随着物联网 (IoT) 的兴起，我们正处于一个短暂的窗口期，在这个窗口期，“开放”是硬件产品的一个强有力的差异化因素。您的公司准备好利用它了吗？

我不知道该怎么说，但是硬件确实非常重要，而且由于物联网（又名 IoT），它每年都在变得越来越重要。分析公司 IDC 预计，到 2018 年底，物联网支出将达到 近 8000 亿美元。英特尔的一项研究表明，到 2025 年，物联网技术的全球价值可能高达 超过 6 万亿美元；而《福布斯》报道称，到 2020 年，全球市场可能接近 9 万亿美元。

这些统计数据是基于芯片、电路板和对象的封闭式设计和开发传统模型，这些模型将使这些设备成为现实。然而，如果硬件开发人员能够学习并利用自由和开源软件（又名 FOSS）的普及程度会怎么样？如果物联网的未来是开放的会怎么样？我坚信，将 FOSS 的经验应用于硬件开发的设备开发人员，将最有可能成为 9 万亿美元市场的强大力量。与软件类似，开放硬件将首先被视为一种差异化因素（而不是一种怪癖），然后，随着行业的成熟，将成为硬件开发的默认操作模式。

开放硬件在成为物联网的默认开发范例之前，还需要经历很多发展。当前开放硬件的状态与 30 年前的自由软件非常相似：它存在，但形式模糊。尽管 开放源硬件协会和 开放硬件存储库等组织正在努力改变这种情况，但事实仍然是，目前围绕开放硬件开发的明确法律、社会或程序规范很少。没有与 开放源代码倡议的 批准许可列表 或关于是否 甚至需要许可 的硬件对等物。硬件设计所需的工具的多样性使协作和互操作性更加困难。这些法律和程序问题导致发布作为开放硬件的设计的进入壁垒非常高。然而，这种障碍并非不可逾越。3D 打印以及通过 数字孪生 进行的仿真和虚拟化的进步已经实现了几年前不可能实现的协作类型。随着这些方法不断适应，由此产生的新兴和开放流程和规范将推动更进一步和更快速的创新。

在一段时间内，硬件的开放性也将受到芯片制造商施加的限制的阻碍。例如，Mark I 语音助手扬声器已通过开放硬件认证，但它包含基于专有芯片组和电路板构建的组件。Mycroft 的首席执行官 Joshua Montgomery 认为这是迈向完全开放硬件平台的宝贵垫脚石。“目前，许多开放硬件就像乐高：虽然砖块本身不是开放的，但用它们构建的设计可以是开放的。” 这一垫脚石使 Mycroft 能够在 Mark I 的基础上进行迭代，Mark I 采用了 Raspberry Pi 和 Arduino 等现成的硬件，创建了 Mark II，Mark II 具有为安全性、隐私性和灵活性定制和公开设计的电路板。

然而，芯片制造商已经开始意识到开放的优势。SiFive 发布了一款完全开放的 RISC-V 开发板。其在 Crowd Supply 众筹网站上的活动很快筹集了超过 14 万美元。这款电路板本身 被誉为 硬件世界的游戏规则改变者。像这样的发展将确保硬件等同于乐高积木的东西很快就会像使用它们构建的设计一样开放。

在 2018 年 3 月的《Linux Journal》中，我鼓励公司在发布关键任务软件作为开源软件之前，先确保其在市场中的安全和稳固地位。这里的原因当然是，其他人很容易获取该软件，启动新的云实例并创建一家与您在市场中竞争的公司。公司保留其软件知识产权直到公司锁定其市场，有非常好的商业理由。

然而，硬件目前情况并非如此。与启动一家新的软件公司相比，制造的复杂性要令人生畏得多。将新硬件推向市场所需的知识、法规、测试和工具创造了巨大的——而且是极具保护性的——障碍，而我之前提到的那些不确定的法律、社会和程序规范使这种障碍更加复杂。这为开放硬件初创公司提供了在产品发布后（甚至之前）共享其设计的自由，同时仍然保留了先行者优势，仅仅是因为没有其他公司能够足够快地启动所需的工具来影响该先行者的销售和市场。一旦一件开放硬件发布给客户，创建它的公司就已经远远领先于任何其他使用其设计的公司，因此几乎没有市场损失或竞争的危险。据 Crowd Supply 的首席执行官 Josh Lifton 称，即使在帮助数百位创作者在该平台上发布他们的开放硬件产品之后，“……我们从未收到过任何关于 Crowd Supply 项目中的想法被盗的报告。”

