Dr. Mario Paniccia、ANELLO Photonics CEO – インタビュー・シリーズ

Dr. Mario Panicciaは、シリコンバレーを拠点とする経験豊富なCEOで、ANELLO Photonicsの共同創設者兼会長です。彼は、先進的なフォトニック技術を使用してナビゲーション・システムを革命させるという会社の使命を牽引しています。シリコン・フォトニクスと慣性ナビゲーションの先駆者である彼は、インテルで20年以上働き、インテル・フェローに昇進し、シリコン・フォトニクス・プログラムを世界的に展開する商業技術に変えました。パーデュー大学で固体物理学の博士号を取得し、IEEE、SPIE、OSAのフェローであり、アメリカ国立工学アカデミーのメンバーでもあります。

ANELLO Photonicsは、SiPhOG™光学ジャイロスコープを使用して慣性ナビゲーションを再定義しています。これは、シリコン・フォトニクスを使用して構築されたコンパクトで高精度のセンサーです。従来のファイバーオプティック・ジャイロスコープとは異なり、ANELLOのソリューションはフォトニック・チップ上に完全に統合されており、サイズ、重量、電力、コストが削減されたまま例外的な精度を提供します。GPSが利用できない環境向けに設計されており、ロボティクス、航空宇宙、防衛、産業自動化などの分野で自律ナビゲーションをサポートします。

あなたのイノベーションへの情熱は何が原動力になっていますか？特にシリコン・フォトニクスと自律性の交差点では?

私の原動力は、シリコン・フォトニクスが現実世界の重要な問題を解決し、業界を変革できる可能性にあります。当初、インテルでシリコン・フォトニクスを始めたとき、それは狂気的なアイデアでした。私たちはみんなの期待を裏切り、シリコン・フォトニクス技術を開発し、実際には業界全体を創り出しました。今日、この技術は世界中のデータセンターで使用されています。ANELLOでは、ナビゲーション市場を変革するために、シリコン・フォトニクスを統合するという大胆なアイデアで再び始めました。

世界初のシリコン・フォトニクス光学ジャイロスコープであるSiPhOG™を作成することで、従来は高コストの既存ソリューションによりアクセスできない高精度ナビゲーション市場向けに、まったく新しい製品とソリューションを開発することができました。

私たちは、高性能の精度、低漂移、光学ジャイロ・センサーを提供し、サイズ、重量、電力の面で革命的な改善を実現して、自律性市場を開拓しています。これにより、建設、農業、トラック、ロボティクス、UAV（無人航空機）、USV（無人水上車両）、自律車両、そして防衛業界を含むすべての業界で、新しいアプリケーションとユースケースが可能になります。

ANELLOの創設ビジョンは何でしたか? GPSが利用できない環境はどのようにしてあなたのロードマップを形作りましたか?

ANELLO Photonicsは、業界における成長するギャップに対処するために設立されました。今日のファイバーオプティック・ジャイロスコープ（FOG）は非常に正確ですが、大型で大きくて高価です。したがって、それらは戦闘機、潜水艦、ICBMなどの高級アプリケーションでのみ使用されます。一方、MEMS（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）ベースのジャイロは、携帯電話、イヤポッド、腕時計などの消費者向けデバイスにあります。これらは大量に生産されています（年間10億ユニット以上生産されています）が、温度、振動、EMIの影響により漂移するため、高精度ナビゲーションに使用することはできません。

自律性の需要が増加するにつれて、中間のギャップが拡大しました。私たちはこの機会を見出し、「シリコン・フォトニクスを使用してファイバーオプティック・ジャイロスコープを構築できるのではないか?」と考えたので、従来のファイバーオプティック・ジャイロスコープと同等の高性能能力を、小型フォーム・ファクタでマス・マーケットに提供できるようになりました。

これにより、ANELLO SiPhOGの開発が始まりました。次に、SiPhOGを使用して構築できるナビゲーション・ソリューションを検討し、GPSが利用できない環境で、高性能を維持したままコスト効率の高い製品を大量に提供できることを実現できると考えました。GPSジャミングと妨害がより一般的になるにつれて、ANELLOはそれに応じて製品とロードマップを開発し、GPSが利用できない環境でのナビゲーション・システムを提供することに焦点を当てました。

ANELLOのSiPhOGは、従来のFOGとMEMSシステムとはどのように異なりますか?

