arduino就做的很好，所以非常多的艺术家、设计师参与进来，带来了非常多的创意。　　有了很多人的参与，就可能有人像MarkZuckerberg利用开源软件建立facebook那样，利用开源硬件设计出非常优秀的产品。　　2.开源硬件可以促进硬件模块化、标准化和接口

6、化，提高硬件开发的速度和效率　　3.开源硬件可以降低硬件的BOM成本　　优秀的开源硬件设计会被更多的采用，其中采用的物料、IC会被大量的使用。长远来说，降低的ROM成本是可观的。　　硬件工程相对于软件工程而言，有着以下几个本质的区别　　1.模块化，标准化，以及修改的便捷性　　软件产品都有着定义完整，并且可以随时调整的输入输出。一旦一个软件模块编写运行测试通过，那么这个模块就可以被视作黑盒子，被另外一个完整定义的模块调用运行。只要软件之间的接口不变，那么各个模块之间的逻辑就不会发生变化，这就使得软件的开发人员之间可

7、以仅仅通过定义好的接口来互相合作，而无论这些开发人员身处何处。　　而在硬件领域，工程师们就没有那么幸运了。首先，这个世界上不存在只要知道接口就可以加入设计使用的硬件。硬件的选型是一件很麻烦的事情，即使工作很多年的硬件设计师，在选用从未使用过的硬件设备时，也很有可能在接口电压或是时钟频率的匹配这种“小事情”上栽跟头——随便哪里冒出来的一个接触电阻和寄生电容就可能把整个电路给弄砸了。硬件设计师们没有强大的IDE，没有美好的编译器和解释器，所有硬件工程师都在第一堂EDA设计课上被告知：软件仿真是不可靠的，只能作为参考。

8、硬件设计唯一能依靠的就是扎实的理论基础和反复的实验检测。像是“一个中国工程师和一个美国工程师远距离合作开发出来一个信号采集器”这种在开源软件看来很正常的合作模式在硬件领域是不可能发生的。硬件设计师们必须坐在一起跑仿真，测芯片，焊板子。　　2.生产和发布成本　　在软件开发过程中，一旦某个模块的接口需要改变，那么软件工程师所要做的就是坐在电脑前修改代码然后使用短信，电话，em