Open Source Building Kit – erste modulare Hardware verifiziert

Wie passen Open Source Hardware, Modularität und Konformität mit DIN SPEC 3105 zusammen? Unser Review und Rebuild des Open Source Building Kits (OSBK) liefert erste Antworten.

Das OSBK ist ein Framework zur Messung und Übertragung von Daten, entwickelt für die Meeresbeobachtung.
Das OSBK ist nun offziell DIN SPEC 3105-1 konform attestiert.

Seit Veröffentlichung der DIN SPEC 3105 arbeiten wir kontinuierlich daran, diverse Anwendungsfälle auf den Prüfstand zu stellen und ausgewählte gute Open Source Hardware (OSH) mit unserem CAB (Conformity Assessment Body) einem Konformitätscheck zu unterziehen. Zudem liefern wir den technischen Teams hinter den Projekten auf diese Art transparentes und detailliertes Feedback.

Wir haben uns zu diesem Zweck einem neuen Auftrag durch SOOP, vertreten durch das Alfred Wegener-Institut (AWI), gewidmet und das OSBK gründlich unter die Lupe genommen. SOOP ist eine Innovationsplattform der Helmholtz Institute AWI, Geomar und Hereon und hat sich zur Aufgabe gemacht, Ozeanmessungen zu skalieren. Durch den Einsatz von OSH soll einer breiteren Gruppe der Zugang zur Datenerfassung ermöglicht und innovative Geschäftsmodelle in Kooperation mit Forschung, Industrie und Zivilgesellschaft geschaffen werden. Das OSBK ist ein Framework bestehend aus Hardware-Modulen für die Verbindung von Sensoren, einer Data Node zur Übertragung der Daten in Cloud-Speicher, einer App zur Konfiguration und Bedienung sowie einem Hub, über den Sensor-Konfigurationen geteilt werden können. Das OSBK befindet sich in einem frühen Entwicklungsstadium, es gibt jedoch bereits erste use-cases und funktionierende Modulsätze. Die technische Dokumentation sollte bewusst bereits in diesem frühen Stadium geöffnet werden, um das Projekt für die Community zugänglich zu machen und den konsequenten Open Source und Citizen Science Ansatz zu betonen.

Ziel des Vorhabens war es, die theoretische Überprüfung nach DIN SPEC 3105 (1 Definition, 2 Konformitätsprüfung) dem Standard entsprechend zu vollziehen und nach ausführlichem Feedback einen Rebuild auf Basis eines Bausatzes zu versuchen. Es war für uns das erste Projekt, welches in der Komplexität gleich mehrere Ebenen der Modularität neu eingebracht hat, obwohl die zugrundeliegende Hardware selbst recht einfach ist. Ähnlich unseres BMS Reviews zusammen mit der EnAccess Foundation konnten wir hier wertvolle Erkenntnisse für den Review Prozess gewinnen. Das Neue an der OSBK Hardware: mehrere Module, die zusammen eine Funktion in verschiedenen Konfigurationen erfüllen und zudem mit einer ganzen Sammlung verfügbarer Software zusammenspielen (Firmware, Webservice, App). Nach DIN SPEC 3105-2 konnten wir offiziell das Projekt attestieren und ein weiteres Referenzprojekt schaffen. Der gesamte Review-Prozess kann hier eingesehen werden. Auf der Basis des erfolgreichen Reviews wird das OSE Germany e.V. CAB in Kürze offizielle Releases mit Zertifikaten zur Attestierung für alle Module veröffentlichen.

Vielen Dank an dieser Stelle an das FabLab Hamburg (Fab Lab Fabulous St. Pauli e.V.) für die Gelegenheit, einen zweitägigen Rebuild-Workshop vor Ort durchzuführen.

Das Besondere in diesem Prüfprozess: wir haben vier Boards, die unabhängig einem Review unterzogen wurden. In ihrer Funktion können sie jedoch nur zusammen betrachtet und in einem Rebuild auf den Prüfstand gestellt werden, da bei einem Rebuild auch die Software zum Einsatz kommt – ein Grenzfall für die DIN SPEC 3105 in ihrer aktuellen Fassung. Im theoretischen Review wird die Software als „available component“ behandelt, so genügt deren Verfügbarkeit. Taucht man jedoch in die genauere Betrachtung der Software-Konfiguration ein, so besteht ein anderer Anspruch an die Softwaredokumentation, welche die DIN SPEC (für Open Source Hardware) aktuell nicht fordert.

Für uns sind solche Review und Rebuild Projekte die beste Gelegenheit, den Standard zu schärfen, die Begleitdokumentation der TsDCs (Technology specific Documentation Criteria) und anderer möglicher Tools auszubauen, die ein sauberes, effizientes Review und Rebuild verbessern. Gleichzeitig ist es für Projekte die einmalige Chance, ein umfassendes Feedback zu bekommen. Langfristig kann aus dieser Grundlage bisher untersuchter Projekte eine Fallstudie für Best-Practice Ratgeber werden, die anderen Organisationen die Gründung eines Conformity Assessment Bodys erlaubt oder sogar die selbständige Konformitätsprüfung von Open Source Hardware Projekt-Teams.

Noch eine Bemerkung zum OSBK: Natürlich kann auch typische Hardware für Sensorik oder Home-assistant Systeme grundlegend den Zweck erfüllen. Hierfür soll künftig an den Spezifikationen gearbeitet werden, um breitere Interoperabilität zu ermöglichen und beispielsweise einzelne Platinen zu verwenden oder auch andere Systeme an die Datenstruktur anzubinden. Die Hardware ist vor allem für spezialisierte Lösungen relevant, beispielsweise für Niedrig-Energiesysteme, wie sie im Bereich der Meeresbeobachtung notwendig sein können. Wer die aktuelle Entwicklung des Projekts verfolgen oder das Kit testen möchte, findet alle Ressourcen in deren Gitlab.

Habt ihr in eurem Institut, eurer Organisation oder im Unternehmen auch den Anspruch an gut dokumentierte Open Source Hardware und wollt dies auf den Prüfstand stellen? Dann meldet euch bei uns, cab@ose-germany.de.