開源硬件
開源硬件（ OSH ）由開放設計運動設計和提供的技術物理工件組成。免費和開源軟件（FOSS）和開源硬件都是由此開源文化運動創建的，並將類似概念應用於各種組件。因此，有時被稱為fosh （免費和開源硬件）。該術語通常意味著有關硬件的信息很容易辨別出，以便其他人可以將其與製造商機芯聯繫起來。硬件設計（即機械圖，原理圖，材料清單， PCB佈局數據， HDL源代碼和集成電路佈局數據）除了驅動硬件的軟件外，還以免費/ libre術語發布。最初的共享者獲得了FOSH社區設計的反饋，並有可能改進。現在有大量證據表明，這種共享可以為科學界帶來很高的投資回報。
僅使用開源許可是不夠的；開源產品或項目將遵循開源原則，例如模塊化設計和社區協作。
由於可重新配置的可編程邏輯設備的興起，邏輯設計的共享一直是開源硬件的一種形式。共享硬件說明語言（HDL）代碼而不是示意圖。 HDL描述通常用於在現場可編程柵極陣列（FPGA）或直接在應用程序特定的集成電路（ASIC）設計中設置系統內芯片系統。 HDL模塊在分佈時稱為半導體知識產權核心，也稱為IP核心。
開源硬件還有助於減輕免費和開源軟件社區的專有設備驅動程序的問題，但是，它並不是這樣的先決條件，也不應與專有硬件的開放文檔的概念相混淆。這已經足以編寫牙線設備驅動程序和完整的操作系統。這兩個概念之間的區別在於，OSH包括有關如何復制硬件本身的指令以及有關軟件（通常以設備驅動程序的形式）必須使用的通信協議的信息，以便與硬件進行通信（通常稱為註冊文檔或用於硬件的打開文檔），而開源友好的專有硬件只會包括後者而不包括前者。
歷史
開源定義的創建者，開源倡議的聯合創始人和HAM無線電運營商Bruce Perens和HAM無線電運營商Bruce Perens在1997年左右開始了第一個以硬件為中心的“開源”活動。他啟動了開放式硬件認證計劃，該計劃的目標是允許硬件製造商自我認證其產品開放。
開放硬件認證計劃啟動後不久，戴維·弗里曼（David Freeman）宣布了開放硬件規範項目（OHSPEC），這是另一種嘗試許可硬件組件的嘗試，其界面可公開可用，並創建一個全新的計算平台作為專有計算系統的替代方案。 1999年初，Sepehr Kiani，Ryan Vallance和Samir Nayfeh加入了將開源理念應用於機器設計應用程序的努力。他們共同建立了開放設計基金會（ODF）作為非營利性公司，並著手開發開放的設計定義。但是，幾年後，大多數這些活動都消失了。
迪爾·馬丁（Diehl Martin）於1990年代後期成立了一個“免費硬件”組織，他還於2000年初推出了一個Freeio網站。在2000年代初至2000年代中期，Freeio成為了Prefer/Open硬件設計的重點GNU通用公共許可證。 Freeio項目提倡免費硬件的概念，並根據免費軟件許可提供的類似自由提供了此類硬件提供給用戶的四個自由。由於馬丁的命名計劃，這些設計獲得了一些聲名狼藉，在該計劃中，每個免費的硬件項目都被命名為早餐食品，例如甜甜圈，flapjack，Toast等。馬丁的項目吸引了各種硬件和軟件開發人員以及其他志願者。 Freeio的新開放硬件設計的開發於2007年結束，當時Martin死於胰腺癌，但現有的設計仍然可以從該組織的網站上獲得。
到2000年代中期，由於幾個主要的開源硬件項目和公司（例如Opencores ， Reprap （ 3D打印）， Arduino ，Arduino， Adafruit ， Sparkfun和開源生態學）的出現，開源硬件再次成為活動中心。 2007年，Perens重新激活了OpenHardware.org網站，但目前（2023年8月）不活動。
在開放的圖形項目之後，蒂莫西·米勒（Timothy Miller）提出了一個免費的開放3D圖形芯片集和參考圖形卡的努力，蒂莫西·米勒（Timothy Miller）建議建立一個組織來維護開放圖形項目社區的利益。因此，帕特里克·麥克納馬拉（Patrick McNamara）於2007年成立了開放式硬件基金會（OHF）。
