Novákoviny

Otevřené softwarové platformy asi není potřeba představovat: třeba takový Linux léta úspěšně vzdoruje nejtěžší váze softwarového podnikání. Ale open source hardware - pod tím si asi málokdo umí něco představit. A přece jde možná o něco, co má potenciál být zárodkem revoluce proti sériové výrobě a systému konfekčního konzumu.

Odborně se tomu říká "rekonfigurovatelné logické systémy", lidově by bez velké nadsázky šlo říkat čipové bastlířství. V podstatě to znamená, že jsou dostupná schémata o hardwaru, který je navržen tak, aby byl přístupný vnějším zásahům a dalšímu rozšiřování. Tedy něco jako dětská technická stavebnice (představte si třeba Lego nebo Merkur), ke které by si děti sami navrhovaly její další prvky a rozšíření.

Open source hardware je ale ještě něco víc - jde o součást širšího hnutí open source kultury, která vyhovuje touze techniků (amatérských i profesionálních) po prvcích umožňujících kreativitu. Současně ale je také reakcí na komerční svět sériové produkce spoutaný licencemi, na svět v němž se uživatel produktu stále více stává spíš bezmocnou obětí marketingových záměrů, než váženým zákazníkem. V podstatě vychází z hnutí DIY (Do it yourself), které ovšem má ve vyspělém světě jiný podtext než u nás. Zde byly "šikovné české ručičky" z největší části reakcí na nedostatek nabídky socialistického trhu a po roce 1989 kutilská subkultura v podstatě zanikla. Naproti tomu jinde jsou "výrobky z garáže" (včetně ponorek, letadel a dokonce i kosmických raket) součást životního stylu. S tím souvisí také existence bohatě zásobených specializovaných obchodů, kvalitních časopisů a knižní nabídky ve vyspělých zemích.

V některých aspektech koncept open source hardwaru a DIY přerůstá ještě dál - navazuje na něj filosofie molecular manufactoring tvrdící, že jednou bude každý uživatel uspokojovat všechny své materiální potřeby sám. Má se tak dít pomocí tzv. nanotechnologických fabrikátorů, které mu zhotoví požadovaný výrobek atom po atomu přesně na míru. Bez odpadu, bez průmyslu a všeho, co s ním souvisí...

Ale tak daleko ještě nejsme. Zatím je výrazným představitelem open source hardwaru především koncempce Arduino, která je jakýmsi linuxem světa počítačových čipů.

Arduino

Projekt Arduino vznikl v hlavách Massima Banziho a Davida Cuartiellese ze severoitalského města Ivrea - název platformy vybrali podle místního vladaře z přelomu 10. a 11. století. Na začátku jim šlo hlavně o vytvoření jednoduchého systému pro studenty, postupně se ale ukázalo, že zájemců bude mnohem víc. Arduino si oblíbili především kutilové a systém zaznamenal výrazný komerční úspěch: uvádí se, že od svého vzniku v roce 2005 už bylo prodáno okolo 120 tisíc desek.

Po hardwarové stránce Arduino představuje levnou základní desku s osmibitovými jednočipovými počítači Atmel a podpůrnými obvody, která s okolím (s počítačem, nebo jinými periferiemi) komunikuje prostřednictvím USB. Hlavní mikropočítač je uživatelsky programovatelný pomocí jednoduchého programovacího jazyka. Systém je možné vlastnoručně sestavit ze zakoupených prvků podle dostupných schémat (třeba i jen pokusně na nepájivé desce), nebo koupit již hotové celé desky.

Víc než fyzická podoba je ale zajímavější filosofie Arduina. Volně dostupná jsou nejen schémata zapojení, ale také dokumentace, referenční příručka programovacícho jazyka a knihoven. Ale nejen to: je možné je libovolně dál vylepšovat a měnit. Tak vznikla celá řada aplikací v nejrůznějších oblastech, pravidelně vycházejí články o Arduinu, běží weby na toto téma - a systém začal žít svým vlastním životem.

Jedním z příkladů je český projekt Standuino, který systém Ardiuno používá především pro design a výrobu elektronických hudebních nástrojů. Jeho autoři Václav Peloušek, Ondřej Merta a Ondřej Homola ale nevylučují využití i ve vizuálních aplikacích nebo mechanických zařízeních. Heslem Standuina je "open source hardware s úsměvem". Mladí zájemci se tak přes přirozenou zálibu v hudbě jaksi mimochodem seznámí se základy elektroniky a programování, což se jim může v životě hodit. Nelze ale přehlédnout ani další efekt s jistým filosoficko-společenským přesahem: člověk, který si sám vyrobí třeba syntezátor, současně objeví radost z bastlení - a nejspíš zjistí, že omezení závislosti na masově produkované konfekci může přinést nejen finanční úspory, ale především dát životu nové tvůrčí dimenze.

