Matériel libre

Le matériel libre (en anglais open hardware ou hackable device) désigne les technologies et produits physiques développés selon les principes de l'open source.

Le Matériel OpenSource est un terme qui regroupe des artéfacts tangibles — machines, dispositifs ou toutes choses physiques — dont les plans ont été rendus publics, de façon que quiconque puisse les fabriquer, modifier, distribuer et les utiliser. Une définition commune du Matériel OpenSource (OSHW - OpenSource Hardware) existe et fut créée par différents acteurs. Ceci permet de définir le matériel open source, et d'en conclure les licences qui sont compatibles avec celle-ci.

À l’inverse de ce concept de matériel libre, Richard Stallman a souligné que le BIOS est souvent bloqué pour n’être utilisé que par des ordinateurs sous Windows en France : il conviendrait alors de parler de « matériel privateur » qui limite la liberté de son utilisateur.

Définition proposée par certains auteurs

Chris Anderson, rédacteur en chef de Wired et auteur de la longue traîne affirme que "Dans la prochaine révolution industrielle, les atomes seront les nouveaux bits" et évoque la voiture libre Rally Fighter, une des premières voiture de course “open source” (ses spécifications sont “libres“), développée de façon communautaire, en mode “crowdsourcing”. Dans un autre article il ajoute “si ces 10 dernières années ont permis la découverte et l’émergence, sur le web, de nouveaux modèles sociaux post-institutionnels, les 10 prochaines années les verront s’appliquer dans le monde réel” :

« L’internet a démocratisé la publication, la diffusion et la communication, ce qui a eu pour conséquence d’accroître de façon massive le degré de participation et de participants dans le monde digital -la longue traîne des bits. La même chose est en train de se produire en termes de fabrication – la longue traîne des objets. Le web n’était qu’une démonstration de faisabilité (proof of concept, en VO). Maintenant, la révolution va aussi toucher le monde réel.” »

Pour Marten Mickos, ex-PDG de MySQL, cette révolution porte encore bien plus sur ce que peuvent faire les êtres humains entre eux, dès lors qu’ils se mettent en réseau :

« Auparavant, les gens collaboraient dans leurs villages. Aujourd’hui, le village, c’est la planète. Ça a débuté avec le développement de logiciels libres et open source, mais c’était une pure coïncidence : les développeurs de logiciels ont été les premiers êtres humains à véritablement embrasser l’internet. N’importe quel autre groupe peut aujourd’hui connaître de tels bouleversements : on commence à le voir avec des journalistes, chercheurs, hommes politiques, professionnels de la santé, et aujourd’hui avec des fabricants de voiture… »

La nature légale du matériel

Un bien matériel garantit normalement par sa nature la possibilité à un utilisateur de pouvoir l'utiliser et le modifier comme bon lui semble. La copie et la redistribution ne pose problème qu'en fonction de la part immatérielle du produit (estimée par exemple à 30 % dans le cas d'une voiture).

C'est donc la part immatérielle, souvent indissociable du matériel, qui est concernée par le principe de « matériel libre ».

La licence matériel libre à valeur légale, désigne, le plus couramment, les produits dont la part immatérielle (les informations concernant leur conception, les programmes utilisés, etc.) est libre (utilisable, modifiable et redistribuable librement).

Licence libre

Certaines personnes ont adapté les 4 règles du logiciel libre au matériel libre, voici une des adaptations possibles:

• Liberté 1: La liberté d'utiliser le produit, pour tous les usages.
• Liberté 2: La liberté d'étudier le fonctionnement du produit (ainsi que des parties logicielles), de réaliser des copies du produit, et de l'adapter à ses besoins.
  • Les schémas de fonctionnement du produit, la liste des pièces, ainsi que le plan de montage doivent être disponibles
  • Les parties logicielles doivent aussi être libres
• Liberté 3: La liberté de réaliser et de redistribuer des copies du dit produit (ainsi que des parties logicielles), donc d'aider son prochain.
• Liberté 4: La liberté d'améliorer le produit (ainsi que ses parties logicielles) et de publier ses améliorations, pour en faire profiter toute la communauté
  • Les schémas de fonctionnement du produit, la liste des pièces, ainsi que le plan de montage doivent être disponibles
  • Les parties logicielles doivent aussi être libres

Richard Stallman rappelle que plus généralement ce sont les principes de "Liberté, Égalité, Fraternité" qui sont l'origine du développement du logiciel libre, et subsidiairement pour les licences matériel libre qui découlent de cette philosophie.