FOGとSiPhOGの基本的な物理的動作原理は同じです。つまり、サグナック効果に基づいています。ただし、SiPhOGの場合、FOGに使用されている個別の光学部品（スプリッター、カプラ、位相モジュレータ、検出器、偏光フィルタ、ファイバ・スプライスなど）をすべて、標準的な集積回路と同様に生産される小型フォトニック統合シリコン・チップに統合しました。このフォトニック・チップは、手作業による組み立てと整列を置き換え、より信頼性が高く、大量生産が可能です。また、フォトニック・チップを制御し、光信号とサグナック・フェーズを測定するための、革新的な超高感度で低消費電力の電子システムを開発しました。

すべてのコンポーネントは、現在の電子業界で使用されている高容量「ピック・アンド・プレイス」アセンブリ技術を使用して生産および組み立てられます。組み立てられたSiPhOGは、FOGと同等の低漂移ジャイロ・パフォーマンスを提供しますが、サイズ、重量、電力、スケーラビリティの面で大幅に改善されたソリューションを提供し、実質的に手のひらに収まります。これが、私たちがそれを「チップ上のファイバ・ジャイロ」と呼ぶ理由です。MEMSジャイロスコープとは異なり、温度や振動の影響を受けないため、GPSが利用できない、または妨害された環境での長期的な慣性ナビゲーションを可能にします。

GPSジャミングとスプーフィングの増加はどのようなリスクをもたらしますか? GPSへの依存はなぜ持続できないのでしょうか?

GPSジャミングとスプーフィングの事件は世界中で急増しており、自律プラットフォーム、軍事作戦、重要なインフラストラクチャに対する重大な脅威をもたらしています。例えば、2025年までに、スプーフィング事件は世界中で500%増加し、ジャミングとスプーフィングのイベントは1日あたり約700件、1日あたり約1,500便のフライトがスプーフィングされるなど、GPSが利用できない、または信号が劣化した環境では、システムがGPSのみに依存している場合、位置の誤差や完全な故障につながる可能性があります。

GPSを失うと、自分がどこにあるか、どこへ行くべきかがわからなくなり、重大な安全上の問題につながります。FOGベースのシステムは確かに利用可能ですが、多くの場合、大型で高価であり、マス・マーケットに展開するには適していません。しかし、ANELLOの高性能慣性システムを使用することで、GPSが故障または利用できない場合に、ロバストなナビゲーション・ソリューションを提供できます。

ANELLOのシステムは、GPSが利用できない環境で「地上の真実」という代替案をどのように提供しますか?

ANELLOの慣性ナビゲーション・システムは、独自のSiPhOG光学ジャイロスコープを使用し、CPU、AIベースのセンサー・フュージョン・アルゴリズム、加速度計、その他のセンサーを組み合わせて、リアルタイムのナビゲーション・ポジショニング・ソリューションを提供します。SiPhOGの精度が非常に高いため、製品は外部のものに依存せず、「地上の真実」を提供します。私たちが行うことは、GPS信号が利用できない場合に、ロバストで中断されないGPSが利用できないナビゲーションを提供することです。また、位置をリアルタイムで監視し、GPS位置と比較し、スプーフィングまたはジャミングが検出された場合は、シームレスにセンサー・モードを切り替えて、連続した正確な位置追跡を確実に行います。

本質的に、ANELLOの光学ジャイロ・テクノロジーは、衛星信号が妨害された場合に、移動システムに信頼できる「地上の真実」のソリューションを提供します。これは、自律車両のみならず、GPSが利用できない場合にナビゲーションする必要がある有人車両にも適用されます。戦争や紛争地域でGPSジャミングとスプーフィングが発生している場所では、救助隊がGPSや行き先がわからない場合に、どのようにナビゲーションするのでしょうか?

現在、どのユースケースが限界を押し広げており、近い将来にスケールアップする機会はありますか?

私たちは、建設、精密農業、ロボティクス、防衛アプリケーションなどの産業ユースケースで高需要を目にしています。オーチャード、鉱山、オフロード環境などのGPSが制限された、または間欠的な、または完全に失われた環境では、ANELLOの慣性ナビゲーション・ソリューションは、センチメートルレベルの精度で自律システムを動作させ続けます。防衛では、GPSに依存するプラットフォーム、たとえばUSV（無人水上車両）やドローンが、ANAELLOの既存のオートパイロットまたは他の関連センサーとの統合により、困難な環境で長期間GPSが利用できないナビゲーションを可能にします。

将来的には、より極端なケース、たとえば、超音速機が、速度のためにより高精度を必要としているケースがありますが、低電力と小型化も求められます。将来的には、将来のアプリケーション、たとえば配達ドローン、消費者向けドローン、ウェアラブル・デバイス、携帯可能なデバイス向けに、より小型のフォーム・ファクタと低電力を実現する必要があります。これが、シリコン・フォトニクスの統合による利点の1つです。私たちは統合を続け、サイズを削減し、電力を削減し、高性能を維持することができます。自律性のユースケースが成長するにつれて、SiPhOGを大量に、かつスケーラブルに提供することが重要になります。これが、ANAELLOで開発した利点の1つです。

ANAELLOの慣性システムは、テスラのロボタクシーの展開のような状況で安全性をどのようにサポートしますか?

