Svobodný software změnil svět. Dokáže to i hardware?

Alespoň kus programového kódu se svobodnou licencí dnes najdete téměř v každé elektronice. Open-source opravdu změnil svět. Nastal tedy čas i na open-source hardware?

Když bychom se zeptali čtenářů, jaká je hlavní vlastnost svobodného softwaru a svobodných licencí, skoro bych se vsadil, že nejčastější odpovědí bude něco v tom smyslu, že takové programy jsou zdarma. Ono tomu tak v praxi samozřejmě velmi často je, ale není to klíčový znak většiny svobodných licencí. Odpověď je totiž už zakódovaná v onom dvojsloví open-source.

Zdrojový kód

Svobodná softwarová licence zaručuje relativní svobodu zdrojového kódu programu, který si může schopný zájemce upravit a přeložit do strojového kódu počítače – v případě Windows tedy do nějakého toho souboru s příponou EXE. Většina svobodných licencí také předpokládá, že se na takové odvozené dílo bude opět vztahovat původní licence, čímž je zajištěno mimo jiné její šíření do světa.

Klepněte pro větší obrázek
Na populárním skladišti projektů se svobodnou licencí GitHub své kódy mají téměř všichni

Jenže zdrojové kódy dnes běžného smrtelníka netrápí, aplikace se totiž v drtivé většině případů distribuují už přeložené pro konkrétní operační systém. Dříve tomu tak ale nebývalo, a když se před bezmála třiceti lety rodila naprosto přelomová iniciativa GNU a její mateřská svobodná softwarová licence GPL, distribuce softwaru skrze jeho zdrojový kód byla naprosto běžná a často jediná.

Dvojí život aplikace

Jelikož se tedy tyto licence zaměřují primárně na zdrojový kód aplikace, samotný přeložený program třeba jako soubor EXE už klidně může být komerční – pochopitelně pokud to nějak neošetřuje samotná licence. Programátor si tedy stáhne svobodné zdrojové kódy k něčemu zajímavému, postaví na tom vlastní produkt a jeho zdrojové kódy opět publikuje pod stejnou licencí. Zároveň je ale přeloží do podoby hotového softwaru a ten nabídne za běžný poplatek. Pokročilí geekové pochopitelně namítnou, že by si takový program samozřejmě v žádném případě nekoupili a raději by si stáhli třeba stovky megabajtů zdrojových dat a strávili celý večer konfigurací překladače a samotnou kompilací, ale běžný smrtelník a mnohé firmy asi budou uvažovat trošku jinak.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Android si můžete stáhnout ve formě kompletních zdrojových kódů, upravit, sestavit a dlouhé měsíce ladit pro vaše zařízení. Většina spotřebitelů to ale nejspíše nedělá (odhad autora)

Tento dvojí život aplikace, která může být k dispozici jak v podobě zdrojového kódu, tak přeloženého programu, je také hlavním důvodem, proč se pro neprogramové digitální dílo používá třeba rodina svobodných licencí Creative Commons. Ta totiž s touto dualitou nepracuje, a když někdo publikuje kresbičku pod svobodnou licencí CC BY-SA, tak se to samozřejmě vztahuje na hotové dílo, nikoliv na pohyby ruky, které vedly k tomu, že se na papíře objevila malůvka.

Svobodný hardware? To neznamená zdarma

Krásným příkladem toho, že open-source ještě nemusí znamenat, že je to vše do puntíku absolutně zdarma, je svobodný hardware. V tuto chvíli se o něm v majoritní společnosti příliš nemluví, ale jeho role sílí. Bez softwarového open-source by se dnes už společnost naprosto zhroutila, poněvadž alespoň kus svobodného kódu obsahuje téměř jakákoliv elektronika počínaje síťovými prvky a mobilními telefony a konče GPS navigacemi, set-top-boxy, chytrými televizory a dalšími krabičkami, které obsahují nějaký firmware, jenž je stále častěji založený na ořezaném linuxovém jádře.

