„Feljövőben” a közösségi hardverfejlesztés

Egyre ritkábban találkozunk olyan megoldással, amiben az adott termék fejlesztése teljes egészében egy fedél alatt történik. Ez a „vertikális dezintegráció” vezetett az elektronikai ipar átalakulásához, a specializálódott cégek közötti egyre szorosabb együttműködéshez és az országokon átnyúló koordinációhoz. Mivel továbbra is nagy a nyomás az alkatrészgyártókon, egyre inkább szükség van a közösségi hardverfejlesztésre.

A korábbi években az volt a jellemző, hogy a gyártás és a tervezés egy fedél alatt, egy szervezeten belül történt. Ez a helyzet idővel megváltozott, amelynek elsődleges mozgatórúgója a technológiai fejlődés és az egyre fokozódó verseny, a gyorsan növekvő piac és a kereskedelmi korlátozások részleges vagy teljes leépülése. A cégek gyors növekedése és terjeszkedése azt eredményezte, hogy a tevékenység különböző fázisai – a tervezés, a gyártás, az összeszerelés, de még a kereslet-kínálat helye is (intézményi és/vagy földrajzi értelemben) más területeken realizálódnak. Ezek a változások jelentős kihívásokat is támasztottak a cégekkel szemben, egyebek közt a szer­vezeti határokon átnyúló együttműködést is beleértve. Olyan esetekben, amikor különböző időzónákról, anyanyelvekről, tervezőeszközökről és munkafolyamatokról beszélünk, nem praktikus vagy költséghatékony egész projektcsapatokat felállítani.

Ígéretes minta

A nyílt forráskódú szoftverek a szervezetek közötti együttműködés leglátványosabb és legmeggyőzőbb példái. A tapasztalatmegosztás egyszerűsége és a leegyszerűsített folyamatok tették lehetővé az olcsó együttműködést és a közösségi technológiafejlesztést. A projektek mérete is nagyban eltérhet egymástól: egyesekben csak egy beszállító működik közre, de vannak nagyon komplex, több ezer beszállítóval működő folyamatok is. Nincs egyetlen programozási nyelv, fejlesztési környezet vagy irányadó struktúra a nyílt forráskódú szoftverprojektekben, továbbá a felhasznált verziók is nagyban függnek a technikai követelményektől, a személyes ízléstől vagy az adott közösség által szabott irányelvektől. Ennek ellenére általában ugyanazokat az alapfolyamatokat alkalmazzák. A projektekben részt vesznek az ún. „projektgazdák” (committers), akik „minőségellenőrként” vannak jelen, és eldöntik, hogy milyen mértékű közreműködés az elfogadható, illetve ők delegálják a munkát és határozzák meg a felelősségi köröket akár a teljes szervezetben is. A nyílt forráskódú szoftverek fejlesztésénél a forráskódot mindenki számára elérhetővé teszik, amelyet aztán a fejlesztő javíthat vagy új funk­cióval bővíthet.
    Ha a fejlesztő új fájlt hozott létre, elküldheti azt a projektgazdának. Ha a fejlesztő egy létező fájlt módosít, ez a módosítás összehasonlítható a már meglévő fájllal, és létrehozható az úgynevezett „diff” vagy „patch” fájl, amelyet szintén el lehet küldeni a projektgazdának. Mivel a patch fájl csak a változásokat tartalmazza, sokkal kisebb; a projektgazda ezt bemásolhatja az eredeti fájlba, és létrehozhatja a frissített verziót. A Version Control System (VCS) kulcsfontosságú a nyílt forráskódú szoftverprojektek nyomon követésében. Egyebek között követhető, hogy ki és milyen módosításokat hajtott végre, szükség esetén ezek visszavonhatók, és a fejlesztés egyes pontjain a fájlok – például a verziószámokkal – „megcímkézhetők”. Ezekben a VCS „szoftverváltozat-raktárakban” (repository) a projektgazdáknak írási joguk van, tehát a frissítéseket is elvégezhetik. A nyílt forráskódú szoftverprojektek alapvető működése nagyon egyszerű, és sikerük titka abban rejlik, hogy kikerülik az együtt­működéshez szükséges eszközök és gyakorlatok szükségtelen elbonyolítását. Ehelyett olyan megoldásokkal dolgoznak, amelyek a feladatokat minimális „felhajtással” és a többi felhasználóval való legkevesebb konfliktussal végzik el. Az egyszerűségből fakadó előnyök mindinkább felkeltik a cégek érdeklődését, és egyre többen cserélik le komplex és drága eszközeiket a nyílt forráskódú projekteknél is használt módszerekre. A folyamatok adaptálása mellett el kell fogadni azt a különbséget is, hogy a szoftverfejlesztés maga sokkal inkább önálló tevékenység, nem pedig közösségi jellegű. Vannak ugyan egyértelmű különbségek a szoftverfejlesztési folyamatok és az elektronikai termékek fejlesztési folyamatai között, de számos értékes módszer átvehető, megtanulható a nyílt forráskódú szoftverprojektekből; a könnyed együttműködésben használt folyamatoktól a pragmatikus és „hiúság nélküli” technológiáig, amely például az interfészfejlesztők közötti munkamegosztásra is jellemző.

