Open Hardware. Het begin van de toekomst?

Open Source software is een concept waar vrijwel iedereen mee bekend is. Open hardware is een heel stuk minder bekend. Toch kan open hardware wel eens beeldbepalend gaan worden voor de komende decennia.

Het lijkt een raar concept: open hardware. Toch verschijnen steeds meer projecten waarvan de makers ‘om niets’ hun uitvindingen beschikbaar stellen aan de mensheid. Het aanbod is zeer divers, het loopt van bijenkasten via 3D-printers tot zelfs een complete auto. Net als bij open source software mag je met de plannen doen wat je wilt. Zelf bouwen zonder rechten mag. Heeft als voordeel dat bijvoorbeeld een open CPU-bord de basis kan vormen van een router of internetradio. Je hoeft je dan als designer niet bezig te houden met de computerhardware. Concentreren op de software volstaat, of als je – in het geval van de router – kiest voor open source software, is alleen het ontwerp van een behuizing nog nodig. Hierna stellen we een paar interessante projecten voor die onder de noemer open hardware vallen.

Parallax Propeller

De Parallax Propeller 1 P8X32A (https://www.parallax.com/microcontrollers/propeller) is een open 32 bits RISC-processor. Hij werd geïntroduceerd in 2006; in 2014 besloot de fabrikant alle hardware en tools open source te maken. Het betekent dat ook alle ontwikkeltools onder deze noemer vallen. Wil je goedkoop aan de slag met een microcontroller, dan is er nu dus een heel aantrekkelijke keuze. De specificaties van de Propeller 1 zijn netjes. Intern zorgen 8 32-bits cores voor een vlotte werking. 32 kB RAM en 32 kB ROM zijn voor veel microcontroller-applicaties voldoende, maar niets let je om externe opslag in de vorm van bijvoorbeeld een geheugenkaart te implementeren. De klokfrequentie is instelbaar tussen 32 kHz en 80 Mhz. De ingebouwde ROM bevat onder meer de SPIN interpreter waarmee het ontwikkelen van applicaties razendsnel gaat. 

ArduCopter

Zelf een drone bouwen, inclusief open source besturingssysteem, kan met de ArduCopter (http://ardupilot.org/copter/). Heb je de hardware eenmaal gebouwd, dan is de software die op deze drone geïnstalleerd wordt erg interessant. ArduPilot (http://ardupilot.org/) is een automatische piloot waarmee je onder meer vluchten vooraf compleet kunt plannen. Deze functionaliteit wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het in kaart brengen van gebieden (aereal mapping). De software is voor diverse hardware beschikbaar, waaronder Arduino (waar ArduCopter zijn naam natuurlijk aan ontleent). Ook is er een versie die onder Linux draait, wat interessante mogelijkheden voor geavanceerde CPU-borden creëert. Verder geldt dat ArduPilot schaalbaar is en niet alleen voor vliegende apparatuur is bedoeld. Ook rijdende of varende (duikende) drones zijn bestuurbaar. In vluchtsimulators is het zelfs moeiteloos gelukt om complete vluchten met gangbare passagiersvliegtuigen te maken.

Global Village Construction Set (GVCS)

Om iedereen gelijke kansen te geven in de wereld is de Global Village Construction Set een mooi initiatief. Je vindt hier (http://opensourceecology.org/gvcs/) een hele serie industriële machines die stuk voor stuk onder de noemer open hardware vallen. Denk aan de immer populaire 3D-printer, maar ook aan uiteenlopende zaken als een tractor, een 3D-scanner, hooisnijmachine, industriële robot, boor voor waterputten, bakkersoven en veel meer. De bouwplannen vind je op http://opensourceecology.dozuki.com/, maar niet alle onderdelen zijn nog gevuld met relevante informatie. De achterliggende organisatie http://opensourceecology.org/ biedt nog andersoortige open projecten aan, waaronder een tiny house.

