Dr. Mario Paniccia, CEO of ANELLO Photonics – Wywiad z serii

Dr. Mario Paniccia jest doświadczonym CEO z Doliny Krzemowej, współzałożycielem i przewodniczącym Anello Photonics, gdzie kieruje misją firmy mającą na celu rewolucjonizowanie systemów nawigacji za pomocą zaawansowanej technologii fotonicznej. Pionier w dziedzinie fotonicznej i nawigacji bezwładnościowej, wcześniej spędził ponad dwie dekady w Intelu, gdzie awansował do stanowiska Intel (INTC ) Fellow i kierował programem fotonicznym firmy, przekształcając go w technologię komercyjną wdrożoną na całym świecie. Posiada tytuł doktora w dziedzinie fizyki ciała stałego na Purdue University i jest członkiem IEEE, SPIE, OSA, a także członkiem Narodowej Akademii Inżynierii w USA.

Anello Photonics zmienia nawigację bezwładnościową dzięki swojemu giroskopowi optycznemu SiPhOG™, kompaktowemu czujnikowi o wysokiej precyzji zbudowanemu przy użyciu technologii fotonicznej. W przeciwieństwie do tradycyjnych giroskopów optycznych, rozwiązanie Anello jest w pełni zintegrowane na czypie fotonicznym, oferując wyjątkową precyzję przy zmniejszonej wielkości, wadze, mocy i koszcie. Zaprojektowane dla środowisk z ograniczonym dostępem do sygnału GPS, technologia ta wspiera nawigację autonomiczną w sektorach takich jak robotyka, lotnictwo, obrona i automatyka przemysłowa.

Co napędza Twoją pasję do innowacji, szczególnie na styku fotonicznej i autonomii?

Moją pasję napędza życiowa fascynacja tym, jak fotoniczna może rozwiązywać krytyczne problemy świata rzeczywistego i zmieniać branże. Kiedy zaczynaliśmy pracę nad fotoniczną w Intelu, było to szalone pomysł, aby budować urządzenia optyczne z krzemu. Udowodniliśmy, że wszyscy się mylili, i opracowaliśmy nie tylko technologię fotoniczną, ale także całą branżę, a dziś ta technologia jest we wszystkich centrach danych na świecie. W Anello zaczęliśmy ponownie z odważnym pomysłem, aby wprowadzić zintegrowaną fotoniczną do zmiany rynku nawigacji.

Poprzez stworzenie pierwszego na świecie giroskopu optycznego SiPhOG™, byliśmy w stanie opracować całkowicie nowe produkty i rozwiązania dla rynków, które potrzebują nawigacji o wysokiej precyzji, która wcześniej była niedostępna ze względu na wysoki koszt istniejących rozwiązań.

Jesteśmy w trakcie zmiany tego, co jest możliwe, poprzez wprowadzanie czujników optycznych o wysokiej precyzji, niskim dryfie, z radykalną poprawą wielkości, wagi i mocy do rynku autonomicznego. Otwiera to całkowicie nowe zastosowania i przypadki użycia we wszystkich branżach, od budownictwa, rolnictwa, transportu, robotyki, UAV – bezzałogowych statków powietrznych, USV – bezzałogowych statków powierzchniowych, pojazdów autonomicznych, a także w branży obronnej.

Co zainspirowało wizję założycielską ANELLO, i jak środowiska z ograniczonym dostępem do sygnału GPS ukształtowały Wasz plan?

ANELLO Photonics zostało założone, aby rozwiązać rosnącą lukę w branży: Dzisiejsze giroskopy optyczne są bardzo dokładne, ale są duże, niewygodne i bardzo drogie. Zatem są one używane tylko w bardzo wysokich zastosowaniach, takich jak samoloty myśliwskie, okręty podwodne, ICBM, itp. Na drugim końcu spektrum mamy giroskopy MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), które są w wszystkich urządzeniach konsumenckich, takich jak telefony, słuchawki, zegarki, itp. Są to urządzenia o bardzo wysokiej wydajności (miliardy sztuk produkowanych rocznie), ale cierpią na dryf spowodowany temperaturą, wibracjami i efektami EMI.

W związku z tym nie mogą być one używane do nawigacji o wysokiej precyzji. Gdy rosło zapotrzebowanie na autonomię w ciągu ostatnich kilku lat, rosła również luka w środku. Zobaczyliśmy tę okazję i powiedzieliśmy: “co, gdybyśmy mogli zbudować giroskop optyczny przy użyciu fotonicznej?” – wtedy możemy wprowadzić wysokowydajne możliwości w małej skali do rynku masowego.

