El hardware libre es una opción para el acceso a productos tecnológicos, gracias a características como el diseño abierto y la fabricación distribuida de los equipos. En este artículo se explora la importancia de este modelo a partir de su relación con la informática y el análisis de su valor económico, tomando como referencia el caso de las aplicaciones de hardware libre en el sector salud.
Por: Santiago Roca (CENDITEL).
INTRODUCCIÓN
El hardware libre permite la aplicación de diferentes formas de conocimiento informático en áreas importantes para la sociedad. En este sentido, la relación entre hardware libre e informática puede abordarse a partir de temas como el concepto y la historia de este modelo, así como su valor económico y su relevancia en campos de interés para la sociedad.
El presente artículo se propone revisar el significado del hardware libre a través de su lugar en el campo de la informática y su valor como actividad económica, utilizando como referencia el desarrollo de equipos médicos que se basan en la filosofía del hardware libre.
De esta manera, será posible presentar una aproximación integral al diseño abierto y la fabricación distribuida de hardware, desde la conceptualización de los prototipos hasta la apropiación social de sus resultados, para comprender qué oportunidades ofrece el diseño abierto a la sociedad en general.
1. HARDWARE LIBRE E INFORMÁTICA
Como se explicó en la entrada anterior, el “hardware libre” u open-source hardware, se relaciona con la introducción del concepto de diseño abierto en el campo del desarrollo informático. En este caso, los insumos de desarrollo (diagramas esquemáticos, listas de materiales, diseño de circuitos, códigos de programación, etc.) se colocan a disposición del público para que puedan ser reutilizados en la creación de otros productos.
Para que esto sea posible, se establecen algunas condiciones de acceso y apropiación de la información. Por ejemplo, el diseño es liberado con una licencia de hardware libre que establece condiciones como el reconocimiento de los autores originales y la obligación de replicar los términos de licencia. Esto permite alimentar procesos de desarrollo abierto y colaborativo en cuanto que mantiene un banco de recursos abiertos y facilita la apertura de nuevos proyectos de desarrollo.
Entre las ventajas del hardware libre, está que contribuye a reducir la influencia del hardware privativo sobre la disponibilidad de dispositivos electrónico. El hardware privativo es aquel cuyo diseño y distribución está sometido a normas de propiedad intelectual restrictivas. En comparación, el hardware libre está regido por normas permisivas porque el objetivo es que el diseño de hardware tenga carácter colaborativo.
El diseño de hardware libre puede orientarse a objetos muy diversos, desde maquinarias semi-industriales hasta equipos médicos, e incluye investigación y desarrollo en computación, electrónica y mecatrónica. Esto tiene como consecuencia que existan una variedad de experiencias en la que participan aficionados y profesionales de todos los niveles, agrupados en organizaciones como los FabLabs o redes de innovadores como las del movimiento maker.
La importancia del hardware libre para el ecosistema de desarrollo puede estimarse de diferentes maneras. Por una parte, se puede explorar la formulación de modelos de negocios y la reducción de costos asociadas a la masificación de productos de hardware libre. Pero también se debe valorar la relevancia de los proyectos de hardware para la atención de las necesidades sociales, como en el caso de la atención de emergencias médicas.
En lo que sigue se presentan algunos elementos para considerar el desarrollo de modelos de negocios en hardware libre y la evaluación económica de los proyectos de hardware libre.
2. ECONOMÍA DEL HARDWARE LIBRE
Aunque las ideas de “libre” o “abierto” se refieren a un modo de fabricación distribuida, es posible que los productos de hardware sean impulsados por organizaciones como agrupaciones comunitarias e instituciones formales. Esto favorece la colaboración entre diferentes actores y resulta ventajoso para los proyectos, tomando en cuenta que cada parte puede aportar diferentes tipos de recursos. En ese caso, una comunidad de desarrolladores puede compartir herramientas y componentes de diseño, mientras que una organización gubernamental tiene acceso a recursos financieros para proyectos de desarrollo.
Para impulsar el cumplimiento de cada proyecto y compensar los esfuerzos de las diferentes partes, se deben plantear modelos de negocio de hardware libre que sean mutuamente beneficiosos. Por ejemplo, Arduino permite la fabricación de dispositivos que implementen su tecnología pero controla la distribución de las tarjetas, lo que le garantiza una fuente de ingreso. El crowdsourcing o financiamiento colaborativo también es una alternativa para la sustentabilidad de proyectos de hardware libre. Otra opción es la prestación de servicios de hardware libre, como la fabricación de tarjetas de circuitos impresos o el soporte técnico en el caso de proyectos específicos.