虽然开放硬件不具有自由和开源软件在发布知识产权方面的商业风险，但它确实具有吸引贡献者和建立社区的困难。虽然这两种开放事业都代表了创作者的梦想领域，但“如果你建造它，他们不一定会来”仍然是事实。对于开放硬件而言尤其如此，因为人们不仅不太习惯贡献的想法，而且常常也不太愿意这样做。除了读取、操作和理解硬件设计文件所需的专门工具外，还存在知识差距的额外问题。相对而言，更多的人具备贡献 FOSS 项目所需的知识和资源。当为自由和开源软件项目分发源文件时，许多人已经知道该如何处理它们。当为开放硬件项目分发源文件时，相对较少的人会拥有电子工程、工业设计、应力分析或其他相关经验（更不用说所需的非常昂贵的工具）来进行有效贡献。虽然这自然会导致对开放硬件项目的贡献和合作者数量大大减少，但这也意味着这些合作者更有可能具备资格，并且他们的贡献质量更高。

希望获得贡献不应该是根据开放许可发布硬件设计的主要原因。正如 Keyboardio 的首席执行官 Kaia Dekker 指出的那样，在依靠志愿者贡献的同时建立业务“确实不一定是可行的”。这是许多新兴的“开放优先”软件企业所忽视的一个考虑因素，但稀少的贡献使开放硬件不可能忽视这一点。

尽管如此，开放硬件仍然允许公司减少研发所需的时间和费用。例如，Dekker 说，如果没有 Arduino 的开放平台或围绕它的充满活力的社区，开发 Keyboardio Model 01 是不切实际的。开放硬件组件类似于软件的库或模块：它们允许组织在无需自行开发的情况下添加功能。全新的产品，例如 Keyboardio Model 01 或 Mycroft Mark I，可以借助基本上是现成的开放硬件组件推向市场。

Mycroft AI 的 Joshua Montgomery 指出，尽管研发优势对于刚起步的公司来说非常重要，但他们发现开放 Mark II 的新设计也开启了他们如果保持硬件专有就不会看到的可能性。通过 Mark II 电路板的精心设计，Mycroft 创建了一个新的现成组件，合作伙伴和其他企业可以将其与 开源 Mycroft 人工智能平台 结合使用，以将其语音助手功能添加到他们自己的设备中。这增加了人工智能平台软件的采用率以及对其的贡献和合作者。

通过设计其硬件以在许多不同的环境中工作，然后将其作为开放解决方案发布，Mycroft 还获得了公司以及所有使用开放组件的公司的规模经济效益。当所有公司都从同一制造商处订购组件时，该部件的后续“运行”对于每个使用它的公司来说都变得更便宜。这种开放的供应链也降低了所有参与者的风险。如果供应商失败或退出组件制造，通过开放硬件，可以在另一个地点启动工具。对于专有硬件，如果并非不可能，则依赖该组件的公司很可能需要在组件不再可用时重新设计其产品。当然，这种规模经济很大程度上取决于市场和公司战略，但 Mycroft 的例子，即使在开放硬件的早期，也证明了开放方法可以为无数公司和企业家提供创新机会和好处。

Kaia Dekker 表示，如果没有围绕开放硬件项目形成的社区，所有这些好处都不可能实现。“它为我们打开了原本会关闭的大门。” Keyboardio 发现从 其社区 招募固件开发和其他人才方面取得了意想不到的成功。同一个社区可以为 Model 01 开发售后配件，如果他们愿意，可以添加无线功能等功能，这要归功于设备核心的开放硬件。这个配件生态系统以及支持性社区增强了 Keyboardio 品牌，因为其社区成员已成为他们最热情和直言不讳的拥护者。Keyboardio 发现，透明度提高了其目标市场眼中的感知可靠性，而这本身又增加了市场对公司的信任。Josh Lifton 同意并表示，许多 Crowd Supply 创作者都看到了类似的结果。“这些人中的许多人是早期采用者和创新者。这种类型的人通常具有强烈的社区意识形态。”

开放硬件的透明度不仅在社区中建立信任，还在整个客户群中建立信任。根据 Mycroft 的 Joshua Montgomery 的说法，Mark I 和 Mark II 设备的“完全透明”有助于支持他们对隐私和安全的声誉。越来越重要的是，这种声誉可能对 寻求进入某些市场的公司产生巨大影响。开放硬件确保永远不会有黑匣子。消费者、监管机构和安全审计员都可以平等地访问设备的设计。在客户 比以往任何时候都更注重隐私 的环境中，这种透明度可以成为产品的强大差异化因素。

1997 年，Clayton Christensen 在 《创新者的困境》 中详细描述了忽视商业新范式的危险。如果今天的硬件和物联网创作者不接受自由和开源软件已被证明是可能的创新和协作类型，他们就有可能直接陷入这种困境。虽然围绕开放硬件的生态系统和贡献规范仍在形成中，但从此处列出的好处可以清楚地看出，当前的环境为愿意并能够与该生态系统合作并塑造该生态系统的公司提供了巨大的机会。现在认识到这一点的公司将引领未来几十年。