Ale open-source hardware? Co to vlastně znamená? Linux, Android nebo klidně funkční kód o pár řádcích si jednoduše stáhnete z internetu, poněvadž je to prostě software – pouhopouhá změť bitů a tedy nic jiného než elektrický náboj. Jenže hardware je skutečný fyzikální předmět z plechu, křemíku, plastu a dalších materiálů. Přesto všechno se i na něj vztahuje doktrína open-source.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Stejná dvojice jako výše, tedy zdroj a produkt. V tomto případě zdrojové schéma mikropočítače Arduino Uno vydané pod svobodnou licencí a hotový „zkompilovaný“ produkt

Pokud mluvíme o open-source hardwaru, samozřejmě to neznamená, že se postavíte před nějaké výdejní okénko, za kterým bude stát Richard Stallman a předá vám zdarma open-source tablet. Znamená to, že kdyby tam opravdu stál, předá vám místo něj hutný štos papírové dokumentace, ve které bude detailně rozepsaný každý elektrický obvod a každá procesorová instrukce firmwaru. Na vás pak bude, abyste vzali do rukou pájku a vše smontovali dohromady.

Jelikož je sestavení takového hardwaru mnohem náročnější než sestavení kódu do podoby programu, může mít podobný hardware reálnější obchodní model. Výrobce navrhne (nebo použije) nějaké zařízení a v rámci svobodné licence tento návrh stejně jako zdrojový kód nabídne volně ke stažení. Hotový produkt ale běžně prodává.

Arduino

Naprosto vzorným příkladem je třeba prototypovací základní deska Arduino. Arduino jsou mikropočítače, které můžete snadno osázet nejrůznějšími senzory, a budou se vám starat třeba o zavlažování kytek, mohou fungovat jako jednoduché internetové servery, mohou pohánět nějakého robota a tedy řídit téměř jakékoliv zařízení. Jejich jediným omezením jsou snad jen osmibitové výpočetní čipy od Atmelu.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
A opět návrh pod licencí Creative Commons a hotová deska LilyPad Arduino USB

Italské Arduino je legendární a stálo u zrodu této chytré geekovské stavebnice, kterou můžete ovládat i Androidem. Nicméně zdaleka ne všechny desky pochází od tohoto výrobce. Kompletní návrh je totiž k dispozici pod svobodnou licencí a kdokoliv jiný si jej může stáhnout, vyrobit podle zadání vlastní desku a prodávat ji pod svou obchodní značkou. V případě Arduina je to vcelku běžné.

Abych však nepsal pouze o Arduinu – je tu i konkurenční (leč zatím méně profláknutý a rozšířený) prototypovací systém .NET Gadgeteer od Microsoftu, který je také plně open-source, pro programování desky používá C# a je vyzbrojený 32bitovými čipy.

Hardwarová svobodná licence musí vedle distribuce řešit ještě jeden problém, který nemusí být u softwaru tak častý – patentování. Pokud autor svůj hardwarový design poskytne pod svobodnou licencí, nemůže si na něj pochopitelně nárokovat nejrůznější patenty a průmyslové vzory. Jinak se ale licence příliš neliší. I zde se používají odrůdy stařičké GPL (GNU General Public Licence), MIT a další populární kousky, se kterými se setkáváme i ve světě abstraktního softwaru.

Kompilátor sestaví program, tiskárna produkt

Z hlediska svobodného hardwaru jsou dnes asi nejslibnější 3D tiskárny. Současné modely dokážou z plastických hmot a škrobů sestavit už i poměrně komplikované geometrické předměty, nicméně zatím fungují na jednoduchém principu tavení jedné složky.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
3D tiskárna vzor Prusa Mendel (sama o sobě je open-source) a nejčastěji tisknuté artefakty introvertních geeků z termoplastického polymeru ABS

Pokud se však bude tento trh nadále vyvíjet, mohly by se objevit nové a specializované „tiskárny“, které nevytvoří jen plastovou miniaturu přírodou obdařené dívky z internetu, ale natisknou celou destičku se složitým elektrickým obvodem. Asi nehrozí, že bychom si snad tiskli vlastní výkonné procesory, ale jistě by bylo možné stáhnout z internetu zadání třeba pro chytrou meteorologickou stanici. Tiskárna by chvíli vrčela, načež by vyplivla destičku, ke které byste připojili jen samotné senzory a zdroj napájení. Veškerý logický zbytek včetně Wi-Fi antény pro komunikaci s PC by vytvořila tiskárna.

Tiskárna biochemická

O 3D tiskárnách se pak začíná mluvit i ve farmacii a biochemickém výzkumu, poněvadž takový stroj může namísto plastu použít pro tisk třeba cukry a další biologické látky, na které se naváže nějaká kolonie plísní, a lékárník vám pak vytiskne domácí penicilin vyšlechtěný přímo pro váš zdravotní profil. Anebo také Ebolu, pokud tiskárnu napadne malware.

3D tiskárny ale asi nebudou nikdy běžnou součástí domácností. Zvláště dnes v době neustálého zjednodušování a elektronizace, kdy naopak z nejedné domácnosti mizí i klasické tiskárny, které už nejsou jednoduše potřeba.