Turris Omnia

Een router is de centrale spin in het (thuis)netwerk. Toch zijn veel huis, tuin en keuken-routers nauwelijks opgewassen tegen flink netwerkverkeer. Zeker voor de extra functies als het delen van bestanden via een aangesloten externe schijf is de hardware veelal niet krachtig genoeg. Het gevolg is dat al deze extraatjes wél werken, maar veel trager dan je wenst. De Turris Omnia is een volledig open (zowel open hardware als op open source Linux-gebaseerd OS) router. Voorzien van een 1,6 GHz dual core cpu en 1 of 2 GB DDR3 RAM is de basis stevig. 8 GB flash biedt voldoende ruimte voor het bijbehorende besturingssysteem, gebaseerd op OpenWrt. Prettige bijkomstigheid: de fabrikant belooft dat dit door middel van updates gedurende de levensduur van het apparaat volledig bij de tijd wordt gehouden. De router beschikt over vijf Gigabit LAN-aansluitingen en een gelijkwaardig WAN exemplaar. Voor afnemers van glasvezelinternet is voorzien in een SFP-connector. Wifi in de vorm van 2 x 2 MIMO b/g/n en 3 x 3MIMO ac wifi maakt de router compleet. De daarvoor benodigde modules zijn in mini PCIe-slots geplaatst, upgraden is dus mogelijk. NAS-functionaliteit is beschikbaar, je sluit externe harde schijven via één van beide beschikbare USB3-connectors aan. Inwendig tref je een mSATA-connector aan waar een rappe SSD in past. Een extra cryptochip zorgt voor een veilige afhandeling van dataverkeer daar waar het nodig is. De Omnia is desgewenst helemaal zelf te bouwen (https://project.turris.cz/en/) of je gaat voor een kant-en-klare versie (https://omnia.turris.cz/en/). Daarin zit een iets ander ogend moederbord en een net wat snellere 1,6 GHz CPU. Heel goedkoop is het overigens niet met een prijs van € 339,- voor de 2 GB-versie (https://www.amazon.de/dp/B01MG47OY3).

Banana Pi

We blijven nog even bij routers, want de BPI -R1 (waarbij BPI staat voor Banana Pi) is eveneens een volledig open stuk hardware. Bijzonder van deze router is de aanwezigheid van een HDMI-aansluiting en de support voor diverse besturingssystemen, waaronder OpenWRT, Android en het huiseigen Bananian. Het ruime moederbord is voorzien van een SATA-connector, bedoelt voor een 2,5 inch harddisk of SSD (verklaart ook meteen de ruim opgezette printplaat). De CPU is een dualcore ARM Cortex A7, inclusief een GPU. Helaas beschikt de BPI-R1 alleen over USN 2.0-connectors. Hier staat tegenover dat het moederbord slechts $ 60,- kost (zie bijvoorbeeld https://nl.aliexpress.com/store/product/Newest-arrive-BPI-R1-Opensource-Router-Original-Banana-pi/302756_2045261784.html).

Dit is inclusief Wifi-n (300 Mbps), vier Gigabit LAN-poorten plus een Gigabit WAN-poort en een interne micro SD-geheugenkaartlezer. Onder de noemer Banana Pi zijn niet alleen routers beschikbaar, maar veel meer open systeembordjes. Net zo compact als de bekende Raspberry Pi, maar met veelal betere specificaties. Het huidige topmodel is de Banana Pi M3, voorzien van een 1,8 Ghz octacore processor, 2 GB RAM, Gigabit ethernet, HDMI, Wifi-n, 8 GB Flashgeheugen, micro SD kaartslot, Bluetooth 4.0, SATA en meer. Met een beetje zoeken vind je dit computertje vanaf zo’n $ 80,-, bijvoorbeeld bij https://nl.aliexpress.com/ of op eBay. Banana Pi (http://www.banana-pi.org/index.html) heeft meer interessante open hardware in de aanbieding, waaronder een IoT-systeem of een cameramodule voor gebruik met bijvoorbeeld een van de systeemborden.

Open auto’s

We sluiten af met een open hardware auto. Er bestaan meerdere, maar deze (https://www.osvehicle.com/product/tabby-evo/) is gemakkelijk verkrijgbaar. Goedkoop is de Tabby Evo niet echt ($ 12.480,- tot $ 19.980,-), maar daar krijg je volgens de makers wel een duurzame auto voor terug. Bovendien eentje die je echt helemaal zelf in elkaar hebt gezet. Het betreft een elektrische auto in twee- of vierpersoons uitvoering. Het frame is gecertificeerd voor gebruik op de weg in de EU, VS en Azië. Je moet er nog wel een mooie ‘behuizing’ omheen bouwen om droog te zitten, maar ook die zien we terug op de site.

Toekomst

Open hardware lijkt een interessante toekomst tegemoet te gaan. Het concept zou volgens aanhangers van open hardware best eens ‘disruptive’ kunnen zijn. Ofwel: een grote invloed hebben op hoe consumenten in de toekomst aan hun hardware komen. Niet meer gedirigeerd door grote multinationals bepaal je meer dan ooit wat er zowel aan soft- als hardware in een apparaat zit. Je houdt volledige controle over de werking, je bent voor updates afhankelijk van een (hopelijk grote) community en niet meer van een fabrikant die een apparaat na anderhalf jaar economisch afschrijft. Nadert het einde van de wegwerpmaatschappij?