To doprowadziło do rozwoju ANELLO SiPhOG. Następnie zaczęliśmy patrzeć na rozwiązania nawigacyjne, które mogłyby być zbudowane z SiPhOG, i zrealizowaliśmy, że możemy dostarczyć produkty o niskim koszcie i wysokiej wydajności, które umożliwią nawigację w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS. Gdy zaczęło się pojawiać więcej przypadków zakłóceń i fałszowania sygnału GPS, ANELLO było tam, aby skapitalizować to i stworzyliśmy produkty i plany skupione na dostarczaniu systemów nawigacji w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS, zarówno w zastosowaniach przemysłowych, jak i obronnych.

Jak ANELLO SiPhOG różni się od tradycyjnych giroskopów optycznych i systemów MEMS?

Główna fizyka działania giroskopu optycznego i SiPhOG jest podobna, tj. oparta na efekcie Sagnaca. Jednak dla SiPhOG wzięliśmy wszystkie dyskretne elementy optyczne, które znajdują się w giroskopach optycznych dzisiaj (dzielacze, łączniki, modulatory fazy, detektory, filtry polaryzacyjne, połączenia światłowodowe itp.) i zintegrowaliśmy je wszystkie na małym czypie fotonicznym, który jest produkowany podobnie jak standardowe układy elektroniczne. Ten czyp fotoniczny zastępuje wszystkie ręczne montowanie i wyjustowanie, jest bardziej niezawodny i może być produkowany na dużą skalę. Ponadto stworzyliśmy nowy, niezwykle czuły i niskomocowy system elektroniczny, który kontroluje czyp fotoniczny i mierzy sygnały optyczne i fazę Sagnaca oraz prędkość obrotu.

Wszystko to jest produkowane i montowane przy użyciu tych samych technik montażu “podnoszenia i umieszczania”, które są używane w branży elektronicznej dzisiaj. Gdy zmontowane, nasz SiPhOG dostarcza takie same niskie dryfowe wyniki giroskopu, jak giroskop optyczny, ale w znacznie mniejszej, kompaktowej, niskiej mocy i skalowalnej rozwiązaniu, które praktycznie mieści się na dłoni. Dlatego nazywamy to “giroskopem optycznym na czypie”. W przeciwieństwie do giroskopów MEMS, które często dryfują w ciągu sekund i są podatne na temperaturę i wibracje, ANELLO SiPhOG – ponieważ jest oparty na fotonicznej – nie jest podatny na żadne z tych efektów. Gdy łączony w systemie, umożliwia to niezawodną, długoterminową nawigację bezwładnościową w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS lub fałszowanych, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla autonomii na lądzie, w powietrzu i na morzu.

Jakie ryzyko stwarzają rosnące przypadki zakłóceń i fałszowania sygnału GPS, i dlaczego zależność od GPS jest niewystarczająca?

Przypadki zakłóceń i fałszowania sygnału GPS gwałtownie wzrosły na całym świecie, stwarzając poważne zagrożenia dla platform autonomicznych, operacji wojskowych i krytycznej infrastruktury. Na przykład, w 2025 roku już zobaczyliśmy 500% wzrost przypadków fałszowania na całym świecie. Zobaczyliśmy również około 700 przypadków zakłóceń i fałszowania dziennie, a około 1500 lotów jest fałszowanych codziennie na całym świecie. Systemy, które zależą wyłącznie od GPS, są podatne na błędy pozycjonowania, aż do awarii w środowiskach kontestowanych lub zdegradowanych sygnału GPS – po prostu nie działają. Niezależnie od tego, czy jest to kanał miejski, tunel podziemny, czy strefa wojny, zależność tylko od GPS jest wysokim ryzykiem.

Jeśli stracisz sygnał GPS, nie wiesz, gdzie jesteś, i nie wiesz, dokąd idziesz. To stwarza poważne problemy bezpieczeństwa dla systemów nawigacji, które zależą od GPS. Podczas gdy systemy oparte na giroskopach optycznych są dostępne, często są one zbyt drogie i duże, aby wdrożyć je na rynek masowy. Jednak teraz, dzięki systemom nawigacji bezwładnościowej ANELLO – opartym na SiPhOG – możemy dostarczyć warstwę nawigacji odpornej na awarie, opartą na rozwiązaniach, które umożliwiają nawigację, gdy sygnał GPS jest niedostępny lub fałszowany.

Jak system ANELLO oferuje “prawdę” alternatywną w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS?

Systemy nawigacji bezwładnościowej ANELLO wykorzystują unikalny giroskop optyczny SiPhOG™, połączony z procesorem, algorytmami fuzji sensorów opartymi na sztucznej inteligencji, akcelerometrami i innymi czujnikami, aby dostarczyć rozwiązanie nawigacji w czasie rzeczywistym. Ponieważ nasz SiPhOG ma tak wysoką precyzję, nasze produkty nie zależą od niczego zewnętrznego, co dostarcza prawdziwą “prawdę”. Co możemy zrobić, to dostarczyć nieprzerwaną, nawigację w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS, gdy i gdzie sygnał GPS jest niedostępny. Ponadto monitorujemy w czasie rzeczywistym naszą pozycję, porównujemy ją z pozycją GPS, a jeśli nasze rozwiązanie wykryje fałszowanie lub zakłócenie sygnału GPS, będzie ono bezproblemowo przechodziło do trybu nawigacji bezwładnościowej ANELLO, zapewniając ciągłą, niezawodną i dokładną śledzenie pozycji.

