Dr. Mario Paniccia, CEO av ANELLO Photonics – Intervju-serie

Dr. Mario Paniccia er en erfaren Silicon Valley-basert CEO, medgrunnlegger og styreleder i Anello Photonics, der han leder selskapets misjon om å revolusjonere navigasjonssystemer med avansert fotonteknologi. En pioner innen silisiumfotonikk og inertiell navigasjon, tilbragte han tidligere over to tiår i Intel (INTC ), der han steg til Intel Fellow og ledet selskapets silisiumfotonikkprogram, og transformerte det til en globalt distribuert kommersiell teknologi. Han har en Ph.D. i faststoffysikk fra Purdue University og er en Fellow of IEEE, SPIE og OSA, samt medlem av USAs nasjonale ingeniørakademi.

Anello Photonics definerer på nytt inertiell navigasjon gjennom sin SiPhOG™ optiske gyroskop, et kompaktt, høy-presisjons sensor bygget med silisiumfotonikk. I motsetning til tradisjonelle fiber-optiske gyroer, er Anellos løsning fullstendig integrert på en fotonteknisk chip, og tilbyr unik nøyaktighet med redusert størrelse, vekt, effekt og kostnad. Designet for GPS-utfordrede miljøer, støtter teknologien autonom navigasjon over sektorer som robotikk, romfart, forsvar og industriell automatisering.

Hva driver din lidenskap for innovasjon – spesielt i skjæringspunktet mellom silisiumfotonikk og autonomi?

Min drive kommer fra en livslang fascinasjon for hvordan silisiumfotonikk kan løse kritiske, virkelige problemer og forstyrre industrier. Da vi startet silisiumfotonikk i Intel, var det et vanvittig ide å bygge optiske enheter av silisium. Vi beviste alle feil og utviklet ikke bare silisiumfotonikk-teknologi, men også en hel industri, og i dag er denne teknologien i alle verdens datasentre. Hos ANELLO startet vi igjen med den modige idéen om å bringe integrert silisiumfotonikk for å forstyrre navigasjonsmarkedet.

Med skapelsen av verdens første Silicon Photonics Optical Gyroscope – SiPhOG™, har vi kunnet utvikle helt nye produkter og løsninger for markedene som trenger høy-presisjons navigasjon, som tidligere var utilgjengelig på grunn av de høye kostnadene til eksisterende løsninger.

Vi definerer på nytt hva som er mulig med å bringe høy-ytelsespresisjon, lav drift, optiske gyrosensorer med radikal forbedring i størrelse, vekt og effekt til det autonome markedet. Dette åpner opp helt nye anvendelser og bruksområder over alle industrier, fra konstruksjon, landbruk, lastebiler, robotikk, UAV – ubemannede luftfartøy, USV – ubemannede overflatefartøy, autonome kjøretøy og selvfølgelig over hele forsvaret.

Hva inspirerte grunnleggende visjonen bak ANELLO, og hvordan påvirkte GPS-utfordrede miljøer din veikart?

ANELLO Photonics ble grunnlagt for å løse en voksende gap i industrien: I dag er fiber-optiske gyroer (FOG) svært nøyaktige, men de er store, bulke og svært dyre. Derfor brukes de bare til de aller høyeste anvendelsene, som jagerfly, ubåter, ICBM osv. På den andre siden har du MEMS-baserte gyroer (Micro-Electro-Mechanical Systems) som er i alle forbrukerenheter som mobiltelefoner, ørepropper, klokker osv. Disse er svært høyvolumsenheter (milliarder enheter produseres årlig), men de lider under drift på grunn av temperatur, vibrasjon og EMI-effekter.

Som sådan kan de ikke brukes til høy-presisjons navigasjon. Da behovet for autonomi økte over de siste årene, var det en voksende gap i midten. Vi så denne muligheten og sa: “Hva hvis vi kunne bygge en fiber-optisk gyroskop med silisiumfotonikk?” – da kan du bringe høy-ytelseskapasitet i en liten formfaktor til massemarkedet.