Des licences matériel libre

• licence matériel libre TAPR : rédigé par l'avocat John Ackermann, examiné par les dirigeants de la communauté des logiciels libres Bruce Perens et Eric S. Raymond, et discuté par des centaines de volontaires dans une communauté ouverte de discussion. Selon cette licence : Le matériel libre est une chose - un objet physique, soit électrique ou mécanique - dont l'information lié à la conception est disponible et utilisable par le public d'une manière qui permet à quiconque de faire, modifier, distribuer, et utiliser un objet matériel.
• Balloon Open Hardware License: utilisé par tous les projets du Balloon Project
• CERN Open Hardware Licence : soutenue par le CERN et principalement utilisée sur l'Open Hardware Repository
• Bien qu'à l'origine une licence de logiciel, OpenCores encourage l'utilisation de la licence LGPL
• Hardware Design Public License: écrit par Graham Seaman, admin. de Opencollector.org

Étape d'un projet matériel libre

• Avoir une idée de projet, et un minimum de compétence pour le définir
• Trouver des fonds, certains des projets de matériel libre se tournent vers des plateformes internet de demande de fonds pour entrepreneuriat du type Kickstarter.
• Construire une communauté, avoir une bonne documentation est une composante importante dans les projets opensource en général mais c'est encore plus indispensable pour le matériel libre qui nécessite des étapes d'assemblage, la documentation doit contenir le design du matériel libre, ainsi que les montages et divers étapes d'assemblages.
• Produire ou faire produire
• Construire l'esprit de marque.

Économie

La magazine Make soutenant le mouvement du matériel libre, a édité une présentation des grandes entreprises du matériel libre, avec leurs évolutions en chiffre d'affaires.

Eric von Hippel démontre qu'il y a 2 à 3 fois plus d’innovations de la part des consommateurs qu’il n’y en a dans l’industrie.

Arduino est utilisé par des milliers d’artistes, ingénieurs, designers et passionnés désireux de créer des objets ou environnements interactifs, indépendants, c’est en tout cas le plus vendu jusqu'aujourd'hui (plus de 100 000 unités – à partir de 20 $)

DIY Drones, lancé par Chris Anderson, est un portail communautaire permettant de développer des drônes à prix compétitif, l'entreprise a généré un chiffre d’affaires de 250 000 dollars la première année, les 2/3 à l’export, et il espère atteindre le million d’ici trois ans. Ses principaux concurrents ? Lockheed Martin et Boeing, dont il divise les coûts technologiques par 10, essentiellement en économisant sur les brevets et la propriété intellectuelle, en crowdsourçant la recherche et développement, tout en s’affranchissant de la bureaucratie, des commerciaux, communicants, bureaux, usines… la production étant externalisée dans un TechShop du Colorado.

Dans le même ordre de gain chiffré et de compétitivité, openfarmtech qui vise à faire de l'écologie open source, rapporte que son matériel libre coute 8 fois moins que ces concurrents fermés^{[réf. nécessaire]}

Lors de sa présentation “Open Everything” au parlement Européen, Michel Bauwens de P2P Foundation a mis en avant que les projets opensource ou libre visent la perfection, soit la meilleure qualité possible, les meilleurs coûts, tout en respectant les contraintes éthiques et écologiques.

Projets de matériel libre

Une liste des projets de matériels open source est consultable sur wikipédia en anglais.

Les imprimantes 3-D

• Imprimante 3D (RepRap, Fab@home, Makerbot, CandyFab Imprimante FoodPrinting)

Les moyens de transport

• Six Voitures libres et écologiques
• eCorolla - Finnish electric car project
• Local Motors (Rally Fighter)
• Riversimple Urban Car
• c,mm,n
• OScar
• Open Moto X : une moto de course électrique, en matériel libre

Bateaux :

• Xmaran : projet de catamaran pour créer un ville durable sur l'océan
• Open Sailing

Aerien :

• Aeromodeller : projet de montgolfière

Appareil électronique grand public

Camera:

• Apertus / Elphel : Une caméra HD libre
• Xue - caméra réseau reconfigurable basé sur le système de Milkymist-sur-puce.
• La Franken camera open source avec la logique open source et les circuits du matériel libre fait par l'Université de Stanford.

