眼观三大主流平台 细数那些开源硬件
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开源硬件知识点总结随着信息技术的不断发展,开源硬件成为了越来越多人关注的话题。
开源硬件是指硬件设计和制造信息是公开的,任何人都可以进行修改和再制造。
相比于传统的闭源硬件,开源硬件具有更高的透明度和可定制性,并且可以减少对知识产权的依赖,促进技术的快速发展。
本文将对开源硬件的相关知识点进行总结,以帮助读者更好地了解开源硬件的概念、发展历程、应用案例和未来发展趋势。
概念开源硬件是指硬件设计和制造信息是公开且可自由访问、使用、修改和分发的硬件。
在开源硬件的模式下,硬件设计的资料和规格都是公开的,任何人都可以根据这些资料进行修改和再制造。
开源硬件通常使用开放的硬件描述语言(如Verilog或VHDL)进行设计,使用开源的EDA工具进行仿真和布局布线,使用开源的编程器件进行编程。
开源硬件的设计过程是透明的,任何人都可以参与其中并提出改进建议。
开源硬件的核心概念是共享和开放,其目的是促进技术的快速发展和推动创新。
发展历程开源硬件的发展可以追溯到20世纪70年代,当时的一些计算机爱好者开始将个人计算机的设计信息公开,从而带动了个人计算机革命。
随着互联网的普及和开源软件运动的兴起,人们开始意识到开源模式可以应用于硬件领域。
2007年,美国麻省理工学院创造实验室的几位学生首次提出了开源硬件的概念,并发布了第一个开源硬件项目Arduino。
Arduino是一个基于开源硬件和软件的简单易用的电子原型平台,它的出现开创了开源硬件的先河。
此后,开源硬件得到了越来越多人的关注和支持,成为了信息技术领域的一个重要发展方向。
应用案例开源硬件在各个领域都有着广泛的应用,下面我们将介绍几个典型的开源硬件应用案例。
1. 3D打印3D打印是一种快速成型技术,利用计算机辅助设计软件将数字模型切片,并通过3D打印机逐层堆积材料,最终形成实体模型。
开源硬件在3D打印领域有着重要的地位,RepRap是一个典型的开源3D打印机项目,它的设计文件和源代码都是公开的,任何人都可以基于RepRap进行修改和再制造。
开源史上最成功的八个开源产品就开源本身而言,它就是个成功案例。
它不仅受个人喜欢,而且众多知名企业也青睐于它。
虽然开源计划和开源产品数不胜数,但哪一个才是最成功的呢?这里所说的“成功”的定义是:应用广泛+众所周知。
而在众多成功的开源产品中,只有少数领头羊,而其他产品基本只能望其项背。
Linux上榜理由:Linux + GNU = GNU/Linux 。
从Linus Torvalds在1991年宣布他在Minix 基础上创建一新OS内核到现在已经接近20年了。
在这段时间内,大部分网络服务器都是Linux系统。
BSD上榜理由:长久以来,FreeBSD, NetBSD和OpenBSD是服务器众操作系统之中广为人知的3个OS。
上世纪90年代,三者均是脱胎于伯克利的Unix系统,故把三者组团上榜。
另外,Apple的Mac OS脱胎于FreeBSD。
MySQL上榜理由:MySQL是全球使用范围最广的数据库系统。
2009年,全球的MySQL安装数量已达1千1百万。
它是LAMP架构(Linux, Apache, MySQL, PHP)中的M。
众多知名网站和产品均使用MySQL,比如:维/基百科、Facebook、Google和Wordpress。
(Google 和Facebook均改造了MySQL,以满足自身需求。
Apache上榜理由:Apache HTTP服务器从它诞生的1996年开始,它是全球使用最为广泛的Web 服务器,其市场占有率远远超过第二名的IIS。
2009年,全球超过1亿个网站使用Apache。
据Netcraft2010年8月11日的数据统计表明,全球目前已有119,664,128个网站使用Apache;目前Apache市场占有率为54.90%,IIS为25.87%。
