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1、 上海开源信息技术协会 2025 年 1 月?1 开源硬件与新工业革命白皮书 目录 前言.3 1、什么是开源硬件?.5 2、开源硬件的全球发展概况.10 公版公模、开放共享,推动快速形成开放的产业链供应链.10 全球开源硬件的萌芽阶段.11 3、中国开源硬件的发展历程.13 山寨模式孕育期.13 继续发展阶段.14 4、中国开源硬件的特点与优势.17 继续发展阶段.17 庞大的全球市场需求.17 草根创新精神与开放共享文化的传承.18 5、中国开源硬件的应用领域与案例.20 教育领域.20 物联网领域.21 智能制造领域.22 医疗领域.23 环保领域.24 无人机领域.24 6、结论:开放供
2、应链,匹配市场和技术.26 2 开源硬件与新工业革命白皮书 表格目录 表格 1:开源硬件项目文档格式(数据来源:开源硬件协会).7 表格 2:开源硬件项目物料清单示例(数据来源:嘉立创开源硬件平台).8 表格 3:开源许可协议的区别(数据来源:王东杰).9 图表目录 图表 1:简易数字示波器(图片来源:嘉立创开源硬件平台).6 图表 2:简易数字示波器设计 PCB 原理图(图片来源:嘉立创开源硬件平台).7 图表 3:简易数字示波器设计 PCB 设计图(图片来源:嘉立创开源硬件平台).8 3 开源硬件与新工业革命白皮书 前 言 开源是一种社会创新方法论,首先在软件领域探索并取得成功,之后人们开
3、始在硬件及更多的领域进行尝试。开源硬件指开放一个物理对象的设计规范,原理图、蓝图、逻辑设计、计算机辅助设计(CAD)图纸或文件等,任何人都可以在遵循许可协议前提下对其进行研究、修改、创造和分发该对象。开源硬件可以指任何物体,如汽车、椅子、计算机、机器人,甚至是房屋。开源方式促进了透明度、合作和创新,微控制器、处理器、开发板、计算机和各种电子元件等大量设备都属于开源硬件的范畴。正如所有新生事物一样,开源之所以能够存在,是因为其有经济价值。首先,开源提高了数字商品资源配置的效率,一个工程师开放其代码或设计图纸后,全球范围内无需再做重复劳动。其次,开源是数字商品最有效率的生产组织方式,企业利用开源生
4、产方式,可以实现软硬件同步设计、同步研发、同步实施,缩短产品落地周期,加快产品迭代。第三,开源降低了人们学习及参与生产劳动的门槛,人们可以自由获取生产资料,可以选择参与劳动协作的时间和方式,这极大激发出人们的创新动力。从全社会角度看,开源有助于形成事实标准,降低不同系统之间的互操作性成本,增加零部件的互换性。可以预见,未来 10 年将是开源硬件大力发展的10 年!开源将重构汽车、船舶、航空航天、集成道路、机器人、交通、医疗、金融、教育、家电家居、智能制造等行业产业链供应链,开源新工业革命正在到来。开源硬件还是一个潜力巨大的市场。相关机构预测,2023 年,全球开源硬件市场规模为 746 亿美元
5、,预计到 2032 年将达到 1482 亿美元,预测期内年复合增长率为 8.1%。开源硬件具有低成本和高度可定制化的特点,这对业余爱好者和中小企业来说是一大福音,他们基于开源硬件可以快速完成原型设计并为客户提供解决方案。开源硬件具有可修改的特性,开发人员可以根据特定需求定制硬件组件,这非常适合物联网(IoT)设备和智能技术对灵活性、适应性的要求,比如医疗保健和汽车等行业,往往需要定制解决方案来满足严格的监管标准和性能标准。开源硬件非常适合大中小学教育,学生通过开源硬件实验课程可以获得电子、编程和工程知识,犹如务农、务工等劳动教育一样,开源是数字时代学生应具备的最基本的劳动技能。4 开源硬件与新
6、工业革命白皮书 像开源软件一样,开源硬件的设计和发明也应得到版权和专利法的保护,已有人开发出开源硬件的许可协议及公共知识产权办法,这是开源硬件发展的制度保障。2023 年 4 月 7 日,第一届开源硬件与新工业革命论坛在上海科学会堂举办,当时我们就有了撰写白皮书的想法。刘柯廷先写了一个初稿,在李大维、夏青老师的指导下,又重新确认了白皮书的设计框架,蒋艾雯为白皮书的撰写付出了艰辛的努力!上海开源信息技术协会创始人 张国锋 2025 年 1 月 20 日 5 开源硬件与新工业革命白皮书 1、什么是开源硬件?开源硬件是指开放硬件设计,允许大众在此基础上进一步修正研究、改造升级,甚至于生产销售1。这也