Hardware Open Source para elaprendizaje de tecnologas en pases envas de desarrollo.JUAN PATRICIO LEON TENESACAUNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJAINGENIERIA DE INFORMATICApleon@cue.puntonet.ec

I. INTRODUCCIONSe llamahardware libre, a aquellos dispositivos dehardwarecuyas especificaciones y diagramas esquemticos son de acceso pblico, ya sea bajo algn tipo de pago, o de forma gratuita. La filosofa delsoftware librees aplicable a la delhardwarelibre, y por eso forma parte de lacultura libre. Un ejemplo dehardwarelibre es la arquitecturaRaspberry Picuyas especificaciones estn disponibles bajo una licencia libre.Si bien Raspberry Pi, es quizs, los proyectos de hardware libre ms conocidos por el gran pblico; podemos encontrar un extenso abanico de iniciativas y proyectos que siguen la senda del hardware libre que vale la pena conocer.Se dice que la disponibilidad de los chips, en los pases en vas desarrollo es dificultoso, se hablar del desarrollo que aplican algunos pases para poder obtener el Hardware Libre.II. DESARROLLO DE CONTENIDOSAntecedentesAl hablar de la historia del hardware libre debemos remontarnos hasta los inicios de la informtica, en el sigloXX.Esta corriente enlaza directamente con los aos 70, cuando los primeros aficionados a los ordenadores construan sus propios equipos en los garajes con piezas compradas a diferentes fabricantes y creaban sus propias implementaciones.El amplio uso de los dispositivos de lgica programable reconfigurables, donde se comparten los diseos lgicos ha sido una forma de hardware libre. En vez de compartir los diagramas esquemticos, el cdigo HDL es compartido. Esto difiere del software libre. Las descripciones HDL son usadas en diseos ASIC. Los mdulos HDL, cuando se distribuyen, son llamados Ncleos semiconductores de propiedad intelectual, o ncleos IP. Desde tiempos atrs muchas comunidades trabajan en el diseo, desarrollo y pruebas de hardware libre, y que adems brindan soporte. Algunas de ellas son Open Collector, OpenCores y el Proyecto gEDA.Concepto de Hardware LibreEn informtica, se denomina hardware o soporte fsico al conjunto de elementos materiales que componen un computador tales como el disco duro, la unidad de disco ptico, la disquetera, etc. El hardware se refiere a lo que es tangible a lo que se puede tocar, es decir a los componentes fsicos.Cuando se cumple que los dispositivos de hardware cuyas especificaciones y diagramas esquemticos son de acceso pblico es hardware libre, ya sea bajo algn tipo de pago o de forma gratuita. Siempre recordando que libre no es sinnimo de gratis.El hardware libre toma las mismas ideas del software libre para aplicarlas en su campo, en lo referente a las cuatro libertades: Libertad de usos, de estudio y modificacin, de distribucin, de redistribucin de las versiones modificadas.Su objetivo es crear diseos de aparatos informticos de forma abierta, de manera que todas las personas puedan acceder, como mnimo, a los planos de construccin de los dispositivos.Diferencia entre libre y gratuitoAl igual que en el software libre, la denominacin de hardware libre, se refiere a la libertad de poder utilizar el dispositivo y su documentacin, no a que sea necesariamente gratuito, debido a la propia naturaleza de estos componentes fsicos, muchos de sus preceptos son limitados. Bsicamente se considera que un hardware es abierto si cumple una serie de requisitos. La informacin sobre la manera de comunicarse con el hardware, el diseo del mismo y las herramientas utilizadas para crear ese diseo deben ser publicados para ser usadas libremente.Sin embargo, debido a la gran cantidad de patentes que existen en la creacin de componentes informticos, muchas veces se hace complicado conseguir una solucin ptima que previamente no haya sido patentada por una empresa. Adems, cada vez ms, componentes informticos son lanzados al mercado con una limitada documentacin, hasta el punto de hacer imposible una reparacin.Certificacin de Hardware libreEn la comunidad del software libre, existe una programa de certificacin de hardware denominado Open Hardware Specification Program que es una forma limitada del concepto del Hardware libre, utilizado principalmente para hacer compatibles diversos componentes informticos con un sistema operativo GNU Linux, como es el caso comn de crear drivers, conocidos por controladores, por ejemplo hacer que las impresoras funciones con