Firefox上榜理由:目前为止,它是Mozilla的最成功产品。
2004年11月9日,FireFox 1.0问世。
目前Firefox虽无法撼动IE的霸/主地位,但它是众多技术人员的首选浏览器。
开源硬件的应用场景与发展趋势开源硬件是指可以自由获取物理信息和设计计划的计算机硬件,允许任何人复制、修改、分发和销售。
与之相对的是专有技术和封闭源代码的计算机硬件。
随着开源运动的发展以及对于开放生态的追求,开源硬件的影响范围也在逐渐扩大。
本文将探讨开源硬件的应用场景与发展趋势。
一、开源硬件的应用场景1.教育领域由于开源硬件的开放性和灵活性,越来越多的学校和教育机构选择使用它来进行教学实验和科学研究。
例如,Raspberry Pi是一种以低成本为特点的微型计算机,不仅可以充当普通电脑,还可以作为掌握编程知识的工具。
Arduino是一种便携式微型计算机板,被广泛应用于机器人、自动化控制和电子系统开发等方面。
2.创客和DIY领域创客和DIY社区越来越受到欢迎。
通过开源硬件,人们不仅可以享受DIY的乐趣,还可以创建自己的项目和产品。
例如,已经有人使用3D打印机制作自己的机器人手臂和飞行器,通过使用Arduino和其他开源硬件制作智能家居和自动化设备等。
3.科技行业开源硬件在科技行业中的应用非常广泛,如智能家居、智能交通、智能医疗、智能工业等。
它们提供了开放式的解决方案,可以让制造商更快速、更灵活地开发出新的产品,同时通过对硬件生态的影响,推动数字化转型和创新发展。
二、开源硬件的发展趋势1.物联网物联网(IoT)是指物理设备、车辆、家居设备等对象之间的交互和通信,以及它们与云端服务系统之间的连接。
作为实现物联网的基础设备,开源硬件在这个领域具有显著的优势。
开源硬件的高度可扩展性、灵活性和低功耗特性,使其成为物联网应用的有力工具。
2.智能交通智能交通系统需要高精度的感应技术、数据处理技术和通信技术来实现。
开源硬件可以在这一领域发挥重要作用,例如,可以使用开源硬件创建智能交通管理系统、基于车载计算机的导航系统和车载终端,以及交通监测和分析系统等。
3.机器人和自动化机器人和自动化制造是一个应用领域。
开源硬件可以提供通用的硬件方案,为机器人供电、传感、控制和通信等方面提供支持。
三大主流开源硬件对比(一)三大主流开源硬件对比:Arduino vs BeagleBone vs Raspberry Pi发表于21小时前| 3025次阅读| 来源CSDN| 14条评论| 作者翟方庆开源硬件ArduinoRaspberry PiBeagleBoneGo Mobile摘要:本文对比了三款比较流行的,也是比较具代表意义的开源硬件平台Arduino Uno、BeagleBone和Raspberry Pi。
从性能以及可扩展性等方面对它们进行对比,帮助开发者了解如何选择适合自己的开源硬件平台。
软硬件整合是今年一再被提及的话题,如今我们也可以看到不少硬件创业的成功案例,比如Jawbone Up、Pebble手表等可穿戴设备,它们可与用户的手机同步,实现软件与硬件的结合。
通过硬件创新与软件整合的概念还有许多。
但是如何将创意变为现实,是一个难题。
许多大公司均选择硬件闭源,从而形成的技术壁垒与专利版权,阻碍着小规模创新者的发展。
而开源硬件,让创业者可以更轻松地将创意转化为现实。
这篇文章由Roger Meike撰写,并在发布于Digital Dinner上。
文中对比了三款最流行的,也是最具代表意义的开源硬件平台Arduino Uno、BeagleBone和Raspberry Pi。
Roger从性能以及可扩展性等方面对它们进行对比,帮助开发者了解如何选择适合自己的开源硬件平台。
以下是译文:从左到右: Arduino Uno, BeagleBone, Raspberry Pi我们喜欢在Digital Dinner制作一些新奇玩意。
