Dr. Mario Paniccia, CEO van ANELLO Photonics – Interviewreeks

Dr. Mario Paniccia is een ervaren CEO met zijn basis in Silicon Valley, mede-oprichter en voorzitter van Anello Photonics, waar hij de missie van het bedrijf leidt om navigatiesystemen te revolutioneren met geavanceerde fotontechnologie. Een pionier op het gebied van siliconenfotonica en inertiale navigatie, werkte hij eerder meer dan twee decennia bij Intel (INTC ), waar hij opklom tot Intel Fellow en het siliconenfotonica-programma van het bedrijf leidde, waarmee hij het transformeerde in een wereldwijd ingezette commerciële technologie. Hij heeft een Ph.D. in vastestoffysica van de Purdue University en is een Fellow van IEEE, SPIE en OSA, evenals een lid van de Amerikaanse Nationale Academie voor Ingenieurswetenschappen.

Anello Photonics herdefinieert inertiale navigatie met zijn SiPhOG™ optische gyroscoop, een compacte, hoge-nauwkeurigheidssensor gebouwd met siliconenfotonica. In tegenstelling tot traditionele vezeloptische gyros, is de oplossing van Anello volledig geïntegreerd op een fotonische chip, waarmee uitzonderlijke nauwkeurigheid wordt geboden met een verlaagd formaat, gewicht, vermogen en kosten. Ontworpen voor GPS-uitgedoofde omgevingen, ondersteunt de technologie autonome navigatie in sectoren zoals robotica, lucht- en ruimtevaart, defensie en industriële automatisering.

Wat drijft uw passie voor innovatie, vooral op het snijvlak van siliconenfotonica en autonomie?

Mijn drive komt voort uit een levenslange fascinatie voor hoe siliconenfotonica kritische, echte problemen kan oplossen en industrieën kan verstoren. Toen we siliconenfotonica bij Intel startten, was het een gekke gedachte om optische apparaten van silicium te bouwen. We hebben iedereen tegengesproken en niet alleen siliconenfotonicatechnologie ontwikkeld, maar een hele industrie. Bij ANELLO zijn we opnieuw begonnen met het moedige idee om geïntegreerde siliconenfotonica te brengen om de navigatiemarkt te verstoren.

Met de creatie van de werelds eerste Silicon Photonics Optical Gyroscope – SiPhOG ™, zijn we in staat om geheel nieuwe producten en oplossingen te ontwikkelen voor markten die hoge-nauwkeurigheidnavigatie nodig hebben, die eerder ontoegankelijk waren vanwege de hoge kosten van bestaande oplossingen.

We herdefiniëren wat mogelijk is door het brengen van hoge-prestatie, lage-drift, optische gyrosensoren met radicale verbeteringen in formaat, gewicht en vermogen naar de autonome markt. Dit opent geheel nieuwe toepassingen en use cases over alle industrieën, van bouw, landbouw, trucking, robotica, onbemande luchtvaartuigen, onbemande oppervlaktevaartuigen, autonome voertuigen en natuurlijk over de defensie-industrie.

Wat inspireerde de oprichtingsvisie achter ANELLO, en hoe vormden GPS-uitgedoofde omgevingen uw roadmap?

ANELLO Photonics is opgericht om een groeiende kloof in de industrie aan te pakken: vandaag de dag zijn vezeloptische gyros (FOGs) zeer nauwkeurig, maar zijn ze groot, omvangrijk en zeer duur. Aan de andere kant van het spectrum heb je MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) gebaseerde gyros die in alle consumentenapparaten zoals telefoons, oordopjes, horloges, enz. worden gebruikt. Deze zijn zeer hoogvolume-apparaten (miljarden eenheden worden per jaar gefabriceerd), maar ze lijden aan drift als gevolg van temperatuur, trilling en EMI-effecten.

Als zodanig kunnen ze niet worden gebruikt voor hoge-nauwkeurigheidnavigatie. Toen de behoefte aan autonomie de afgelopen jaren groeide, was er een groeiende kloof in het midden. We zagen deze kans en zeiden: “Wat als we een vezeloptische gyroscoop konden bouwen met siliconenfotonica?” – dan kun je hoge-prestatiecapaciteit in een klein formaat naar de massamarkt brengen.