圖森業餘數據包無線電公司（TAPR）成立於1982年，是一個非營利性業餘無線電運營商組織，其目標是在2007年創建的業餘數字通信領域的研發工作，該組織於2007年創建了第一個開放硬件， TAPR Open硬件許可證。 OSI主席Eric S. Raymond對OHL的某些方面表示了一些擔憂，並決定不審查許可證。
大約在2010年，在自由定義項目的背景下，開放的硬件定義是許多人的協作作品創建的，並在2016年開始被數十個組織和公司所接受。
2011年7月，CERN（歐洲核研究組織）發布了開源硬件許可證Cern Ohl 。 CERN Beams Department的工程師，開放硬件存儲庫的創始人Javier Serrano解釋說：“通過公開共享設計，CERN希望通過同行評估來提高設計質量，並保證其用戶（包括商業公司），包括商業公司- 自由-自由- 自由研究，修改和製造它們，從而提供更好的硬件和減少努力的重複。”儘管最初起草是為了解決CERN特定問題（例如追踪組織研究的影響），但以當前形式可以由開發開源硬件的任何人使用。
在2011年開放式硬件峰會之後，以及有關許可證的激烈辯論以及什麼構成開源硬件之後，布魯斯·佩倫斯（Bruce Perens）放棄了OSHW的定義以及與之相關的人的一致努力。由布魯斯·佩倫斯（Bruce Perens）領導的OpenHardware.org促進和識別符合開源硬件定義的所有組合要求，開源定義以及自2014年自2014年自由軟件基礎的四個自由的實踐，似乎不是在線的，並且似乎不是在線的，並且似乎不在網上停止活動。
Oshwa.org的開源硬件協會（OSHWA）充當所有流派開源硬件活動的樞紐，同時與TAPR，CERN和OSI等其他實體合作。奧什瓦（Oshwa）於2012年6月在特拉華州成立，並於2013年7月申請免稅狀況。在有關商標干擾OSI的一些辯論之後，OSHWA和OSI簽署了共存協議。
自由軟件基金會提出了從四個自由中得出的替代性“免費硬件”定義。
開源硬件的形式
開源硬件中的硬件一詞歷史上與開源軟件的軟件相反。也就是說，參考軟件運行的電子硬件（請參見上一節）。但是，隨著越來越多的非電子硬件產品被開源（例如Wikihouse ，OpenBeam或Hovalin），因此該術語往往會以更廣泛的“物理產品”意義重新使用。開源硬件的領域已顯示出超越電子硬件的範圍，並涵蓋了更大的產品類別，例如機床，車輛和醫療設備。從這個意義上講，硬件是指任何形式的有形產品，無論是電子硬件，機械硬件，紡織品甚至施工硬件。開源硬件（OSHW）定義1.0將硬件定義為“有形偽像 - 機器，設備或其他物理物品”。
電子產品
電子產品是最受歡迎的開源硬件類型之一。有許多公司提供大量開源電子產品，例如Sparkfun ， Adafruit和Seeed。此外，還有一些NPO和公司提供特定的開源電子組件，例如Arduino電子原型平台。有許多專業開源電子設備的例子，例如低成本電壓和當前的GMAW開源3-D打印機監視器以及機器人輔助的質譜分析平台。開源電子設備可以找到各種用途，包括化學程序的自動化。
Mecha（TRO）NICS
已經開發了大量的開源機電產品，包括機械組件，機床，車輛，樂器和醫療設備。
開源機床的示例包括3D打印機，例如Reprap ，Prusa和Ultimaker ，3D打印機絲擠出機，例如Polystruder XR Pro以及激光切割器Lasersaur。還開發了開源車輛，包括XYZ太空框架車和諸如Tabby Osvehicle之類的自行車。開源醫療設備的示例包括開源呼吸機，Echosthosthoscope Echopen以及Ten Kate等人的審查研究中列出的各種假肢。 （例如OpenBionics的假肢）。
其他