En cuanto a la valoración de los proyectos de hardware libre, un aspecto importante es la estimación del valor económico de un producto de hardware, en referencia a las variables económicas relacionadas con la fabricación de productos de hardware libre. Evidentemente, el desarrollo de hardware libre posee valor no monetario, porque permite que diferentes comunidades participen en el diseño abierto. Pero si se desea impulsar seriamente este tipo de proyectos es necesario reconocer que existen condiciones y riesgos de tipo económico.
Existen diferentes formas de medir el valor económico de un producto de hardware libre (Moritz et al., 2019). Cada método considera la disponibilidad del diseño de hardware en el ecosistema de desarrollo y toma como referencia distintos puntos de vista. A continuación se presentan algunos de los más significativos:
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Downloaded Substitution Valuation (DSV): se basa en el ahorro que genera la fabricación distribuida de un producto durante un tiempo dado, en comparación con la adquisición de productos comerciales.
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Avoided Reproduction Valuation (ARV): se basa en el ahorro que genera la reducción de costos gracias a la reducción de actividades de replicación del diseño.
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Market Savings Valuation (MSV): se basa en la probabilidad de que un producto de hardware de fabricación distribuida encuentra un mercado u ocupe un mercado dominado por productos propietarios.
Este tipo de métodos se utilizan para estimar el nivel de ahorros o de ingresos puede generar la fabricación distribuida de hardware libre en diferentes campos. Tomando en cuenta que los productos de hardware son sumamente especializados, otros criterios de valor se relacionan con la posibilidad de ofrecer bienes más accesibles en términos de precios, o más fáciles de adoptar en cuanto a la documentación disponible.
A continuación se presentan algunos casos para explorar la importancia de los proyectos de hardware, como en la atención de emergencias de salud.
3. APLICACIONES DE HARDWARE LIBRE PARA LA SALUD
Hoy día, el hardware abierto ha cobrado notoriedad gracias a proyectos como los respiradores mecánicos, que son equipos médicos de soporte para el tratamiento de enfermedades respiratorias como la causada por el coronavirus. Como consecuencia de esta enfermedad, la demanda mundial de tales equipos se incrementó, por lo que una de las alternativas para obtenerlos de forma expedita y a bajo costo es la fabricación distribuida con licencia de hardware libre. El prototipado de ventiladores mecánicos es un buen ejemplo de las ventajas del hardware libre porque permite acceder a esta tecnología sin depender de las restricciones del mercado de productos de régimen privativo.
Uno de los aspectos relevantes de este caso, es que los proyectos de desarrollo de ventiladores mecánicos no son nuevos, pero comenzaron a tomar visibilidad debido a la pandemia del COVID-19. Por lo tanto, se trata de una respuesta del diseño abierto al problema de disponibilidad de equipos médicos, donde es corriente encontrar dificultades de acceso a los productos tecnológicos debido a condiciones como costos, capacitación y documentación.
Para comprobar esto, se puede consultar un proyecto del Instituto de Investigaciones de Massachusetts publicado en el 2010, dedicado al diseño y prototipado de un ventilador mecánico, que cuenta entre sus ventajas que permite facilitar el acceso a este tipo de productos a menor costo comparado con los productos comerciales (Mohsen et al., 2010). Como era de esperarse, la coyuntura actual sirvió para reavivar este tipo de proyectos en todo el mundo y ahora pueden encontrarse varias páginas dedicadas al tema (Appropedia, 2020).
En Venezuela se han desarrollado recientemente proyectos de desarrollo de respiradores mecánicos no invasivos. Un ejemplo fue presentado por la Compañía Anónima Venezolana de Industrias Militares (CAVIM), institución que además posee capacidad instalada para fabricar 80 unidades de este equipo al mes. A su vez, el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) presentó tres prototipos de ventiladores mecánicos diseñados con apoyo de la empresa privada, los cuales incluyen un respirador mecánico analógico, un prototipo mecánico digital y un prototipo digital. De acuerdo con la ministra de ciencia y tecnología, Gabriela Jiménez, el desarrollo de estos prototipos representa un ahorro para la Nación de 15 a 25 mil dólares por cada aparato (DePablos, 2020).