Dit leidde tot de ontwikkeling van de ANELLO SiPhOG. We zijn vervolgens begonnen met het onderzoeken van navigatieoplossingen die met de SiPhOG konden worden gebouwd en realiseerden ons dat we kosteneffectieve producten konden leveren met uitzonderlijke prestaties die navigatie in GPS-uitgedoofde omgevingen zouden mogelijk maken. Toen GPS-storing en -ontkenningsincidenten vaker voorkwamen, was ANELLO er om hierop te kapitaliseren en creëerde producten en een roadmap gericht op het leveren van GPS-uitgedoofde navigatiesystemen die FOG-prestaties naar de massamarkt brengen, zowel in industriële als defensie-toepassingen.

Hoe verschilt de ANELLO SiPhOG van traditionele FOGs en MEMS-systemen?

De principiële fysica van de werking van een FOG en de SiPhOG zijn beide vergelijkbaar, d.w.z. gebaseerd op het Sagnac-effect. Echter, voor de SiPhOG hebben we alle discrete optische componenten die in FOGs worden aangetroffen (splitsers, koppelaars, fase-modulatoren, detectoren, polarisatiefilters, vezelsplices, enz.) geïntegreerd op een kleine fotonische geïntegreerde siliciumchip die net als standaard geïntegreerde elektronische circuits wordt geproduceerd. Deze fotonische chip vervangt alle handmatige assemblage en uitlijning, is betrouwbaarder en kan op grote schaal worden geproduceerd. We hebben bovendien een novum, extreem gevoelige en laagvermogen elektronisch systeem gecreëerd dat de fotonische chip controleert en de optische signalen en Sagnac-fase en rotatiesnelheid meet.

Alles wordt geproduceerd en geassembleerd met behulp van dezelfde hoogvolume “pick and place”-assemblagetechnieken die vandaag in de elektronica-industrie worden gebruikt. Wanneer geassembleerd, levert onze SiPhOG dezelfde lage-driftgyro-prestaties als een FOG, maar in een veel kleinere, compacte, lagere vermogen en schaalbare oplossing die letterlijk in de palm van uw hand past. Dit is waarom we het “vezelgyro op een chip” noemen. In tegenstelling tot MEMS-gyros, die vaak binnen seconden afwijken en gevoelig zijn voor temperatuur en trilling, is de ANELLO SiPhOG – aangezien het op fotonen gebaseerd is – niet gevoelig voor een van deze effecten. Wanneer gecombineerd in een systeem, maakt dit robuuste, langetermijninertiale navigatie in GPS-uitgedoofde of vervalste omgevingen mogelijk, waardoor het een ideale oplossing is voor autonomie op land, lucht en zee.

Wat voor risico’s houden stijgende GPS-storing en -valsing in, en waarom is GPS-afhankelijkheid niet duurzaam?

GPS-storing- en -valsingsincidenten zijn wereldwijd toegenomen, waardoor grote bedreigingen ontstaan voor autonome platforms, militaire operaties en kritieke infrastructuur. Bijvoorbeeld, in 2025 hebben we al een toename van 500% in valsingsincidenten wereldwijd gezien. We hebben ook ongeveer 700 storing- en valsingsgebeurtenissen per dag gezien, en ongeveer 1.500 vluchten worden dagelijks over de hele wereld vals gemaakt. Systemen die uitsluitend afhankelijk zijn van GPS, zijn kwetsbaar voor positioneringsfouten tot en met uitval in betwiste of GPS-signaalgedegradeerde omgevingen – ze werken gewoon niet. Of het nu gaat om stedelijke kloven, ondergrondse tunnels of oorlogsgebieden, afhankelijkheid van alleen GPS is een groot risico.

Als u GPS verliest, weet u niet waar u bent en weet u vervolgens niet waar u heen gaat. Dit houdt grote veiligheidsproblemen in voor navigatiesystemen die afhankelijk zijn van GPS. Terwijl FOG-gebaseerde systemen zeker beschikbaar zijn, zijn ze vaak te duur en te groot om te implementeren op de massamarkt. Echter, nu met hoge-prestatie-inertiale systemen van ANELLO – gebaseerd op SiPhOG – kunnen we een robuuste laag van veerkrachtige navigatieoplossingen bieden voor operationele situaties waarin GPS faalt of niet beschikbaar is.