Dette ledet til utviklingen av ANELLO SiPhOG. Vi startet så å se på navigasjonsløsninger som kunne bygges med SiPhOG, og vi innsett at vi kunne levere kostnadseffektive produkter i høy volum med unik ytelse som ville enable navigasjon i GPS-utfordrede miljøer. Da GPS-forstyrrelser og -utfordringer startet å bli mer vanlige, var ANELLO der for å kapitalisere på dette, og vi skapte produkter og en veikart som var fokusert på å levere GPS-utfordrede navigasjonssystemer som bringer FOG-nivå ytelse til massemarkedet over både industrielle og forsvarsapplikasjoner.

Hvordan skiller ANELLO SiPhOG seg fra tradisjonelle FOG og MEMS-systemer?

De fysiske prinsippene for drift av en FOG og SiPhOG er begge lignende, dvs. basert på Sagnac-effekten. Men for SiPhOG tok vi alle de separate optiske komponentene som finnes i FOG i dag (splittere, koplingsenheter, fase-modulatorer, detektorer, polarisasjonsfilter, fiberspleiser osv.) og integrerte dem alle på en liten fotonteknisk silisiumchip som produseres på samme måte som standard integrerte elektroniske kretser. Denne fotontekniske chippen erstatter all manuell montering og justering, er mer pålitelig og kan produseres i skala. Vi har i tillegg skapt et nytt, ekstremt sensitivt og lavt effekt-elektronisk system som kontrollerer den fotontekniske chippen og måler de optiske signalene og Sagnac-fasen og rotasjonsraten.

Alt dette produseres og monteres ved hjelp av de samme høyvolum “plukk og plasser” monterings-teknikkene som brukes i elektronikkindustrien i dag. Når det er montert, leverer vår SiPhOG samme lav-drift gyro-ytelse som en FOG, men i en mye mindre, kompaktere, lavere effekt og skalerbar løsning som essensielt passer i håndflaten. Dette er hvorfor vi kaller det “fiber-gyro på en chip”. I motsetning til MEMS-gyroer, som ofte drifter innen sekunder og er utsatt for temperatur og vibrasjon, er ANELLO SiPhOG – siden det er basert på fotoner – ikke utsatt for noen av disse effektene. Når kombinert i et system, muliggjør dette robust, langvarig inertiell navigasjon i GPS-utfordrede eller forfalskede miljøer, og gjør det til en ideell løsning for autonomi på land, luft og sjø-applikasjoner.

Hva risiko representerer økende GPS-forstyrrelser og -utfordringer, og hvorfor er GPS-avhengighet ikke bærekraftig?

GPS-forstyrrelse- og -utfordringshendelser har økt globalt, og utgjør store trusler mot autonome plattformer, militære operasjoner og kritisk infrastruktur. For eksempel har vi i 2025 allerede sett en 500 % økning i antall -utfordringshendelser globalt. Vi har også sett om lag 700 forstyrrelse- og -utfordringshendelser per dag, og om lag 1 500 fly blir -utfordret daglig over hele verden. Systemer som bare avhenger av GPS er sårbare for posisjonsfeil eller fullstendig feil i kontesterte eller GPS-signal-forringede miljøer – de fungerer bare ikke. Uansett om det er i urbane kanjoner, underjordiske tunneler eller krigszoner, er avhengighet av bare GPS en høy risiko.

Hvis du mister GPS, vet du ikke hvor du er, og du vet heller ikke hvor du skal. Dette utgjør store sikkerhetsproblemer for navigasjonssystemer som avhenger av GPS. Mens FOG-baserte systemer er tilgjengelige, er de ofte for dyre og store for å bli distribuert til massemarkedet. Men nå, med høy-ytelses inertielle systemer fra ANELLO – basert på SiPhOG – kan vi levere en robust lag av resilient navigasjon basert løsninger for drift når GPS feiler eller er utilgjengelig.

Hvordan tilbyr ANELLOs system en “ground truth” alternativ i GPS-utfordrede miljøer?