这里总是时刻进行着各种项目。
这些天以来,我们大部分的项目都包含了一种电子零件——微控制器。
如果你还没被“创客”(Maker)灵魂附体,我们强烈建议你动起手来试一试,它会让你非常有成就感!如果本身在编程方面有一定基础,那么一些网站、平台和工具可以帮助你获得硬件开发的所需知识,逐步让你可以使用按钮、旋钮和从动系统,做出实际可用的产品。
人工智能开发技术中的开源工具与平台推荐人工智能(Artificial Intelligence,AI)的快速发展已经引起了广泛关注。
在这个领域中,开源工具和平台具有重要的意义,它们提供了许多方便的解决方案,加快了AI应用的开发和部署速度。
一、TensorFlowTensorFlow 是一个基于数据流图的开源人工智能库,由Google Brain团队开发。
它提供了强大的数值计算支持,特别适用于深度学习任务。
TensorFlow在计算图表示中使用张量(tensor)来表示数据,在执行过程中使用计算图中的节点进行计算。
TensorFlow 提供了Python、C++等多种编程语言接口,方便用户在不同的开发环境中使用。
二、PyTorchPyTorch 是一个开源的Python机器学习库,也是一个基于张量的自动微分机制的深度学习平台。
它具有简洁、灵活的特点,使得用户可以轻松地使用Python进行深度学习任务。
PyTorch不仅提供了动态图的支持,还具备易于使用的构建神经网络的API,使得用户能够高效地进行网络搭建、参数调整等工作。
三、KerasKeras是一个高度模块化的深度学习库,以用户友好的API为特点。
它能够在多个深度学习框架(如TensorFlow、Theano)上运行,并提供了简化的接口,使得用户可以更加方便地构建、训练和部署深度学习模型。
Keras支持多种网络结构,包括卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)等,在计算机视觉、自然语言处理等领域有广泛的应用。
四、MXNetMXNet是一个以高效性能和可扩展性为目标的深度学习库,由亚马逊(Amazon)开发。
MXNet支持多种编程语言,如Python、R和Scala,并提供了灵活的深度学习架构。
MXNet 使用计算图的方式来表示神经网络,具有高效的计算性能和良好的可扩展性,比较适合在分布式环境中进行大规模的深度学习训练。
“开源”最初诞生在软件行业,狭义的开源仅仅指软件源代码的开放,广义的开源意味着自由、共享充分利用资源,它是一种精神、也是一种文化。
随着时间的推移,开源的精神也被延伸到硬件领域,开源硬件产品在全球范围内受到创客们的热捧。
与开源软件类似,开源硬件即开放硬件产品的电路图和产品设计图,创客们根据设计原理,基于电子元器件本身的特性和功能,结合自己的想法与创意,不断完善、迭代出新的产品,让“黑科技”腾空出世。
Arduino的出现,对开源硬件具有里程碑意义,低门槛的主控板及模块化的传感器设计,让它不再是专业工程师的“专利”,而是科技爱好者们人人“触手可及”的创新工具。
工程师们用它来制作项目原型,艺术家则用它实现一个个成唯美的声、光、电交互媒体艺术项目。
20××年《“十三五”规划》中倡导在全国施行创客教育,创客教育的核心就是塑造学生的创客思维,而开源硬件的应用有助于培养学生从问题出发、解决问题的能力。
学生在开源硬件类课程的学习中,能够理解包括人工智能在内的机器学习原理,通过电子元器件的功能,实现通过“造物”解决生活中的问题。
在发现问题、解决问题的过程中,实现了学生实践能力、学习探究能力及跨学科融合等综合能力的提升。
第1页,共1页。
开源硬件,走向创客的必经之路作者:陈染来源:《中国科技教育》2017年第06期创客教育的兴起不仅是教育理念的革新,更是科技发展的结果。