Új kihívások

Az olyan együttműködéseknél, ahol csak szöveges dokumentumok vannak, mint például specifikációk, anyagjegyzékek, HDL- és szoftverforráskódok, a fájlok szerkesztéséhez vagy kommenteléséhez a legegyszerűbb eszközök is megfelelnek. Azonban ez a hardverfejlesztésnek csak kis részét adja. Ezenkívül számos olyan input és output van, ahol a képi megjelenítés is fontos, illetve ahol speciális fájlformátumok kezelése is szükséges, például mechanikai rajzoknál és 3D-terveknél, sematikus ábráknál, illetve nyomtatott áramkörök elrendezési terveinél. A szükséges eszközök nagyon drágák is lehetnek, de a helyzetet tovább bonyolítja, hogy számos fájlformátum létezik, és az adott eszközök általában csak ezek egy részével boldogulnak. Az Electronic Data Interchange Format (EDIF) egy standard eszköz, amely megpróbál olyan semleges formátumot létrehozni, amellyel a hálózatlisták, sematikus ábrák stb. tárolhatók. Eddig mindezt nagyon kevés sikerrel tudták véghezvinni, amelynek számos oka van: nagyon „laza” a specifikáció, amely miatt inkompatibilis EDIF-verziók jöttek létre, illetve bizonyos piaci érdekek is akadályozták standardként való elterjedését. Segítséget nyújthatnak az ingyenesen elérhető eszközök, mint például a DesignSpark PCB [1], amelyet az egyes fejlesztői csoportok ingyenesen telepíthetnek, elkerülve a pénzügyi befektetést egy olyan eszközbe, amely csak egy vagy néhány projektnél használható. A nyílt forráskódú együttműködéseknél további kihívást jelent a tervezői fájlformátum, mivel ezek a legtöbb esetben bináris fájlok, és nem könnyen hasonlíthatók össze olyan fájlok létrehozása érdekében, amelyek csak a különbségeket tartalmazzák. Még a szöveges fájloknál is előfordul, hogy a teljes szöveget át kell írni mentés előtt. A legkisebb módosítás is olyan fájlokat eredményezhet, ahol a teljes tartalmat átírják, emiatt a korábbi verziókkal való összehasonlítás azt a látszatot kelti, hogy jelentős változások történtek, holott erről szó sincs. Ahhoz, hogy olyan hatékonyságot és gyorsaságot lehessen elérni, mint a nyílt forráskódú szoftverprojekteknél, a hardverek fejlesztésénél használt szoftvereknek is ugyanolyan könnyednek és pragmatikusnak kell lenniük. Vannak közös területek, és a nyílt forráskódú szoftverprojekteknél használt folyamatokhoz nagyon hasonló módszereket lehet – szinte csak egyszerű „újradefiniálással” – létrehozni, de az is előfordulhat, hogy új folyamatokat kell kidolgozni.

SolderPad

A SolderPad [2] olyan online szolgáltatás, amely megpróbálja a nyílt forráskódú szoftverprojektek előnyeit átültetni az elektronikai tervezésbe. Olyan felületet kínál, ahol megoszthatók, tanulmányozhatók és fejleszthetők az egyes elektronikai tervek. Az aktuális verziókat nyilvánosan elérhetővé teszi, amelynek célja egyértelműen a nyílt forráskódú hardverfejlesztés. A Git VCS technológiája áll a platform középpontjában: ezzel kezelhetők mind a projektfájlok, mind pedig a metaadatok, továbbá lehetőséget nyújt a repository-tartalmak kezelésére web API-n keresztül. Már a weboldal első kiadása is egyszerű lehetőséget ad képek és JSON-formátumú anyagjegyzékek importálására, továbbá többféle tervezőprogram natív fájljainak kezelésére is.
A tervek adatlapként kerülnek megjelenítésre a következőképpen:

• sematikus ábrák és PCB-elrendezések, amelyek lapozhatók, nagyíthatók a megfelelő interfészen;

• anyagjegyzék, amelyik alkatrészenként kereshető;

• licenc és tulajdonjogi információk;

• szöveges leírások;

• címkék.

Összefoglalás

Az elektronikai ipar előtt hatalmas lehetőség áll, ha átveszi a könnyen átlátható folyamatokat és a pragmatikus technológiát, amellyel javíthatja flexibilitását, termelékenységét, illetve bővítheti a közreműködők körét projektjei megvalósításában. Lehet, hogy a megvalósításhoz szükséges gyakorlati ötletek a nyílt forráskódú szoftverprojektek folyamataiban, illetve az egyre inkább feltö­rekvő hardverfejlesztés folyamataiban már készen megtalálhatók.
A SolderPad jó példa a nyílt forráskódú technikák ilyen célra történő felhasználására, de ez még csak az út kezdete, amely során várhatóan még számos hasonló megoldással találkozunk.
    
További információért látogasson el a következő oldalra:
www.rscomponents.hu/elektronikai-portal

[1] http://www.designspark.com/pcb
[2] http://solderpad.com

RS Components Magyarország
Tel.: +36 1 408 8371
Fax: +36 1 408 8372
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.rscomponents.hu