還可以在較小程度上找到開源硬件產品的示例（Wikihouse），紡織品（KitZéroKilomètres）和槍支（ 3D印刷槍支，國防分佈式）。
許可證
一些開源硬件項目沒有創建新的許可，而是使用現有的，免費和開源的軟件許可證。這些許可證可能與專利法不太吻合。
後來，提出了一些新許可證，旨在解決針對硬件設計的問題。在這些許可證中，開源軟件（OSS）許可證中表達的許多基本原則已被“移植”到其對應的硬件項目中。新硬件許可證通常被解釋為著名OSS許可證的“硬件等效”，例如GPL ， LGPL或BSD許可證。
儘管與軟件許可證具有膚淺的相似性，但大多數硬件許可證在根本上都是不同的：從本質上講，它們通常更依賴於專利法，而不是版權法，因為許多硬件設計都不可版權保護。儘管版權許可證可以控制源代碼或設計文檔的分佈，但專利許可證可以控制和製造從設計文檔構建的物理設備的使用和製造。 TAPR打開硬件許可證的序言中明確提到了這種區別：
“ ...那些從OHL設計中受益的人可能不會提起訴訟，聲稱設計侵犯了他們的專利或其他知識產權。”
- TAPR打開硬件許可證
值得注意的許可包括：
- TAPR開放硬件許可證：由律師約翰·阿克曼（John Ackermann）起草，由OSS社區領導人布魯斯·佩倫斯（ Bruce Perens）和埃里克·S·雷蒙德（Eric S.
- 氣球打開硬件許可證：氣球項目中的所有項目都使用
- 儘管最初是軟件許可證，但Opencores鼓勵LGPL
- 硬件設計公共許可證：由Graham Seaman撰寫，OpenCollector.org管理員
- 2011年3月， CERN發布了旨在與開放硬件存儲庫和其他項目一起使用的CERN開放硬件許可證（OHL）。
- SolderPad許可證是Apache許可證版本2.0版的版本，由律師Andrew Katz修訂，以使其更適合使用硬件。
開源硬件協會建議使用七個遵循其開源硬件定義的許可證。從一般複製許可證中， GNU通用公共許可證（GPL）和Creative Commons Attribution-ShareAlike許可證，特定於硬件的CopyLeft許可證Cern Open硬件許可證（OHL）和TAPR OPEN HARK WARCE牌（OHL）以及允許的許可證FreeBSD許可證， MIT許可證和Creative Commons歸因許可證。 OpenHardware.org在2012年推薦了TAPR Open硬件許可證，Creative Commons BY-SA 3.0和GPL 3.0許可證。
組織傾向於圍繞共享許可而集結。例如， Opencores更喜歡LGPL或 修改的BSD許可證，Freecores堅持使用GPL ， Open Hardware Foundation推廣“ CopyLeft或其他允許許可證”，開放的圖形項目使用了各種許可證，包括MIT許可證， GPL和A專有許可證和Balloon Project編寫了自己的許可證。
發展
形容詞的“開源”不僅是指適用於產品的特定自由，而且通常也以“產品是對象”或“依賴於地理上開發人員貢獻的過程”的結果為前提。 。”但是，實際上，在開源硬件和開源軟件的兩個領域中，產品可能是由私人環境中封閉團隊執行的開發過程的結果，或者是由公共環境中的社區進行的，第一種情況是比第二個更具挑戰性的更頻繁。建立基於社區的產品開發過程面臨著一些挑戰，例如：要找到適當的產品數據管理工具，不僅要記錄產品，而且還記錄開發過程本身，接受對項目的無處不在控制，請確保在善變參與的背景下確保連續性志願項目成員等。
開發開源軟件和開發開源硬件之間的主要區別之一是，硬件會導致切實的產出，這花費了原型和製造的錢。結果，“與啤酒中的語音一樣自由，更正式地稱為“免費”與libre ，這一短語區分了零成本的想法和使用和修改信息的自由。雖然開源硬件面臨最低成本和降低個人項目開發人員的財務風險的挑戰，但一些社區成員提出了鑑於此的模型來滿足這些需求，但仍有計劃開發可持續的社區資金機制，例如開源硬件中央銀行。