而开源硬件在创客教育中扮演着重要的角色。
作为开源运动的一部分,开源硬件提倡自由、开放、互助和分享的特点,受到广大创客的喜爱。
开源硬件有着便利的设计、丰富的元件、开源的文化3个特点,在创客教育中独具优势。
目前,许多种类的开源硬件已经进入学校课堂,成为创客教育的必备工具。
什么是开源硬件开源硬件(Open—source Hardware),是指与自由及开放源代码相同方式设计的计算机和电子硬件,是开源文化的一部分。
开源文化源于20世纪70年代的黑客亚文化。
到了90年代,随着Linux受到大众认可、Netscape浏览器开放源代码等一系列科技事件,开源运动逐渐进入人们的视野。
开源运动最早只有开源软件,并基于互联网进行传播。
目前,我们日常生活中使用的手机操作系统安卓(Android)、电脑浏览器Chrome都是属于开源软件。
可以说,在我们的日常生活中,开源软件几乎无处不在。
开源软件推崇任何人都可以自由使用、复制、研究和改动的思想,深刻影响着开源文化的发展。
开源硬件也在这种思想下应运而生。
1997年,开放源代码促进会(OSI)推出开源硬件认证计划;1998年,David Freeman提出开源硬件规范项目;1999年,非营利组织开放设计基金会(ODF)成立,一场开源硬件的运动悄然发生。
开源运动的一个核心是用户可以自行制造产品,无须支付任何费用。
它的长足发展成为创客运动兴起的一个重要的技术因素,被誉为“创客之父”的克里斯·安德森(Chris Anderson)在其著作《创客:新工业革命》中,将“在开源社区中分享设计成果、开展合作的文化规范”与“使用数字桌面工具设计新产品”和“通过设计传给商业制造服务商或自行制造”称为创客运动的3个变革性共同点。
这一场轰轰烈烈的开源运动,也成为了创客教育的根源之一。
开源硬件的生态与发展趋势随着互联网和计算机技术的发展,开源软件和硬件越来越受到人们的关注和喜爱。
尤其是在硬件领域,开源硬件的概念逐渐被人们所认识和接受。
由于其自由开放的特点,开源硬件为DIY爱好者、创客和中小企业提供了良好的平台,更是科技创新和进步的重要驱动力。
本文将探讨开源硬件的生态与发展趋势。
一、开源硬件的概念和历史开源硬件是指硬件设计和制造过程中,利用开放的源代码进行共同研究、创造和分享的一种硬件形式。
其核心在于硬件设计与制造过程的完全开放和透明。
开源硬件是深受Maker运动和开发者社区所赞扬的一种模式,能够提高硬件开发的透明度、可重复性和稳定性,使得硬件开发成为更为外向的、多方共建的产业。
开源硬件的历史可以追溯至20世纪60年代,当时美国的两位电子师生——Larry and Count部署开放的计算机操作系统——UNIX,并且采用了开放的源代码进行开发,这就是开源软件的起源。
随着硬件技术的迅速发展,一下回合中,开源硬件慢慢的成长壮大。
二、开源硬件的应用领域开源硬件的应用范围非常广泛,包括智能家居、电子制造、医疗器械、机器人控制、农业种植、快速原型等行业。
由于其高度可定制化和可扩展性,更多特殊领域和特定需求可以被满足。
例如,农业的土壤含水量、土壤温度、光照变化等变量都可以通过开源硬件的传感器技术进行测量和控制。
同时,开源硬件也可以用于自动化生产线、智能家居控制等方面,提高生产效率和生活品质。
三、开源硬件的发展趋势1. 3D打印技术和开源硬件制造技术相结合,能够提高开源硬件制造产业的规模和效率,这将是未来发展的趋势之一。
开源硬件固有的高度可定制化和低成本等特点,也将建立起新的制造模式,更加注重创意与设计。
2. 机器学习和人工智能的快速发展,将给开源硬件带来新的机遇和挑战。
借助机器学习和人工智能的算法,开源硬件可以更好的应用和适应不同的场景和应用。
3. 对于开源硬件开发的社区和环境,能够更加协作和创新的方式将是未来发展的趋势之一。
眼观三大主流平台细数那些开源硬件
来源:互联网
