開源硬件如何讓昂貴的3D打印機(jī)器變得低廉？

最近的3D打印顛覆了傳統(tǒng)打印的方式，目前該產(chǎn)業(yè)已被預(yù)料在接下來的4年里會(huì)創(chuàng)造31億美元的市場(chǎng)價(jià)值，但很多人不了解是什么驅(qū)使3D打印迅速變得普及、是什么使昂貴的3D打印系統(tǒng)（機(jī)器）價(jià)格變得低廉？其實(shí)關(guān)鍵只有一個(gè)————它背后的開源硬件Arduino。

從Web到大數(shù)據(jù)，開源軟件一直在扮演顛覆性技術(shù)的角色，現(xiàn)在開源硬件也來了。
1. 什么是開源硬件？
開源硬件作為一個(gè)附件或設(shè)備，允許任何人按照自己的意愿檢查、復(fù)制和修改硬件，不過因?yàn)槠溟_放性影響了其知識(shí)產(chǎn)權(quán)，你可以自己下載規(guī)格說明書后組裝一臺(tái)、或者從制造商那里購(gòu)買并支付一小部分的組裝費(fèi)。簡(jiǎn)單來說，在滿足基本需求的前提下，它代替了原本昂貴的3D打印機(jī)器。
根據(jù)來自Terry Wohlers的產(chǎn)業(yè)分析，3D打?。ㄈS制造）截止到2016年會(huì)創(chuàng)造31億美元的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，截止到2020年會(huì)創(chuàng)造52億美元的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，而讓這場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命成功的卻只是一個(gè)小型的、意大利制造的開源微控制器：Arduino。
2. 什么是Arduino？

歷史：Arduino由5個(gè)國(guó)際工程師研發(fā)，他們分別是Massimo Banzi、Gianluca Martino（意大利）; David Cuartielles（西班牙）; David Mellis、Tom Igoe（美國(guó)）。Arduino 剛開始是為了促進(jìn)了意大利艾維里互動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)院的發(fā)展，旨在幫助學(xué)生們實(shí)現(xiàn)把輸入的數(shù)據(jù)原型輸出。（可以理解為現(xiàn)在的3D打印原理： 將一項(xiàng)設(shè)計(jì)物品轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層打印。 一片一片地打印，然后疊加到一起，成為一個(gè)立體物體。）
原理：Arduino是一個(gè)開放的硬件平臺(tái)，包括一個(gè)簡(jiǎn)單易用的I/O電路板，以及一個(gè)基于Eclipse的軟件開發(fā)環(huán)境。Arduino可以用來開發(fā)可獨(dú)立運(yùn)作、并具互動(dòng)性的電子用品，或者也可以開發(fā)出與PC相連的周邊裝置，同時(shí)能在運(yùn)作時(shí)與PC上的軟件進(jìn)行溝通（如Flash，Max/Msp，Director，Processing等）。
優(yōu)點(diǎn)：
1. 低成本：          可以從頭開始構(gòu)建便宜的 Arduino 板，并且預(yù)組裝的組件十分便宜。Arduino Diecimila 花費(fèi)大約 35 美元。
2. 跨平臺(tái)軟件： 獲得適用于 Microsoft Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Arduino 軟件。
3. 簡(jiǎn)單的語言： Arduino 開發(fā)人員嘗試使語言可以被初學(xué)者輕松掌握，但是對(duì)于高級(jí)用戶足夠靈活。
4. 開放源碼：     Arduino 從上到下完全是開源的。如果需要構(gòu)建或修改軟件，您可以隨意執(zhí)行。
(該主板最新版本的電路原理圖：

因?yàn)楫?dāng)初這個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)Arduino的時(shí)候，沒有5年的時(shí)間去學(xué)習(xí)電子工程、而是一個(gè)月，所以這注定Arduino只能是盡可能簡(jiǎn)單、盡可能開源的東西構(gòu)成。所以Arduino的硬件是完全開源的，它的設(shè)計(jì)文件和規(guī)格說明書、控制軟件、文檔（基于創(chuàng)意公用）也是開源的。Arduino唯一付費(fèi)的地方是上商標(biāo)名稱，這當(dāng)然是必須的。
因?yàn)锳rduino的開源性質(zhì)，微控制器模版可以在許多硬件設(shè)備中被發(fā)現(xiàn)：3D打印機(jī)、玩具、 利用Arduino做商業(yè)和DIY開發(fā)的項(xiàng)目設(shè)備。

3. 開源硬件怎樣推動(dòng)3D打印快速擴(kuò)張？
因?yàn)锳rduino讓生產(chǎn)3D產(chǎn)品又快又便宜，所以整個(gè)制造過程被大大簡(jiǎn)化透明了。對(duì)整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)來說，因?yàn)橛辛薃rduino和其他尾隨的開源技術(shù)，3D打印變的更普遍、經(jīng)濟(jì)規(guī)模要求更低、 重組成本接近為零。這完全符合經(jīng)濟(jì)學(xué)家稱之為“產(chǎn)業(yè)革命”的東西：設(shè)備或器械可以在小空間、低開銷、低勞力要求的前提下批量生產(chǎn)。