 Tiskárna, která se rozmnožuje

Projekty open source hardware se nemusí týkat jen digitální techniky. Komunity vývojářských amatérů se vytvářejí v celé řadě nejrůznějších oborů - v poslední době zejména kolem obnovitelných zdrojů energie (větrné turbiny, využívání biopaliv, fotovoltaiky atd.) Sdružují se také amatérští výrobci ponorek, automobilů, letadel. Výraznou postavou hnutí DIY je Peter Madsen, který už postavil několik úspěšných ponorek (nejvýkonnější Nautilus je dlouhý 17 metrů). V současnosti shromáždil skupinu nadšenců vyvíjejících pilotovanou suborbitální raketu Tycho Brahe.

Jedním z mimořádně zajímavých projektů open-source hardware je 3D tiskárna RepRap, která umožňuje modelovat z různých materiálů téměř libovolné prostorové objekty. 3D tiskárny určené zejména pro prototypová pracoviště nejsou nic nového - jenže tuhle lze pořídit za zlomek ceny profesionálních výrobků. Ještě zajímavější ale je, že RepRap umí replikovat sama sebe, přesněji řečeno, dokáže vyrobit většinu komponent, z nichž je sestavena. Proto ani nepřekvapí, že její první verze nesla jméno Darwin, zatímco novější model se jmenuje Mendel.

Projekt RepRap založil roku 2005 Adrian Bowyer z britské University of Bath. Už v září následujícího roku dokázal první Darwin vyrobit všechny své plastové součástky, bylo tedy možné jimi nahradit komerčně vyráběné prvky.

Kolem RepRapu se postupně shromáždila komunita pracující na principu open source. Základním cílem je schopnost tiskárny reprodukovat sebe sama při co nejjednodušší konstrukci. Roku 2008 už dokázal jeden z Darwinů vyrobit kompletní palubní desku Fordu Fiesta. První Mendel se narodil v říjnu 2009 a od svého čtyřhranného předchůdce se na první pohled liší trojúhelníkovým uspořádáním. Loni započal vývoj třetí generace, která ponese jméno Darwinova následníka Thomase Huxleye. Odhaduje se, že dnes existuje už asi 1500 RepRapů.

Továrna na stole

RepRap a další podobné open-source projekty (například MakerBot) na první pohled vypadají jen jako hraní si s jedním druhem počítačové periferie. Jenže 3D tiskárna je víc než jen počítačový výstup. Naznačuje to už název modelů RepRapu: schopností autoreplikace udělal krok k robotům schopným se množit - tedy k nebiologické evoluci.

Ze společenského hlediska je možná ještě závažnější jiný aspekt. 3D tiskárna může k "tisku" používat prakticky jakýkoliv materiál, včetně kovů. Teoreticky v ní lze vyrobit cokoliv, včetně polovodičových prvků (tranzistorů, fotovoltaických článků, čipů). Nikoliv v sériích, přesto levně a podle vlastního návrhu.

"RepRap představuje bohatství bez peněz," tvrdí Josef Průša, pražský člen této komunity. "Proč si kupovat další věci, když si je vlastně dokážeš sám vyrobit?" A dodává, že možná už za deset let může být vlastnictví takové tiskárny všeobecně rozšířené.

Někteří odborníci věří, že 3D tiskárny představují začátek revoluce, kterou dovrší nanotechnologie. "Vynořila se technologie, která má sílu revolucionizvat společnost jako dosud máloco," konstatovali vědci z britského Centra pro bioetiku (Joint Centre for Bioethics), ve studii Věda a etika v nanotechnologii.

Chris Phoenix je člen neformální skupiny vědců, podnikatelů a myslitelů, která si říká Center of Responsibile Nanotechnology (CRN). Jeho idea spočívá v tzv. molekulární výrobě (molecular manufactoring - MM), což je vlastně skládání výrobků atom po atomu. "Cílem MM je ukládat jednotlivé atomy na předem stanovená místa tak, aby na konci procesu byl požadovaný produkt," říká Chris Phoenix.

Phoenich tvrdí, že dříve nebo později půjde vytvořit jednotku, která bude kombinovat více typů nanotechnologických manipulací od mikromechanických přes chemické až po fyzikální (vyloučit nelze ani jaderné reakce či kvantové jevy), aby pod taktovkou počítačového programu dokázala z atomů vytvářet základní moduly požadovaného výrobku. Ty by pak robotické mikromanipulátory spojovaly do vyšších celků - až by se před uživatelem objevil hotový výrobek. O předpokládané velikosti takového zařízení (tzv. fabrikátoru) nejlépe vypovídá, že autoři používají také termín "tabletop factory" - továrna na stole. Co by to znamenalo pro další vývoj společnosti, to je dnes těžké domyslet - jisté je jen to, že by tak skončila celá jedna epocha.

Jan A. Novák

You have no rights to post comments