ANELLOs inertielle navigasjonssystemer bruker vår unike SiPhOG™ optiske gyroskop, kombinert med en CPU, AI-basert sensor-fusjonsalgoritmer, akselerometer og andre sensorer for å levere en sanntids navigasjonsposisjonsløsning. Siden vår SiPhOG har så høy presisjon, er våre produkter ikke avhengige av noe eksternt, og dette gir en virkelig “ground truth”. Hva vi kan gjøre, er å levere robust og uavbrutt GPS-utfordret navigasjon når og hvor GPS-signalet er utilgjengelig. I tillegg overvåker vi i sanntid vår posisjon, sammenligner den med GPS-posisjonen, og hvis vår løsning detekterer GPS-utfordring eller -forstyrrelse, vil den sømløst gå over til ANELLOs dødt-rekning navigasjon, og sikre kontinuerlig, pålitelig og nøyaktig posisjonssporings.

I essensen gir ANELLOs optiske gyro-teknologi enhver flyttbar enhet med en pålitelig “ground truth” løsning sømløst og pålitelig – når satellite-signaler er kompromittert. Dette er ikke bare for autonome kjøretøy, men også for mannskapskjøretøy som ikke har GPS. Tenk på steder i og rundt krigsherjede konfliktområder hvor GPS-forstyrrelse og -utfordring skjer. Hvordan kan medisinske respondenter navigere for å redde mennesker når de ikke har GPS eller vet hvor de skal gå?

Hvilken nåværende anvendelse presser grensene, og hvor ligger muligheten for nærmeste skala?

Vi ser høyt etterspørsel i industrielle anvendelser som konstruksjon, presisjonslandbruk, robotikk og selvfølgelig i forsvarsapplikasjoner over land, luft og sjø. I frukthager, gruver og utenfor vei-miljøer hvor GPS er begrenset eller intermittent – eller feiler helt, holder ANELLOs INS og IMU-løsninger autonome systemer i drift med centimeter-nøyaktighet. I forsvar, plattformer som USV – ubemannede overflatefartøy eller droner som avhenger av GPS for navigasjon, kan dra nytte av ANELLOs integrasjon med vanlige autopiloter eller andre relevante sensorer, som muliggjør GPS-utfordret navigasjon for lengre perioder i utfordrende miljøer.

Hvordan støtter inertielle systemer som ANELLOs sikkerheten i sammenhenger som Teslas robotaxi-utbredelse?

Som autonome kjøretøy blir mer vanlige, blir sikkerhet i GPS-utfordrede regioner kritisk. ANELLOs inertielle navigasjonssystemer leverer feil-sikre driftsprestations, og opprettholder nøyaktig lokaliseringsinformasjon når satellittsignaler forsvinner eller er kompromittert. I tilfelle av GPS-feil og -utfordring, sikrer ANELLOs SiPhOG-drevne løsninger at kjøretøyet forblir romlig bevisst og vet hva som er virkelig og hva som er kompromittert. Dette muliggjør trygg manøvrering eller kontrollert navigasjon, som er nøkkel til regulativ godkjenning og virkelig utbredelse av robotaxi, autonome lastebiler og neste-generasjons mobilitetssystemer. Våre løsninger ble designet med ASIL (Automotive Safety Integrity Level) i mente, så vi kan være klare til å utbrede når disse markedene vokser og utvikler seg. Vi tror ANELLO vil være i kjernen av autonomi i fremtiden.

Hvordan forbedrer ANELLOs AI-sensor-fusjonsmotor resilient i lange GPS-utfordrede scenarier?

I alle våre produkter og løsninger prosesserer og sporer vår proprietære AI-sensor-fusjonsmotor i sanntid den inertielle posisjonen og GPS-posisjonen hver ~10 ms. Fordi vår løsning kan dynamisk identifisere anomalier som -utfordring, -forstyrrelse eller støt-indusert drift-forskjeller, kan systemet auto-korrigere og skifte mellom sensor-moduser uten noen menneskelig inngripen – alltid bestemmer hva som er korrekt og hva som er feil. ANELLOs AI-sensor-fusjonsmotor testes kontinuerlig og optimaliseres av vårt team i ulike industrielle og forsvarsapplikasjoner i feltet og over land, luft og sjø. Dette muliggjør raskere implementering og virkelig utbredelse av våre kunders løsninger. Resultatet er ikke bare ubestridt pålitelighet og ytelse for disse utfordrende autonome applikasjonene, men også raskere utbredelse for våre kunder til å løse deres problemer raskt.