Baladeur multimédia:

• LYRE qui utilise le Micrologiciel libre Rockbox. Rockbox et utilisable sur de nombreux autres baladeurs (Ipod, Archos, Cowon, etc).
• Butterfly MP3 - basé sur l'AVR Butterfly.
• Neuros Digital Audio Computer (mp3)
• Neuros OSD Enregistreur video

Téléphone mobile:

• OpenMoko
• Futur MozPhone de la Fondation Mozilla
• Osmocom Projet d'ouverture des téléphones GSM

Console de jeux vidéo:

• GP2X,
• Pandora,
• DOGS
• Uzebox

Jouets:

• Ollie , un ballon volant qui se balade dans l'habitat
• Wolferl Open Source QuadCopter,
• Aeroquad, quadcopter sous Arduino

Instruments de musique:

• Monome 40h : Une grille reconfigurable de 64 touches rétro-éclairées, utilisée via un port USB. Un lot limité de 500 monome 40h a été produite. Tous les processus de conception, les spécifications de conception, le firmware et les schémas de PCB sont disponibles en ligne
• Zoybar, Open Source Guitar
• Pédale d'effet (OpenStomp)

Informatique

• Microprocesseurs (OpenSPARC, f-cpu (ou Freedom CPU), LEON).
• Carte graphique (OpenGraphics).
• BIOS (OpenBIOS, coreboot).
• Raspberry Pi.
• Smartbook/Netbook Touchbook de Always Innovating.
• BugLabs.
• Arduino, carte contrôleur programmable permettant de gérer différent type de matériel et de faire des robots.
• Cubieboard, carte mère basée sur un SoC d'architecture ARM AllWinner A10, compatible GNU/Linux et Android.
• OLinuXino, carte mère basée sur différents SoC d'architecture ARM (Freescale iMX233 et AllWinner A13).
• BeagleBone et BeagleBoard-xM, cartes mères basées sur des SoC d'architecture ARM de Texas Instrument.

Nourriture

• CandyFab Project, imprimante à sucre, do it yourself
• OpenCola, du cola libre
• Free beer,bière libre
• Vores Øl, bière libre
• Open Club Mate , boisson allemande thé caffeiné libre

Électroménager

Machine à laver :

• OSWash Open source washing machine.

Électronique

• OpenBTS logiciel libre qui permet de créer un point d'accès GSM. Openbts utilise notamment le logiciel libre asterisk, et respecte la norme GSM.
• OpenBSC

Matériel pour réseau téléphonique :

• IP04 IP04 -The IP04 est un IP-PBX à 4 ports, utilise Asterisk et uClinux sur un processeur Blackfin .
• Xivo, IP-PBX avec 4 T0 et 2 ports analogiques, utilise Asterisk qui tourne sur un processeur Intel avec un processeur Tolapai bus TDM.

Domaine médical

Matériel médical libre

• Open Prosthetics Project : des projets de prothèses libres.
• Open Myoelectric Signal Processor : Interface matériel pour gérer les signaux du corps afin de diriger des prothèses.
• Whirlwind Wheelchair International des chaises roulantes libres (design mis sous domaine public).
• Open ECG project : essaie de développer un matériel open source et solution logicielle pour l'électrocardiographie.
• OpenPCR - machine pour dupliquer l'ADN
• Open EEG (Électro-encéphalographie).
• Pandemic Ventilator Project  : assistance respiratoire.
• Le projet de pompe à perfusion générique;
• L’initiative pour un matériel médical open source à l’université du Wisconsin-Madison travaille sur un scanner corporel médical haute résolution combiné à une machine de radiothérapie;
• Le robot chirurgical Raven est un système open source (voir la photo tout en haut) qui a été conçu à l’université de Washington, à Seattle.
• Le programme d’interopérabilité Plug-and-Play du matériel médical est une initiative à 10 millions de dollars (financée par les instituts nationaux de la santé des États-Unis avec l’aide de la FDA) qui vise à mettre en vigueur des standards ouverts;
• La structure de coordination du matériel médical, qui est en cours de développement à l’université d’État du Kansas, vise à créer une plate-forme matérielle open source incluant des boutons et écrans interchangeables, ainsi que des logiciels les connectant à des capteurs et d’autres appareils;

Médicament libre

• Transparency Life Sciences développe trois traitement pour les scleroses multiple, des maladies vasculaire peripherale, et des maladies inflamatoire de bowel.
• Opensource Drug Discovery : Recherche des médicaments opensource et libre, et en collaboration. Les Découvertes résultant de ces recherches ne seront pas breveté, mais plutôt, ils sont mis à la disposition de tous, dite «pharma virtuelle», comme d'autres initiatives tel que l'Institute for OneWorld Health et la Drugs for Neglected Diseases Initiative, ainsi le développement et la production, et sera possible dans les pays touchés eux-mêmes permettant la production locale.