En el área de la fabricación de equipos médicos, CENDITEL se encuentra desarrollando el proyecto HARUKO, que consiste en el diseño de un adaptador para la traducción de señales analógicas de los electrocardiógrafos a señales digitales, con el fin de eliminar la dependencia del papel térmico, reactivar los equipos en desuso y facilitar otras formas de diagnóstico y terapia. Este proyecto, desarrollado con software y hardware libre, incluye un simulador de señales ECG, diseño del adaptador de señal del electrocardiógrafo, desarrollo del software de diagnóstico y las pruebas en simulación y pacientes reales (Caballero, 2020).
Es probable que el apoyo del hardware libre al tratamiento de la salud seguirá en aumento. Por ejemplo, en Argentina se ha dado un proceso de organización comunitaria alrededor del movimiento maker y la prevención del COVID-19, por lo que se ha abordado la fabricación de protectores faciales que ya tienen demanda de los centros de salud (Basch, 2020).
Cada uno de estos proyectos reproduce las ventajas del hardware libre, porque permiten disponer de prototipos para la fabricación distribuida de equipos, potencialmente a menor costo que los equipos comerciales y con opciones adicionales como la adaptabilidad de diseño a las necesidades de los usuarios. En el caso del IVIC ya se han realizado estimaciones sobre el valor económico de los prototipos, mientras que en CAVIM se han dado pasos hacia el escalamiento de la producción de tales equipos.
CONCLUSIONES
El hardware libre es importante para las sociedades que enfrentan problemas para la compra o utilización de equipos debido a los costos, la documentación, el mantenimiento o la falta de fondos para adquirir los equipos comerciales. En este sentido, el hardware libre promueve la conformación de comunidades de desarrollo dedicadas al diseño abierto, centradas en solucionar problemas y necesidades sociales a través del diseño y desarrollo de prototipos de hardware.
Los proyectos de hardware libre pueden apoyarse en técnicas y herramientas de diseño, la formulación de licencias de hardware y la conformación de comunidades de desarrollo que integren diferentes tipos de profesionales y de organizaciones. Además de su importancia para el acceso a la tecnología, los proyectos también pueden evaluarse por su valor económico, en particular por el ahorro de costos asociados a su fabricación y distribución. Todos estos aspectos son importantes para garantizar que un proyecto de hardware libre se prolongue en el tiempo de forma efectiva.
El desarrollo de equipos médicos representa un buen ejemplo de las aplicaciones del hardware libre en diversas áreas. En el caso del COVID-19, el prototipado de ventiladores mecánicos facilita el acceso a este tipo de tecnología gracias a la creación de redes de fabricación distribuida y la sustitución de costos provenientes de los mercados de bienes propietarios. Por lo tanto, representa una opción a explorar por actores de desarrollo tecnológico en todo el mundo.
Si deseas conocer más sobre el proyecto de hardware libre de CENDITEL visita la página: http://www.hl.cenditel.gob.ve
MÁS INFORMACIÓN
Appropedia (2020). Open source ventilator. Recuperado de: https://www.appropedia.org/Open_source_ventilator.
Basch, M. (2020). Makers de Argentina contra el coronavirus. Recuperado de: http://elplanc.net/makers-de-argentina-contra-el-coronavirus/
Caballero, M. (2020). HARUKO, desarrollo tecnológico que brinda apoyo al servicio médico en el diagnóstico de enfermedades cardíacas. Recuperado de: https://www.cenditel.gob.ve/blog/np-17062020-1/
DePablos, K. (2020). Evalúan 4 prototipos de respiradores hechos en Venezuela. Recuperado de: https://www.mincyt.gob.ve/?p=1669
Mohsen, A.; Ju, H.; Negrete, J.; Powelson, S.; Servi, A.; Slocum, A.; Saukkonen, J. (2010). Design and Prototyping of a Low-cost Portable Mechanical Ventilator. Proceedings of the 2010 Design of Medical Devices Conference. Abril 13-15, Minneapolis, EUA.
Moritz, M.; Redlich, T.; Günyar, S.; Winter, L.; Wulfsberg, J.P. (2019). On the Economic Value of Open Source Hardware – Case Study of an Open Source Magnetic Resonance Imaging Scanner. Journal of Open Hardware, 3(1), p.2.