[导读]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。
关键词:智能硬件开源硬件消费电子
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。
这个词主要是用来反映自由释放详细信息的硬件设计,如电路图、材料清单和电路板布局数据,通常使用开源软件来驱动硬件。
通过一个概念可以更容易理解开源硬件,那就是“开源软件”,它产生在开源硬件之前,安卓就是开源软件之一。
开源硬件的概念是受开源软件的启发而来,但是硬件开放确是可以追溯到很久之前。
随着集成电路的发展硬件的开放也经过了3个时期的发展:
第一波浪潮出现在60到70年代:出现了大批的无线电爱好者,主要目的就是为了社区交流,传播思想。
而此时中等规模甚至大规模TTL集成电路的出现,使得搭建电路变得简单而且便宜。
第二波浪潮出现在80年代:此时出现了超大规模集成电路,硬件的设计门槛变得越来越高。
硬件的设计方法也发生了很大变化,出现了自动化设计。
这一时期出现了很多免费的EDA设计软件。
第三波浪潮出现在90年代末:此时才出现了开源硬件的概念。
随着FPGA的发展和SoC 的设计出现,硬件设计需要更多的模块库,出现了大量免费IP。
而且开源软件的流行和其取得的巨大商业成功,刺激了开源硬件的产生。
同时嵌入式系统市场的快速扩张,使得电子爱好者手中又有了简单便宜的工具,可以搭建自己喜欢的平台。
三大主流平台
Arduino
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。
它适用于爱好者、艺术家、设计师和对于“互动”有兴趣的朋友们。
Arduino包含两个主要的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino 电路板;另外一个则是Arduino IDE,你的计算机中的程序开发环境。
你只要在IDE中编写程序代码,将程序上传到Arduino电路板后,程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。
Beagle
Beagle板实际是由TI支持的一个以教育(STEP)为目的的开源项目。
其发布的四款板子的硬件都是由TI的工程师Gerald Coley一人设计。
该系列已经有四种产品了,分别是BeagleBoard,BeagleBoardxM,BeagleBone 和BeagleBone Black。
最新的BeagleBone Black 配备了TI AM335X ARM Cortex A8,1 GHz;PowerVR SGX530 GPU;内存为512 MB DDR3;存储器是2GB eMMC;通用接口包括以太网,标准USB。
Raspberry Pi
Raspberry Pi是一款针对电脑业余爱好者、教师、小学生以及小型企业等用户的迷你电脑,预装Linux系统,体积仅信用卡大小,搭载ARM架构处理器,运算性能和智能手机相仿。
在接口方面,Raspberry Pi提供了可供键鼠使用的USB接口,此外还有快速以太网接口、SD卡扩展接口以及1个HDMI高清视频输出接口,可与显示器或者TV相连。
高手在民间
开源硬件和开源软件类似,就是在之前硬件的基础之上进行二次创意。
在复制成本上,开源软件的成本也许是零,但是开源硬件不一样,其复制成本较高。
开源硬件延伸着开源软件代码的定义,包括软件、电路原理图、材料清单,设计图等都使用开源许可协议,自由使用分享,完全以开源的方式去授权方式。
以往的DIY在分享的时候没有清楚的授权,开源硬件把软件惯用的GPL,CC等协议规范带到硬件分享领域。
加拿大的Peter Jansen用开源硬件打造的CT扫描仪
开源汽车 Tabby
开源3D打印人形机器人
开源飞机Maker Plane
开源摄影机Axiom Camera。