开源硬件与创客实践
20世纪90年代后，创客运动与互联网的发展，特别是开源软件与开源硬件的出现及同步发展。1991年，Linux操作系统诞生，它是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。更重要的，它是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码，这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让Linux吸收了无数程序员的精华，不断壮大。手机用的安卓系统也是开源软件之一，它实际上就是基于Linux内核。
开源硬件指与自由及开放原始码软件相同方式设计的计算机和电子硬件。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。相对于以Linux为代表的开源软件阵营，开源硬件也是开源思想的继承者。这些硬件的开发者将硬件的全部资料都对外公开，包括电路图、固件、软件、元件列表、器件列表以及印刷版图。这些资料允许任何人使用，比开源软件的开放度更高的地方在于作者允许将这些资料及硬件用于任何商业开发。开源硬件联盟(OSHWA)给出的定义是：“开源硬件(OSHW)是指有形的造物：机器、设备或者其他物理东西的术语——其设计向公众发布，任何人可以制造、修改、分发并使用那些造物。”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。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。
实际上，在最早的时候硬件都是开源的，包括打印机、电脑(甚至苹果电脑)，他们的整个设计原理图是公开的。在20世纪六七十年代的时候，很多公司在思考“为什么要开放自己的资源”。于是，在那一时期很多公司都选择闭源。这种情况再加上很多的贸易壁垒、技术壁垒、专利版权等，就出现了不同公司之间的互相起诉，类似于三星和苹果那样。这种做法在一定程度上有利于创新，但是会阻碍小公司创新者或者个体创新的发展。
在这个曾经“开源过”的前提下，很多人就在思考硬件是不是可以重新走上开源这条道路。之后一批爱好者，也就是创客，致力于开源的研究。开源得以发展，出现了开源的3D打印机，拖拉机等农场机器。
开源硬件在创客教育中都有哪些优势呢?从图12-1、图12-2这两个电路板设计中，首先看到了开源硬件的优势是设计的便利性。如果以封闭的硬件进行设计，需要设计并制作出复杂的电路板，这个过程费时费力。相反，在开源硬件中，为了让人们能够自由开放地进行使用、复制、研究和改动，它设计了诸多开放的接口，满足不同用户的开发需求。
图12-1 设计了诸多开放接口的开源硬件
图12-2 一种开源硬件
此外，开源硬件的设计便利性还体现在它很容易与其他创客工具融合。在下列作品中，可以看到它的结构是由单片或者纸模所结合而成的，它能够与很多东西结合(图12-3、图12-4、图12-5、图12-6)。开源硬件是核心技术，3D打印、激光雕刻、单片堆积这些都是美化外壳。开源硬件多种多样，不同传感器的组合加上编程的设计，每个人都能够创造万物，这也正是创客教育的魅力所在。
图12-3 用开源硬件开发的创意作品
图12-4 汽车模型
图12-5 多轮车模型
图12-6 四脚行走器模型