Hoe biedt het systeem van ANELLO een “grondwaarheid”-alternatief in GPS-uitgedoofde omgevingen?

De inertiale navigatiesystemen van ANELLO gebruiken de unieke SiPhOG ™ optische gyroscoop, in combinatie met een CPU, AI-gebaseerde sensorfusiealgoritmen, versnellingssensoren en andere sensoren om een real-time navigatiepositieoplossing te bieden. Aangezien de SiPhOG zo’n hoge precisie heeft, zijn onze producten niet afhankelijk van externe factoren en bieden ze een echte “grondwaarheid”. Wat we vervolgens kunnen doen, is robuuste en ononderbroken GPS-uitgedoofde navigatie bieden wanneer en waar de GPS-signaal niet beschikbaar is. Bovendien monitoren we in real-time onze positie, vergelijken we deze met de GPS-positie en als onze oplossing GPS-valsing of -storing detecteert, zal deze naadloos overschakelen naar de ANELLO-dode-rekeningnavigatie, waardoor continue, betrouwbare en nauwkeurige positiebijhoud mogelijk wordt.

Welk huidig use case duwt de grenzen, en waar ligt de kans op korte-termijnschaal?

We zien een hoge vraag in industriële use cases zoals bouw, precisielandbouw, robotica en natuurlijk defensietoepassingen. In boomgaarden, mijnen en off-roadomgevingen waar GPS beperkt of intermittent is – of faalt – houden de INS- en IMU-oplossingen van ANELLO autonome systemen operationeel met centimeter-nauwkeurigheid. In defensie profiteren platforms zoals USVs – onbemande oppervlaktevaartuigen of drones die afhankelijk zijn van GPS voor navigatie – van de integratie van ANELLO met bestaande autopiloten of andere relevante sensoren, waardoor GPS-uitgedoofde navigatie voor langere perioden mogelijk wordt in uitdagende omgevingen.

Hoe ondersteunen inertiale systemen zoals die van ANELLO de veiligheid in contexten zoals de inzet van Teslas robotaxi’s?

Terwijl autonome voertuigen mainstream worden, wordt veiligheid in GPS-uitgedoofde regio’s kritiek. De inertiale navigatiesystemen van ANELLO bieden failsafe operationele prestaties, waardoor nauwkeurige lokaliseringsmogelijkheden behouden blijven wanneer satellietsignalen wegvallen of worden aangetast. In het geval van GPS-falen en -valsing, zorgen de SiPhOG-gebaseerde oplossingen van ANELLO ervoor dat het voertuig ruimtelijk bewust blijft en weet wat echt is en wat wordt aangetast. Dit maakt veilige manoeuvres of gecontroleerde navigatie mogelijk, wat essentieel is voor regelgevingsgoedkeuring en daadwerkelijke inzet van robotaxi’s, autonome trucks en next-gen mobiliteitssystemen. Onze oplossingen zijn ontworpen met ASIL (Automotive Safety Integrity Level) in gedachten, zodat we klaar zijn om in te zetten naarmate deze markten groeien en evolueren. We geloven dat ANELLO in de toekomst aan de basis zal liggen van autonomie.

Hoe verbetert de AI-sensorfusie-engine van ANELLO de veerkracht in langdurige GPS-uitgedoofde scenario’s?

In al onze producten en oplossingen verwerkt en volgt onze propriëtaire AI-sensorfusie-engine in real-time de inertiale positie en GPS-positie elke ~10 ms. Door dit, kunnen onze oplossingen dynamisch anomalieën zoals valsing, storing of schok-geïnduceerde driftverschillen identificeren. Het systeem corrigeert en schakelt automatisch tussen sensormodi zonder menselijke tussenkomst – altijd bepalend wat correct is en wat incorrect is. De ANELLO AI-sensorfusie-engine wordt continu getest en geoptimaliseerd door ons team in verschillende industriële en defensietoepassingen in het veld en over land, lucht en zee. Dit maakt snellere implementatie en echte use-case-inzet mogelijk voor onze klanten. Het resultaat is niet alleen ongeëvenaarde betrouwbaarheid en prestaties voor deze uitdagende autonome toepassingen, maar ook snellere inzet voor onze klanten om snel hun problemen op te lossen.