W istocie, technologia giroskopu optycznego ANELLO dostarcza każdemu systemowi ruchomemu wiarygodne rozwiązanie “prawdy” w sposób niezawodny i bezproblemowy – zawsze wtedy, gdy sygnał satelitarny jest naruszony. To nie dotyczy tylko pojazdów autonomicznych, ale także pojazdów załogowych, które nie mają GPS. Pomyśl o miejscach wokół obszarów objętych konfliktem, gdzie dochodzi do zakłóceń i fałszowania sygnału GPS. Jak odpowiedzi medyczne nawigują, aby uratować ludzi, gdy nie mają GPS lub nie wiedzą, dokąd iść?

Jaki przypadek użycia obecnie najbardziej wykorzystuje granice, i gdzie jest okazja do szybkiej skali?

Doświadczamy wysokiego popytu w przypadkach użycia przemysłowego, takich jak budownictwo, rolnictwo precyzyjne, robotyka i oczywiście aplikacje obronne. W sadach, kopalniach i poza drogami, gdzie GPS jest ograniczony lub przerywany – lub w ogóle nie działa, rozwiązania INS i IMU ANELLO utrzymują systemy autonomiczne w działaniu z dokładnością na poziomie centymetrów. W obronie, platformy takie jak USV – bezzałogowe statki powierzchniowe lub bezzałogowe statki powietrzne, które polegają na GPS do nawigacji, korzystają z integracji ANELLO z popularnymi autopilotami lub innymi odpowiednimi czujnikami, co umożliwia nawigację w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS przez dłuższy czas w środowiskach wyzwania.

Spójrzając w przyszłość, bardziej ekstremalne przypadki, takie jak hipersonika, wymagają jeszcze większej precyzji ze względu na prędkość, z jaką poruszają się – a jednocześnie chcą niskiej mocy i małej wielkości. Gdy spoglądamy na przyszłe aplikacje, takie jak drony dostawcze lub konsumenckie, a także nosimy urządzenia i przenośne, branża będzie chciała jeszcze mniejszych rozmiarów i mniejszej mocy. To jest jedna z zalet zintegrowanej fotonicznej. Możemy kontynuować integrację, zmniejszać rozmiar, zmniejszać moc, a jednocześnie dostarczać wysoką wydajność. Gdy przypadki użycia autonomii rosną, możliwość dostarczania SiPhOG w ilościach i na dużą skalę będzie kluczowa. To jest jeden z benefitów, których dokonaliśmy w ANELLO.

Jak systemy bezwładnościowe, takie jak ANELLO, wspierają bezpieczeństwo w kontekście wdrożenia robotaxi Tesla ?

Ponieważ pojazdy autonomiczne stają się coraz bardziej popularne, bezpieczeństwo w regionach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS staje się kluczowe. Systemy nawigacji bezwładnościowej ANELLO dostarczają bezpieczne działanie, utrzymując precyzyjną lokalizację, gdy sygnał satelitarny zanika lub jest zakłócony. W przypadku awarii GPS i fałszowania, nasze rozwiązania oparte na SiPhOG zapewniają, że pojazd pozostaje świadomy swojej przestrzeni i wie, co jest prawdziwe, a co jest zakłócone. To umożliwia bezpieczne manewrowanie lub kontrolowaną nawigację, co jest kluczowe dla zatwierdzenia regulacyjnego i wdrożenia robotaxi, autonomicznych ciężarówek i systemów mobilności następnej generacji. Nasze rozwiązania zostały zaprojektowane z myślą o poziomie bezpieczeństwa automotive (ASIL), abyśmy mogli być gotowi do wdrożenia, gdy te rynki będą rosły i ewoluować. Wierzymy, że ANELLO będzie w centrum autonomii w przyszłości.

Jak silnik fuzji sensorów AI ANELLO poprawia odporność w długich scenariuszach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS?