自律車両が主流になるにつれて、GPSが利用できない地域での安全性が重要になります。ANAELLOの慣性ナビゲーション・システムは、衛星信号が失われたり妨害されたりした場合に、故障安全な動作パフォーマンスを提供し、車両が空間的に認識し、妨害されたものと妨害されていないものを区別できるようにします。これにより、安全な操縦または制御されたナビゲーションが可能になり、ロボタクシーの実用的な展開と次世代のモビリティ・システムの規制承認に不可欠です。私たちのソリューションは、自動車安全性の整合性レベル（ASIL）を念頭に設計されており、市場が成長し、発展するにつれて展開する準備ができています。私たちは、ANAELLOが将来的に自律性の核心になることを信じています。

ANAELLOのAIセンサー・フュージョン・エンジンは、長期のGPSが利用できないシナリオで回復力をどのように向上させますか?

私たちの製品とソリューションすべてで、独自のAIセンサー・フュージョン・エンジンは、慣性位置とGPS位置を約10ミリ秒ごとにリアルタイムで処理および追跡します。したがって、私たちのソリューションは、スプーフィング、ジャミング、または衝撃による漂移の違いなどの異常を動的に識別できます。システムは、人間の介入なしで自動的に修正し、センサー・モードを切り替えます。常に、正しいものと間違っているものを判断します。ANAELLOのAIセンサー・フュージョン・エンジンは、さまざまな産業および防衛アプリケーションで継続的にテストおよび最適化されています。これにより、顧客は問題を迅速に解決できます。結果は、信頼性とパフォーマンスの向上のみではなく、顧客の迅速な実装と実用的な展開も可能になります。

シリコン・フォトニクス、AI、ロボティクスの分野で、次の5〜10年間に何が予想されますか?

次の10年間で、シリコン・フォトニクスは、特にGPSが利用できない、または妨害された環境での自律性の未来の基盤となります。ロボティクス、防衛、航空宇宙、産業分野での堅牢なナビゲーション・システムの需要が増加するにつれて、フォトニクス・センサー、たとえばANAELLOのSiPhOGは、大型で大容量で高コストなソリューションから、小型で高容量で統合されたソリューションへの移行を牽引することになります。電子業界と同様に、シリコン・フォトニクス・チップ上にさらに多くの機能を統合し、機能を増やし、コストを削減することで、より多くの機能を提供することになります。

さらに、電子機器をより小型化し、統合を進めることで、将来的には、すべての機能を指先ほどの小さなチップにまとめることができます。これにより、同等のパフォーマンスを消費者市場に提供できるようになります。ANAELLOは、将来的には、すべての自律車両に搭載されるだけでなく、すべてのスマート・ウォッチ、スマート・フォン、動くものや位置が重要なすべてのものに搭載されることになります。GPSが利用できるかどうかは問題ありません。ANAELLOが常にあなたと一緒にいれば、迷う心配はありません。

あなたを最も興奮させることは何ですか? エンジニアや政府機関はANAELLOとどのように関わることができますか?

私は、ANAELLOのテクノロジーがどのように急速に採用されているかを見て非常に興奮しています。農業、ロボティクス、防衛などです。私たちは、システムが簡単にインストールでき、ユーザー・フレンドリーで、完璧に機能するように努めてきました。システムのいくつかは、車両に15分以内にリトライできるようになっています。顧客のフィードバックは、私たちがどのように問題を解決しているかを実感させてくれます。私たちのエンジニアは直接顧客と話をし、顧客のボートに乗り、リアルタイムでテストをし、ドローン・プラットフォームに飛び、データを分析し、アルゴリズムを調整して、ソリューションが顧客のプラットフォームで動作するようにしています。

これにより、私たちが顧客をどのようにサポートし、課題に対処しているかをリアルタイムで見ることができます。多くの顧客が私たちに、「ANAELLOが必要」と言われるようになってきました。これは、すべての努力と労力を価値があるものにします。私たちは、複数の業界でこれを行っています。エンジニアは、顧客との直接的なやり取りを愛しています。これにより、私たちのチームは現実世界の問題を解決できます。私たちは、前人未踏の挑戦に取り組み、成功しました。ただし、エンジニアとして、私たちはこれが初めての始まりに過ぎません。多くの魅力的な開発が予想されます。私たちはナビゲーションの分野を変え続け、世界にGPSが利用できないナビゲーション能力を提供するソリューションを提供し続けるでしょう。私たちは、エンジニア、システム・インテグレーター、政府機関など、パートナーと協力し、評価キットを入手し、製品をテストし、プラットフォームでテストし、支援を提供することを歓迎します。私たちとつながりましょう。私たちで一緒にナビゲーションの未来を築きましょう。

素晴らしいインタビュー、ありがとうございました。詳細を知りたい読者は、ANAELLO Photonicsを訪問してください。