Wat houdt de komende 5-10 jaar in voor siliconenfotonica in autonomie, AI en robotica?

De komende decennium zal geïntegreerde siliconenfotonica een fundament worden voor de toekomst van autonomie, vooral in GPS-uitgedoofde of betwiste omgevingen. Naarmate de vraag naar veerkrachtige navigatiesystemen groeit over robotica, defensie, lucht- en ruimtevaart en industriële sectoren, zullen fotonica-sensoren zoals de ANELLO SiPhOG de overgang leiden van grote, omvangrijke, hoge-vermogen en dure oplossingen naar kleinere, hogere volumes, compacte en gemakkelijk geïntegreerde oplossingen voor de massamarkt. Net als in de elektronica-industrie, zullen we meer en meer functies op onze siliconenfotonica-chip integreren, waardoor meer functionaliteit en lagere kosten ontstaan.

Bovendien zullen we de elektronica verder integreren met meer functies en een kleiner formaat, en op een dag zal al dit op een kleine chip kleiner dan uw nagel passen. Deze volledig geïntegreerde kleine chip zal hetzelfde niveau van prestaties naar de consumentenmarkt brengen. Denk hieraan, ANELLO zal niet alleen in elk autonoom voertuig zitten, maar ook in elke slimme horloge, elke slimme telefoon – in alles en nog wat dat beweegt of waarvan de positie belangrijk is. Of u nu GPS hebt of niet, hoeft u zich geen zorgen te maken over het verdwalen of niet weten waar u bent, want u weet dat ANELLO altijd bij u is.

Wat boeit u het meest, en hoe kunnen ingenieurs of overheden met ANELLO in contact komen?

Ik word enthousiast door hoe snel onze technologie wordt geadopteerd – van landbouw tot robotica tot defensie. We hebben hard gewerkt om ervoor te zorgen dat onze systemen gemakkelijk te installeren zijn, gebruikersvriendelijk zijn en feilloos werken. Sommige van deze systemen kunnen in minder dan 15 minuten in een voertuig worden geïnstalleerd. De feedback van klanten over hoe snel we hun problemen oplossen, maakt ons echt het gevoel dat we de samenleving helpen. Onze ingenieurs werken en communiceren rechtstreeks met onze klanten. We zijn bij onze klanten, we zijn op hun boten, testen in real-time met hen, we vliegen op hun drone-platforms en zijn naast hen om de gegevens te analyseren en onze algoritmen aan te passen om ervoor te zorgen dat onze oplossingen op hun platforms werken.

Dit stelt ons in staat om te zien hoe onze oplossingen onze klanten empoweren en hun uitdagingen aanpakken. We zien steeds meer van onze klanten die naar ons komen en zeggen: “Hey, ik hoorde dat we ANELLO nodig hebben”. Dit maakt al het harde werk en de inspanning meer dan de moeite waard. En we doen dit in meerdere industrieën. Ingenieurs houden van deze directe interactie met klanten, waardoor ons team in staat is om echte wereldproblemen op te lossen. We hebben een moedige uitdaging aangegaan om iets te creëren dat nog nooit eerder was gedaan. We hebben dit gedaan, maar als ingenieur in hart en ziel zijn we pas aan het begin, en er liggen veel spannende ontwikkelingen in het verschiet. We zullen de toekomst van navigatie blijven veranderen en oplossingen blijven bieden die GPS-uitgedoofde navigatiecapaciteiten naar de wereld brengen. We nodigen onze partners – ingenieurs, systeemintegrators, overheden, enz. – uit om met ons samen te werken, onze evaluatiekits te krijgen, onze producten te testen, op hun platforms te testen en ons te laten helpen. Neem contact met ons op – Samen kunnen we de toekomst van navigatie bouwen.

Bedankt voor het geweldige interview, lezers die meer willen leren, moeten Anello Photonics bezoeken.