Production de nourriture libre et abondante

Culture aéroponique :

• AeroGarden
• DIY Aeroponic System

Culture hydroponique

• Hydroponie simplifié
• Windowfarm ce procédé permet de cultiver des plantes à sa fenêtre. Procédé très peu onéreux que l'on peut mettre en place soi même avec des matériaux de récupération : bouteilles, ficelles, tuyaux et une pompe pour faire une ferme hydroponique verticale.
• Bloombot
• hmeter : logiciel de monitoring pour la culture hydroponique.

Textile

OSloom: métier à tisser Jacquard.

Production d'énergie libre

Éolienne libre :

• DIY and Open Source Wind Turbines
• Small Wind Turbine( howto)

Panneau solaire libre :

• Category:Solar Concentrator sur open source ecology
• Open Source Heliostat Projects
• Solar Fire

Autres :

• Exciter : Vélo pour produire de l'électricité

Pompe à chaleur :

• Solar Heat Pump Electrical Generation System - SHPEGS

Matériaux de base

• Aérogel open source

Projets spatiaux

• Voir généralement la communauté DevelopSpace, qui regroupe les outils libres, et des liens vers d'autres communautés.
• « Copenhagen Suborbitals »: L’objectif du projet danois est de construire une fusée capable de propulser un être humain dans l’espace via un vol « suborbital ». Le vol de type parabolique propulsera l’humain au-delà de la frontière spatiale de 100 km d’altitude.
• CSTART – Un projet d‘agence spatiale internationale libre qui travaille actuellement sur une fusée, et, à plus long terme, une série de missions habitées culminant vers des alunissages.
• Open Source Satellite Initiative (OSSI)  : Après trois années de recherche et un an d'expérience en tant qu'ingénieur de satellite, Song Hojun a trouvé qu'il est possible de lancer et exploiter un satellite personnel à un prix très raisonnable. En outre, les cinq dernières années, il explore les moyens d'intégrer le concept de satellite personnel dans des contextes culturels et économiques, et dans des pratiques artistiques. Tous les systèmes de ses satellites (à l'exception de la fusée pour le lancer) sont sous licence libre - conçus de façon que les gens ordinaires peuvent également avoir la chance de développer et éventuellement lancer leurs propres satellites. Et a créé un partenariat avec Novano, une entreprise française, pour commencer le lancement des satellites.
• AMSAT - Radio Amateur Satellite Corporation.
• CubeSat : spécification libre fait par les universités de California Polytechnic State University (Cal Poly) et Stanford University. (voir par exemple UCISAT ).
• Ristretto est un projet de plate-forme satellitaire libre porté par le CNES. Si ce projet est à destination des unités de recherche et du monde de l'enseignement, il explore un domaine nouveau (satellite de 30 cm de côté) et sa réussite ouvrirait la voie à diverses opportunités commerciales.

Ballons sondes :

• Weather Balloon Space Probes.

Des projets de satellite pour avoir un internet libre :

• Constellation
• Hackerspace Global Grid
• Buy this satellite , Rachat d'un vieux satellite pour distribuer internet.

Autres projets

Des projets plus ou moins avancés de production de produits dont la part immatérielle n'est pas soumise à des contraintes empêchant sa libre réutilisation ont commencé depuis les années 2000 (et un peu avant). Ils concernent tous les aspects du matériel informatique :

• RONJA, Système de communication libre par LED

Traitement des eaux :

• Agua Clara : Open Design Water Treatment Plants
• Akvo, Traitement des eaux et sanitaires

Pour une version exhaustive, voir les différents articles de la catégorie « Matériel informatique libre ».

Actualité

• Octobre 2010 : les médias français commencent à parler du matériel libre.

Référence

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Open source hardware » (voir la liste des auteurs).

Articles connexes

• Économie de l'abondance
• Culture libre
• Logiciel libre
• biens rivaux, biens anti-rivaux

Liens externes

• (en) Une liste du matériel libre sur P2P foundation
• (fr) Matériel libre sur le wiki de l'April
• (fr) Communauté française hackable-devices
• (en) Les rencontres du matériel libre (open hardware summit), première rencontre a new york le 23 septembre 2010 et video des conférences