關於使開源硬件像開源軟件一樣可訪問的方法進行了廣泛的討論。提供清晰，詳細的產品文檔是促進硬件開發項目中產品複製和協作的重要因素。已經開發了實用指南來幫助從業人員這樣做。另一種選擇是設計產品，以便易於復制，如開源技術的概念所示。
在基於社區的環境中開發開源硬件的過程被稱為開放設計，開源開發或開源產品開發。所有這些術語都是適用於任何產品開發的開源模型的示例，包括軟件，硬件，文化和教育。開放設計和開源硬件設計過程是否涉及新的設計實踐，或者提高對新工具的要求？開放性問題真的是OSH？有關這些術語的描述，請參見此處。
科學界是開源硬件設計設計的主要貢獻者。使用開源電子設備和3D打印的組合生產開源硬件，用於生產開源硬件。開源硬件生產的其他來源是芯片和其他電子組件的供應商，並提供了參與者和獲獎者必須分享其設計的規定。 Circuit Cellar雜誌組織其中一些比賽。
開源實驗室
已經發布了指南（約書亞·皮爾斯（ Joshua Pearce ）的開源實驗室（書） ），使用開源電子設備和3D打印來製作開源實驗室。如今，科學家正在創建許多這樣的實驗室。示例包括：
商業模式
開放硬件公司正在嘗試業務模型。例如， LittleBits按照CERN Open Hardware License 1.2版，通過使每個電子模塊中的電路設計在每個電子設備模塊中提供開源業務模型。另一個例子是Arduino ，該名稱為商標；其他人可能會從Arduino設計中生產產品，但不能將產品稱為Arduino產品。即使在傳統公司中，也有許多適用的業務模型，用於實施一些開源硬件。例如，為了加速發展和技術創新，光伏行業已經嘗試了合作夥伴關係，特許經營，次要供應商和完全開源模型。
最近，許多開源硬件項目已通過眾籌，在Indiegogo ， Kickstarter或Crowd Supply等平台上進行了資金。
接收和影響
自由軟件運動的創始人理查德·斯塔爾曼（Richard Stallman）在1999年對免費硬件的想法和相關性（他對現在稱為開源硬件的術語）表示懷疑。在2015年《有線》雜誌上的一篇文章中，他修改了這種態度。他承認免費硬件的重要性，但仍然沒有與免費軟件相似的道德。此外，Stallman更喜歡免費的硬件設計而不是開源硬件，該請求與他先前拒絕開源軟件一詞是一致的（另請參見免費軟件的替代術語）。
其他作者，例如約書亞·皮爾斯（Joshua Pearce）教授認為，開源硬件有道德上的必要性 - 特別是關於適合可持續發展的適當技術。 2014年，他還撰寫了《開源實驗室：如何構建自己的硬件並降低研究成本》 ，其中詳細介紹了免費和開源硬件的開發，主要是針對科學家和大學教師的。 Pearce與Elsevier合作推出了科學期刊Hardwarex 。它列出了許多用於科學目的的開源硬件應用的示例。
此外，Vasilis Kostakis等。曾認為，開源硬件可以促進公平，多樣性和可持續性的價值。開源硬件計劃超越了全球，城鄉和發達的環境的傳統二分法。它們可能利用文化差異，環境條件和當地需求/資源，同時擁抱超連接性，以促進可持續性和協作而不是衝突。但是，開源硬件確實面臨著一些挑戰和矛盾。它必須導致包容性，標準化和功能之間的緊張局勢。此外，雖然開源硬件可以減少自然資源和當地人口的壓力，但它仍然依賴能源和物質密集型基礎設施（例如互聯網）。儘管有這些複雜性，Kostakis等人。爭論，開源硬件框架可以作為在激進敘述下連接和統一各種本地計劃的催化劑，從而啟發了真正的變化。
OSH通過開放硬件（JOH）和Hardwarex的兩種期刊雜誌作為一個學術領域發展。這些期刊競爭發布最佳的OSH設計，並且每個期刊都定義了自己對構成設計文檔構成的可接受質量的要求，包括對構建說明，材料法案，CAD文件和許可證的具體要求。其他OSH項目通常使用這些要求來定義如何進行OSH釋放。這些期刊還發表了有關如何定義和使用OSH的辯論的論文。