O pokročilé 3D tiskárny by se však mohl rozšířit třeba sortiment klasických „copy center“ v každém městě. Docela bych se vsadil, že se dočkám doby, kdy tamní velkou multifunkční kopírku doplní i stejně velká multifunkční 3D výrobna, do které zapojíte USB klíčenku s elektronickým návrhem, a za pár minut vyjede perfektní gumová kačenka do vany od umělce kdesi z Kalifornie, který její návrh vystavil před pár minutami na webu. No, ale takové katalogy už dnes vlastně také vznikají, třeba Thinkverse.

A co dál?

Podobné tiskárny jsou však jen jedním ze způsobů, jak proměnit open-source návrh ve skutečný hmatatelný předmět. Zajímavější bude, jestli se ve světě rozšíří svobodné licencování hardwaru i v profesionální sféře. V softwaru to funguje a komerční firmy s miliardovými rozpočty bez okolků používají celou plejádu internetových svobodných serverů jako Apache, stále populárnější Nginx, MySQL, Linux a celé linuxové distribuce. Je to pro všechny zapojené hráče dostatečně výhodné a ti nejsilnější pak alespoň něco málo vracejí zpět třeba ve formě schopných programátorů, kteří přispívají do otevřeného vývoje.

Klepněte pro větší obrázek
Podle Netcraftu je svobodný Apache s přehledem nejrozšířenější webový server na světě. Pokud se takto prosadil OSS, proč by to nemohl dokázat i OSH?

V hardwaru by čistě principálně mohlo fungovat to samé. Někdo navrhne zajímavý elektrický obvod a namísto patentování jeho design uvolní komunitě. Návrh použijí velcí hráči a výsledkem bude jednotné rozhraní a standard. Bude to stát méně peněz a původní autor, který mezitím založil k projektu tolik typickou nadaci, dostane od velkých firem nějaký ten bakšiš na další rozvoj. Zní to příliš utopicky? Ale vždyť úplně stejně fungují opensourcové softwarové projekty jako inkubátor Apache, Linux Foundation, WebKit, Mozilla a další, jejichž produkty jsou motorem současné technologické éry. Ještě to stále zní neuvěřitelně?

Podobný projekt už se ostatně rozjel v oblasti datových center. Facebook spustil Open Compute Project, v rámci kterého si firmy vyměňují své návrhy serverů a celých center. Ty je možné si upravit a nechat přímo vyrobit a doručit.

Ilustrační foto: Shutterstock

Témata článku: Software, Hardware, Technologie, Open source, Creative Commons, Richard Stallman, Mobilní telefony s navigací GPS, Mendel, Polymer, Digitální dílo, Kolonie, Podobný hardware, Destička, Běžný senzor, Celý večer, Skutečná odpověď, Hlavní vlastnost, Hardwarový design, Prototypovací destička, Arduino Uno, Populární čip, Přelomový motor, Svobodná licence, 3d televizory, Samotný hardware

Určitě si přečtěte

Tesla chce změnit nákladní dopravu. Její elektrický náklaďák má ohromující parametry

Tesla chce změnit nákladní dopravu. Její elektrický náklaďák má ohromující parametry

** Tesla představila elektrický kamion ** Má obdivuhodný výkon i dojezd ** Prodávat by se měl už za dva roky

17.  11.  2017 | Vojtěch Malý | 203

Elektronika, která nepotřebuje kabel ani baterii. Živí se rádiovým šumem

Elektronika, která nepotřebuje kabel ani baterii. Živí se rádiovým šumem

** Každá elektrická krabička má konektor pro napájení nebo baterii ** Jenže pozor, jednou by to tak nemuselo být ** Drobná elektronika se může živit rádiovými vlnami

14.  11.  2017 | Jakub Čížek | 15

Nejlepší notebooky do 10 tisíc, které si teď můžete koupit

Nejlepší notebooky do 10 tisíc, které si teď můžete koupit

** I pod hranicí desíti tisíc korun existují dobře použitelné notebooky ** Mohou plnit roli pracovního stroje i zařízení pro zábavu ** Nejlevnější použitelný notebook koupíte za pět a půl tisíce

16.  11.  2017 | Stanislav Janů | 53


Aktuální číslo časopisu Computer

Otestovali jsme 5 HDR 4K televizorů

Jak natáčet video zrcadlovkou

Vytvořte si chytrou domácnost

Radíme s koupí počítačového zdroje