Matériel libre

Le matériel libre (en anglais open hardware ou hackable device) désigne les ordinateurs et le matériel contenant l'électronique développés selon des principes de la culture libre.

Il est donc conçu pour se rapprocher du modèle du logiciel libre, c'est-à-dire qu'il vise à garantir à l'utilisateur la possibilité d'utiliser, de modifier, de faire évoluer et de redistribuer le produit sans aucune restriction imposée par ses concepteurs.

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^[1]. Ceci permet de définir le matériel open source, et d'en conclure les licences qui sont compatibles avec celle-ci.

A 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 propriétaire » qui limite la liberté de son utilisateur^[2].

Sommaire 1 Définition proposée par certains auteurs 2 La nature légale du matériel 3 Licence libre 3.1 Des licences matériel libre 4 Étape d'un projet matériel libre 5 Économie 6 Projets de matériel libre 6.1 Les imprimantes 3-D 6.2 Les moyens de transport 6.3 Production de nourriture libre et abondante 6.4 Production d'énergie libre 6.5 Appareil électronique grand public 6.6 Électroménager 6.7 Domaine médical 6.8 Pour l'agriculture et l'écologie 6.9 Projets spatiaux 6.10 Autres projets 7 Actualité 8 Référence 9 Articles connexes 9.1 Liens externes

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"^[3] 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”^[4] :

« 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^[5].

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^[6]. 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 Harware Licence^[7] : 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. C'est notamment un conseil de l'entreprise Adafruit constructeur de l'Arduino^[8] qui cite la documentation de qualité du projet de tracteur libre Lifetrack d'openFarmTech (opensource écologie)^[9].
• 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^[10].

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^[11].

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 $)^[3]

DIY Drones, lancé par Chris Anderson, est un portail communautaire permettant de développer des drônes a 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^[12],[13].

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^[14],[15].

Projets de matériel libre

Une liste des projets de matériels open source est consultable sur wikipédia en anglais^[16].

Les imprimantes 3-D

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

L'Imprimante 3D est sûrement un composant important dans la nouvelle forme de production, et qui pourrait le devenir de plus en plus. La précision et les types de matériaux augmenteront à l'avenir avec des techniques plus avancées^[17].

Arthur C. Clarke avait parlé d'une « machine à répliquer » dans les années 1960, machine qui allait répliquer les objets comme on imprimait des livres, et ce qui aurait un impact profondément positif sur la société : « l'humanité s'adaptera comme par le passé »^[18],[19].

Le New York Times a traité de ce sujet et parle de moyen de fabrication révolutionnaire, et déjà utilisé par de nombreuses entreprises^[20].

Le commandement des opérations spéciales de l'armée américaine construit huit « usines mobiles » qui peuvent rentrer dans des conteneurs de transport standard. Ces usines sont basées sur une expérience réussie , le MPH^[21]. Ce type de « micro usines » est l'aboutissement de l'idée d'usine, avec des technologies d'impression 3-D.

Les moyens de transport

• Six Voitures libres et écologiques^[22]
• Open Moto X : une moto de course électrique, en matériel libre^[23]

Production de nourriture libre et abondante

Culture aéroponique^[24] :

• AeroGarden^[25]
• DIY Aeroponic System^[26]
• Aeroponic avec Arduino^[27]

Culture hydroponique^[28] :

• Bloombot^[29]
• hmeter : logiciel de monitoring pour la culture hydroponique^[30].

Culture verticale (Ferme verticale) :

• la tour de pommes de terre^[31]

Production d'énergie libre

Éolienne libre :

• DIY and Open Source Wind Turbines
• éolienne à axe vertical^[32]
• Small Wind Turbine( howto) ^[33]

Panneau solaire libre :

• The Conc en trated Solar Power Open Source Initiative (CSPOSI)^[34]
• Solar Panel Construction 3 – openfarmtech (Open Source Ecology)^[35]

Pompe à chaleur :

• Solar Heat Pump Electrical Generation System - SHPEGS^[36]

Appareil électronique grand public

• Apertus : Une caméra HD libre^[37]

Baladeur multimédia:

• LYRE qui utilise le logiciel libre Rockbox.

Téléphone mobile:

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

Point d'accès téléphonique sans fil ( GSM, ...) : Les réseaux Open-source pour téléphone cellulaire pourrait réduire les coûts à 1,5 euros par personne et par mois^[38]

• OpenBTS^[39] logiciel libre qui permet de créer un point d'accès GSM. Openbts utilise notamment le logiciel libre asterisk, et respecte la norme GSM^[40].
• OpenBSC^[41]

Console de jeux vidéo

• (GP2X, Pandora, DOGS)

Électroménager

Machine à laver :

• OSWash Open source washing machine.

Réfrigérateur :

• Green Fridge : Réfrigérateur a très faible consommation, donc économe, consomme 30 kWh par mois, sois environ 30 fois moins d'énergie qu'un réfrigérateur de classe A+^[42].
• Réfrigérateur solaire : ne consomme pas d'énergie sauf de l'énergie direct du soleil, de préférence en milieu ensoleillé^[43].

Domaine médical

Matériel médical libre 

• Open Prosthetics Project : des projets de prothèses libres^[44],[45].
• Open Myoelectric Signal Processor : Interface matériel pour gérer les signaux du corps afin de diriger des prothèses^[46].
• Whirlwind Wheelchair International des chaises roulantes libres (design mis sous domaine public)^[47].
• Open EEG (Électro-encéphalographie)^[48].
• Pandemic Ventilator Project  : assistance respiratoire^[49].
• EyeWriter Project : Permettre à des handicapés de communiquer avec les yeux^[50].

Médicament libre 

• Opensource Drug Discovery^[51] : 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 Institute for OneWorld Health^[52] et la Drugs for Neglected Diseases Initiative^[53], ainsi le développement et la production, et sera possible dans les pays touchés eux-mêmes permettant la production locale.

Pour l'agriculture et l'écologie

• LifeTrack, un tracteur libre d'openfarmtech, multifonction, qui vise à mettre en œuvre divers projets d'écologie libre^[54],[55]. Ce tracteur coûte 8 fois moins cher que les autres tracteurs disponibles sur le marché^[56].

Projets spatiaux

• 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^[57],[58].
• AMSAT - Radio Amateur Satellite Corporation^[59].
• 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^[60].

Ballons sondes :

• Weather Balloon Space Probes^[61].

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 :

• Microprocesseurs (OpenSPARC, f-cpu (ou Freedom CPU), LEON)
• Carte graphique (OpenGraphics)
• BIOS (OpenBIOS, coreboot)
• Micrologiciels (Rockbox) et baladeur LYRE basé sur RockBox
• Pédale d'effet (OpenStomp)
• Arduino
• Smartbook/Netbook Touchbook de Always Innovating
• RONJA, Système de communication libre par LED
• Autres matériels BugLabs

Traitement des eaux :

• Agua Clara : Open Design Water Treatment Plants^[62]
• Akvo , Traitement des eaux et sanitaires^[63]

Pompe hydraulique :

• Le bélier hydraulique : le pompage perpétuel^[64]

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^[65],[3].

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
• Circuit logique programmable (FPGA)
• biens rivaux, biens anti-rivaux

Liens externes

Des listes externes :

• (en) Une liste du matériel libre sur P2P foundation
• (en) Liste sur harkopen

• (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

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