este sistema operativo. En Internet existen algunos proyectos en este sentido, como OpenCores y OpenHardware, que recopilan esquemas y desarrollos de componentes de Hardware enviados por profesionales independientes, que colabora con el mismo espritu que mueve la comunidad del software libre.Clasificaciones del Hardware Libre Segn su naturaleza, se puede clasificar en Hardware reconfigurable y en Hardware esttico. Hardware reconfigurable es aqul que viene descrito mediante un lenguaje de descripcin de hardware. Donde los diseos son ficheros de texto, que contienen el cdigo fuente. Se les puede aplicar directamente una licencia libre, como la GPL. Los problemas surgen por la definicin de qu es libre o qu debe cumplir para ser libre, sino que aparecen con las herramientas de desarrollo necesarias. Para hacer que el hardware reconfigurable sea libre, slo hay que aplicar la licencia GPL a su cdigo. Hardware esttico es el conjunto de elementos materiales de los sistemas electrnicos. Segn su filosofa, es debido a que la palabra Software refiere tanto al cdigo fuente como a los ejecutables, mientras que las palabras hardware y diseo de hardware se refieren claramente a dos cosas distintas. Usar la palabrea hardware como taquigrafa para el diseo y el objeto fsico es una receta para la confusin. Diseo de hardware libre, se refiere a un diseo que pueda ser copiado, distribuido, modificado, y fabricado libremente. No implica que el diseo no pueda tambin ser vendido, o que cualquier puesta en prctica de hardware del diseo estar libre de coste. Hardware fuente abierta, se refiere al hardware para el cual toda la informacin del diseo se pone a disposicin del pblico en general. Open source hardware se puede basar en un Diseo de hardware libre, o el diseo en el cual se basa puede ser restringido de alguna manera.Aplicaciones en Hardware LibreLlevar a la prctica el concepto de hardware libre tiene varias dificultades, la dependencia tecnolgica extranjera de los componentes es una de ellas, al intentar fabricar un diseo se puede encontrar con el problema de la falta de material. Estos ms acentuado en los pases pobres y/o dependientes, con escasas herramientas indispensables para el desarrollo de las naciones por lo cual es vital importancia, a la vez que estratgica, el que cada nacin no dependa de otra para su desarrollo tecnolgico.Los costos de produccin, utilizar el hardware que un tercero a diseado, primero lo tiene que fabricar, para lo cual tendr que comprobar los componentes necesarios, construir el diseo y verificar que se ha hecho correctamente, elevndose los costos. La Socializacin del conocimiento, los grandes monopolios siguen reteniendo el conocimiento; como resultado el consumidor del producto tiene que adecuarse al producto que ofrece el mercado que es por lo general un producto genrico que no cumple con las necesidades muy especficas de un determinado consumidor; dependiente el usuario del propietario productor.Raspberry Pi es un computador de bajo coste que lleg con la idea de revolucionar el sector educativo y que, en muy poco tiempo, se ha convertido, junto a Arduino, en un exponente del hardware libre y en la base de un buen nmero de proyectos Raspberry Pi es una placa computadora (SBC) desarrollada en Reino Unido por la Fundacin Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseanza de ciencias de la computacin en las escuelas.Caractersticas:Con unas dimensiones de placa de 8.5 por 5.3 cm, en el modelo B de la Raspberry Pi , nos encontramos con unas caractersticas muy interesantes. su corazn nos encontramos con un chip integrado Broadcom BCM2835, que contiene un procesador ARM11 con varias frecuencias de funcionamiento y la posibilidad de subirla (overclocking) hasta 1 GHz sin perder la garanta, un procesador grfico VideoCore IV, y distintas cantidades de memoria RAM. Las ltimas Raspberry Pi cuentan con 512 MB de memoria. Todo ello equivale en la prctica a un ordenador con unas capacidades grficas similares a la XBOX de Microsoft y con la posibilidad de reproducir vdeo en 1080p. En la placa de la Raspberry Pi nos encontramos adems con una salida de vdeo y audio a travs de un conector HDMI, con lo que conseguiremos conectar la tarjeta tanto a televisores como a monitores que cuenten con dicha conexin. En cuanto a vdeo se refiere, tambin cuenta con una salida de vdeo compuesto y una salida de audio a travs de un minijack.E/S:

