开源无人机发展简史,让你了解“开源”的由来

2016-10-21 08:18:00 雷锋网 分享
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  无人机产业的发展之快速我们已经报道了数不清的篇幅,在科技媒体对无人机的报道中,多数都会围绕成型的产品来进行,报道的企业也都是一些类似DJI这种在全球或地区范围内知名的厂商,而“开源无人机”却一直被大众媒体所忽略。无人机之所以能够快速被普及,很大程度上得益于“开源飞控”的发展,然而这个“幕后英雄”我们却很少在关注。

  本次硬创公开课,我们邀请了开源无人机项目Dronecode中国区负责人斯东老师来为我们讲述这个不太受人关注的领域,让大家重新对开源无人机有所认识。

  嘉宾介绍

斯东

  斯东,开源无人机项目Dronecode中国区负责人、全国无人机教育联盟副秘书长,开源无人机和无人机教育领域专家。此前雷锋网(公众号:雷锋网)报道:《开源无人机“大事件”:ArduPilot脱离Dronecode始末》就是通过采访斯东老师得到的一手消息。

  本次公开课要点:

  “开源”科普、开源飞控的由来以及开源飞控项目Ardupilot简介。

  以下是本次公开课斯东的实录摘编。

  开源和开源硬件

  首先呢,虽然很多人知道开源,但是对于一些细节上的东西,可能不是很清楚的,这里先做一些科普。

  开源(Open Source)的概念最早被应用于开源软件,开放源代码促进会(Open Source Initiative)用其描述那些源码可以被公众使用的软件,并且此软件的使用、修改和发行也不受许可证的限制。每一个开源项目均拥有自己的论坛,由团队或个人进行管理,论坛定期发布开源代码,而对此感兴趣的程序员都可以下载这些代码,并对其进行修改,然后上传自己的成果,管理者从众多的修改中选择合适的代码改进程序并再次发布新版本。如此循环,形成“共同开发、共同分享”的良性循环。

  开源软件的发展逐渐与硬件相结合,产生了开源硬件。开源硬件的原则声明和定义是开源硬件协会(Open Source HardWare Association,OSHWA)的委员会及其工作组,以及其他更多的人员共同完成的。硬件与软件不同之处是实物资源应该始终致力于创造实物商品。

  因此,生产在开源硬件(OSHW)许可下的品目(产品)的人和公司有义务明确该产品没有在原设计者核准前被生产,销售和授权,并且没有使用任何原设计者拥有的商标。硬件设计的源代码的特定格式可以被其他人获取,以方便对其进行修改。在实现技术自由的同时,开源硬件提供知识共享并鼓励硬件设计开放交流贸易。

  很多人说中国开源环境不好,我觉得一方面是契约精神不够,二是缺少推进开源运动的组织和人物。

  开源飞控

  了解了开源硬件的概念,开源飞控的概念也就比较容易理解了。所谓开源飞控就是建立在开源思想基础上的自动飞行控制器项目(Open Source Auto Pilot),同时包含开源软件和开源硬件,而软件则包含飞控硬件中的固件和地面站软件两部分。爱好者不但可以参与软件的研发,也可以参与硬件的研发,不但可以购买硬件来开发软件,也可以自制硬件,这样便可让更多人自由享受该项目的开发成果。

  开源飞控目前有两大协议,一是GPL,一是BSD。GPL协议更偏向于个人用户的社区,希望基于此开发的用户都共享出自己的代码。而商业公司希望自己的功能成为核心竞争力,一般都会使用基于BSD协议的开源软件,这样可以避免共享出自己的代码。

  国内开源飞控的爆红大概是在2012年,始于一款叫做MultiWii(MWC)的飞控程序。在此之前的飞控系统都非常高端,价格很贵,至少需要几千,基本都要上万,体积也很庞大。

  而MultiWii的作者另辟蹊径,使用一款很流行的廉价开发板,叫做Arduino,连接Wii游戏机手柄内部的传感器。硬件部分就搭建完成了,成本只需几十美元。大大降低了入门门槛。然后他把软件部分的代码全部开源,放到网络上,大家一起参与开发,使其功能越来越强大,最终在2012年爆发出来。

  我在2013年看到这套强大的飞控,把它的源码中的注释翻译为中文做一个pdf,放到了几个圈内的QQ群中。过了不久,我看到了有模友提到了另一款更强大的飞控,名叫APM,这款飞控可以通过PC端对其设置,它就可以自动执行任务。我简单查了下简介,它的社区老大正是大名鼎鼎的写了三本著名书籍的Chris Anderson,这三本书分别是《免费》《长尾理论》《创客》,而我其实正是他的书迷。于是我便一头扎入了APM(Ardupilot)的国内社区建设中。

Chris Anderson

  Ardupilot

  关于开源飞控,我们今天重点讲下开源飞控中的Ardupilot,让我们简单了解一下开源飞控的项目。

  2007年的时候,Dronecode目前的负责人Chris Anderson给女儿带了一套乐高的无人机套件。可是这套软件并不是很强大,于是他希望借助网络的力量能和大家一起改进下,就建立了网络社区DIY Drones

  随着社区知名度越来越高,08年的时候,一个叫Jordi Munoz的小伙子凭借自己开发的直升机飞控赢得了第一届Sparkfun AVC大赛。他随后把自己的代码放到了DIY Drones上。Chris看到之后,觉得这套东西非常厉害,于是09年,二人成立了知名无人机公司3D Robotics。

  最开始是家庭作坊起家,慢慢的越做越大,于是09年年末的时候,Chris从著名杂志《连线》的主编位置辞职,专心搞起了无人机事业。从此每年推出一代飞控产品,在业界知名度越来越高,甚至很多专业领域都开始使用这套开源飞控。

  2013年是巅峰时期,当时从功能上说秒杀DJI的飞控产品是毫无问题的。

  可是,谁知DJI从此迅速崛起,在接下来的交锋中,3DR便遭遇了滑铁卢。

  以上便是著名开源飞控Ardupilot的简介。

  不过,他们也正在携手瑞士苏黎世联邦理工大学的PX4团队,PX4基于更开放的BSD协议,功能也不输APM。他们正在联手大公司,准备打赢新一轮的行业机战役,请大家拭目以待吧。

  结语

  开源无人机为无人机行业的发展做出了巨大贡献,让无人机产业得以蓬勃发展,给无数行业领域带来了新的便利。此外,开源也让全球无人机玩家充分发挥自己的智慧、贡献自己的技术,让无人机技术的发展更上一层。

  不过,也有业界人士表示,开源飞控貌似结合了全球玩家和极客的力量,但很多开源做的无人机目前却没有实现特别良好的稳定性、可靠性、易用性。这方面确实还有待提升,斯东也提到,他们正在做这方面的努力,相信未来会更好。

  本节硬创公开课的初衷也是让大家对开源无人机有一个全面的了解,希望大家能够多多关注这个领域,这对开源领域的发展十分重要。

责编:赵汗青