W wszystkich naszych produktach i rozwiązaniach nasz silnik fuzji sensorów AI przetwarza i śledzi w czasie rzeczywistym pozycję bezwładnościową i pozycję GPS co około 10 ms. Ze względu na to, nasze rozwiązania mogą dynamicznie identyfikować anomalie, takie jak fałszowanie, zakłócenie lub dryf wywołany wstrząsem. System automatycznie koryguje i przełącza się między trybami sensorów bez żadnej interwencji człowieka – zawsze określając, co jest poprawne, a co jest niepoprawne. Silnik fuzji sensorów AI ANELLO jest ciągle testowany i optymalizowany przez nasz zespół w różnych aplikacjach przemysłowych i obronnych na polu i na lądzie, w powietrzu i na morzu. To umożliwia szybsze wdrożenie i rzeczywiste przypadki użycia dla naszych klientów. Rezultatem jest nie tylko niezrównana niezawodność i wydajność dla tych wyzwania aplikacji autonomicznych, ale także szybsze wdrożenie dla naszych klientów, aby szybko rozwiązać ich problemy.

Co czeka nas w następnych 5-10 latach dla fotonicznej w autonomii, AI i robotyce?

W ciągu najbliższej dekady zintegrowana fotoniczna stanie się podstawą przyszłości autonomii, szczególnie w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS lub kontestowanych. Gdy rośnie popyt na odporne systemy nawigacji w sektorach robotyki, obrony, lotnictwa i przemysłu, czujniki fotoniczne, takie jak ANELLO SiPhOG, będą prowadzić zmianę z dużych, niewygodnych, wysokomocnych i drogich rozwiązań do mniejszych, bardziej wydajnych, kompaktowych i łatwiejszych do zintegrowania rozwiązań dla rynku masowego. Podobnie jak w branży elektronicznej, będziemy kontynuować integrację coraz większej liczby funkcji na naszym czypie fotonicznym, dostarczając więcej funkcjonalności i niższych kosztów.

Ponadto będziemy kontynuować integrację elektroniki z mniejszymi funkcjami i mniejszymi rozmiarami, i pewnego dnia wszystko to będzie na małym czypie mniejszym niż paznokieć. Ten w pełni zintegrowany mały czyp przyniesie ten sam poziom wydajności na rynek konsumencki. Pomyśl o tym, ANELLO nie będzie tylko w każdym pojeździe autonomicznym, ale także w każdym zegarku, każdym telefonie – we wszystkim i wszystkim, co się porusza lub co ma znaczenie pozycja. Niezależnie od tego, czy masz GPS, czy nie, nie martw się już o to, że możesz się zgubić lub nie wiedzieć, gdzie jesteś, bo wiesz, że ANELLO jest z Tobą zawsze.

Co najbardziej Cię ekscytuje, i jak inżynierowie lub rządy mogą współpracować z ANELLO?

Jestem podekscytowany tym, jak szybko nasza technologia jest przyjmowana – od rolnictwa po robotykę i obronę. Pracowaliśmy ciężko, aby upewnić się, że nasze systemy są łatwe w instalacji, przyjazne dla użytkownika i działają bezbłędnie. Niektóre z tych systemów mogą być zainstalowane w pojeździe w ciągu weniger niż 15 minut. Opinie klientów na temat tego, jak szybko rozwiązujemy ich problemy, sprawiają, że czujemy, że pomagamy społeczeństwu. Nasi inżynierowie pracują i rozmawiają bezpośrednio z naszymi klientami. Jesteśmy z naszymi klientami, jesteśmy na ich łodziach, testujemy w czasie rzeczywistym z nimi, latają na ich platformach bezzałogowych i jesteśmy obok nich, analizując dane i dostosowując nasze algorytmy, aby upewnić się, że nasze rozwiązania działają na ich platformach.

To pozwala nam zobaczyć w czasie rzeczywistym, jak nasze rozwiązania umożliwiają naszym klientom i rozwiązują ich wyzwania. Widzimy coraz więcej klientów, którzy przychodzą do nas i mówią: “Hej, zostałem poinformowany, że potrzebuję ANELLO”. To ostatecznie sprawia, że cała ciężka praca i wysiłek są warte. I robimy to we wszystkich branżach. Inżynierowie kochają tę bezpośrednią interakcję z klientami, co umożliwia naszym zespołom rozwiązywać rzeczywiste problemy. Wzięliśmy na siebie odważne wyzwanie, aby stworzyć coś, czego nie było wcześniej. Zrobiliśmy to, ale jako inżynier z serca jesteśmy dopiero na początku, a przed nami leżą wiele ekscytujących rozwojów. Będziemy kontynuować zmianę pola nawigacji i dostarczanie rozwiązań, które zapewnią możliwości nawigacji w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GPS na całym świecie. Zapraszamy naszych partnerów – inżynierów, integratorów systemów, agencje rządowe itp. – do współpracy z nami, uzyskania naszych zestawów oceny, przetestowania naszych produktów, przetestowania na ich platformach i pozwolenia nam pomóc im. Połącz się z nami – Razem możemy zbudować przyszłość nawigacji razem.

Dziękujemy za wspaniały wywiad, czytelnicy, którzy chcą dowiedzieć się więcej, powinni odwiedzić Anello Photonics.