Sistemas Operativos Compatibles:Existen tres distribuciones de Linux promocionadas por la fundacin Raspberry Pi: Raspbian "wheezy" (basada en Deban), Arch Linux ARM y QtonPi. Con Raspbian, el proceso de creacin de la tarjeta SD es muy sencillo para una persona conocimientos bsicos de Linux o instalacin de sistemas operativos. La distribucin viene con algunas aplicaciones preinstaladas, entre las que se encuentran los navegadores de internet Midori, Dillo y NetSurf y herramientas de programacin como IDLE para Python, Scratch y Squeak. El funcionamiento es lento, hasta el punto de que lanzar cada aplicacin requiere varios segundos.Proyecto ArduinoUna de las primeras iniciativas de hardware libre. Esta plataforma consiste en una placa con diversas entradas y salidas que permite el desarrollo de infinidad de proyectos para el control de objetos interactivos autnomos, el mismo tiempo que sirve de plataforma para los estudiantes como iniciacin al mundo de la electrnica.OpenMoko y Androud, telfonos abiertosDe la unin de plataformas de software y hardware abierto, nacen proyectos que suponen una ventaja para usuarios y desarrolladores al disponer estos de mayor libertad para crear e instalar aplicaciones al mismo tiempo que adaptar algunas funciones del hardware.OpenMoko es una plataforma abierta para desarrolladores para crear un sistema operativo libre basado en Linux que funcione sobre telfonos mviles. De esta manera, diversos fabricantes de telfonos mviles podran incluirlo en los smarphone. En este sentido, Google ha presentado recientemente una plataforma de software abierta desarrolladores de dispositivos mviles llamada Android, junto con la creacin de una alianza con 34 empresas del sector denominada Open Handset Alliance, para dotar de un sistema operativo abierto a los fabricantes de telfonos, Esta iniciativa puede suponer que se pueda ensamblar una telfono mvil por piezas de diferentes fabricantes y hacerlo funcionar con Android.Ventajas del Hardware Libre Independencia tecnolgica, permite a las naciones no depender de ninguna otra que le prevea los recursos necesarios para su desarrollo. Favorecer la calidad del hardware, a los estndares abiertos y que sean ms econmicos. El trabajo colaborativo sobre los diseos permite la reutilizacin y la adaptacin de los mismos. Disminuye los costos y tiempos de diseo en sus trabajos. Se libera a los productores de los propietarios de alianzas globales.Desventajas del Hardware LibreLas cuatro libertades del Software libre no se pueden aplicar directamente en el Hardware, naciendo estas dificultades: Los diseos son especficos y nicos, dificultando su reproduccin. La reproduccin implica primero la prueba de los componentes, para luego fabricar el dispositivo, lo que eleva los costos. La disponibilidad de los chips, hacindose dificultoso para muchos pases en vas de desarrollo. La fabricacin de hardware lleva implcito infraestructura de diseo, simulacin, produccin e implementacin, al contrario de lo que se da en el software libre.

III. CONLUSIONESHardware Libre, es esencial para estudiar de alguna manera la arquitectura de computadores, en la cual podemos implementar nuestras propias ideas y que con el tiempo se puede crear un prototipo de algn sistema que se pueda utilizar tal como pas con los telfonos abiertos y Android.Lamentablemente en nuestro pas no se tiene muchos accesos a esta tecnologa, con lo contrario lo que pasa con el Software Libre que es mucho ms sencillo y cmodo porque con un simple clic se descarga el software necesario, pero en el caso de Hardware libre no se puede.IV. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS[1] Hardware Librehttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardware_libre[2] 5 proyectos de Hardware libre que vale la pena conocerhttp://hipertextual.com/2013/05/5-proyectos-de-hardware-libre-para-conocer[3] Ideas para usar Raspberry Pi en casahttp://hipertextual.com/2013/09/ideas-usar-raspberry-pi-casa[4] 10 usos creativos que podemos darle a Arduinohttp://hipertextual.com/2013/04/usos-creativos-de-arduino[5] Los mejores accesorios para Raspberry Pihttp://hipertextual.com/archivo/2014/05/accesorios-raspberry-pi/[6] Distribuciones Linux para instalar en tu Raspberry Pihttp://hipertextual.com/archivo/2013/12/raspberry-pi-distribuciones-lnux/[7] Iridis-Pi: un supercomputador basado en Raspberry Pihttp://hipertextual.com/2012/09/supercomputador-raspberry-pi