Hva ligger i fremtiden for silisiumfotonikk i autonomi, AI og robotikk de neste 5-10 årene?

Over de neste ti årene vil integrert silisiumfotonikk bli grunnleggende for fremtiden av autonomi, spesielt i GPS-utfordrede eller kontesterte miljøer. Ettersom etterspørselen etter resilient navigasjonssystemer vokser over robotikk, forsvar, romfart og industrielle sektorer, vil fotonikk-sensorer som ANELLOs SiPhOG lede skiftet fra store, bulke, høy-effekt og høye-kostnads løsninger til mindre, høy-volum, kompakte og lett-integrerte løsninger for massemarkedet. Liksom i elektronikkindustrien, vil vi fortsette å integrere flere og flere funksjoner på vår silisiumfotonikk-chip, og tilby mer funksjonalitet og lavere kostnad.

Vi vil også fortsette å integrere elektronikk med flere funksjoner og mindre fotavtrykk, og en dag vil all dette være på en liten chip mindre enn en fingernegl. Denne fullt integrerte lille chippen vil bringe samme nivå av ytelse til forbrukermarkedet. Tenk på dette – ANELLO vil ikke bare være i hvert autonomt kjøretøy, men også i hver smartklokke, hver smarttelefon – i alt og alle som beveger seg eller hvor posisjon er viktig. Uansett om du har GPS eller ikke, behøver du ikke lenger å bekymre deg for å bli fortapt eller ikke vite hvor du er, fordi du vet at ANELLO er med deg hele tiden.

Hva begeistrer deg mest, og hvordan kan ingeniører eller myndigheter samarbeide med ANELLO?

Jeg er begeistret over hvor raskt vår teknologi blir adoptert – fra landbruk til robotikk til forsvar. Vi har arbeidet hardt for å sikre at våre systemer er enkle å installere, brukervennlige og fungerer feilfritt. Noen av disse systemene kan være retrofittet i et kjøretøy på mindre enn 15 minutter. Kunde-tilbakemelding om hvor raskt vi løser deres problemer, gjør oss føle at vi hjelper samfunnet. Våre ingeniører arbeider og snakker direkte med våre kunder. Vi er ute med våre kunder, på deres båter, testende i sanntid med dem, flygende på deres droneplattformer og side om side med dem, analysere data og justere våre algoritmer for å sikre at våre løsninger fungerer på deres plattformer.

Dette lar oss se i sanntid hvordan våre løsninger muliggjør våre kunders muligheter og løser deres utfordringer. Vi ser mer og mer av våre kunder komme til oss og si “Hei, jeg ble fortalt at jeg trenger ANELLO”. Dette gjør all den harde innsatsen og anstrengelsen verdig. Og vi gjør dette over flere industrier. Ingenicører elsker denne direkte kundeinteraksjonen, som muliggjør våre team å løse virkelige verdensproblemer. Vi tok på oss en modig utfordring å skape noe som aldri var gjort før. Vi har gjort dette, men som ingeniør i hjertet er vi bare i begynnelsen, og det ligger mange spennende utviklinger foran oss. Vi vil fortsette å endre feltet av navigasjon og levere løsninger som gir GPS-utfordret navigasjonskapasitet til verden. Vi inviterer våre partnere – ingeniører, system-integratorer, myndigheter osv. – til å samarbeide med oss, få våre evalueringssett, teste våre produkter, teste på deres plattformer og la oss hjelpe deg. Samarbeid med oss – Sammen kan vi bygge fremtiden av navigasjon sammen.

Takk for det flotte intervjuet, lesere som ønsker å lære mer, kan besøke Anello Photonics.