Interviuri
Dr. Mario Paniccia, CEO al ANELLO Photonics – Seria de interviuri
Dr. Mario Paniccia este un CEO cu experiență din Silicon Valley, co-fondator și președinte al Anello Photonics, unde conduce misiunea companiei de a revoluționa sistemele de navigație cu tehnologie fotonică avansată. Un pionier în domeniul fotonicii de siliciu și navigației inerțiale, el a petrecut anterior peste două decenii la Intel, unde a devenit Intel Fellow și a condus programul de fotonica de siliciu al companiei, transformându-l într-o tehnologie comercială globală. El deține un doctorat în fizica stării solide de la Universitatea Purdue și este fellow al IEEE, SPIE și OSA, precum și membru al Academiei Naționale de Inginerie a SUA.
Anello Photonics redefinește navigația inerțială prin giroscopul său optic SiPhOG, un senzor compact și de înaltă precizie construit utilizând fotonica de siliciu. În contrast cu giroscopii optici tradiționali, soluția Anello este complet integrată pe un cip fotonic, oferind o precizie excepțională cu dimensiuni, greutate, putere și cost reduse. Proiectat pentru medii fără GPS, tehnologia susține navigația autonomă în sectoare precum robotică, aerospațial, apărare și automatizare industrială.
Ce vă determină pasiunea pentru inovare, în special la intersecția dintre fotonica de siliciu și autonomie?
Motivația mea provine dintr-o fascinație de-o viață pentru modul în care fotonica de siliciu poate rezolva probleme critice din lumea reală și poate perturba industrii. Când am început fotonica de siliciu la Intel, a fost o idee nebunească să construim dispozitive optice din siliciu. Am dovedit că toată lumea se înșală și am dezvoltat nu numai tehnologia fotonicii de siliciu, ci și o întreagă industrie, iar astăzi această tehnologie se regăsește în toate centrele de date ale lumii. La ANELLO, am început din nou cu ideea îndrăzneață de a aduce fotonica de siliciu integrată pentru a perturba piața navigației.
Prin crearea primului giroscop optic cu fotonica de siliciu din lume – SiPhOG, am putut dezvolta produse și soluții complet noi pentru piețe care necesită navigație de înaltă precizie, care anterior erau inaccesibile din cauza costului ridicat al soluțiilor existente.
Suntem în proces de a redefini ceea ce este posibil prin aducerea de performanță de înaltă precizie, cu derivă redusă, senzori optici de giroscop cu îmbunătățiri radicale în ceea ce privește dimensiunea, greutatea și puterea pentru piața autonomă. Acest lucru deschide aplicații și cazuri de utilizare complet noi în toate industriile, de la construcții, agricultură, transport, robotică, UAV – vehicule aeriene fără pilot, USV – vehicule de suprafață fără pilot, vehicule autonome și, desigur, în industria apărării.
Ce a inspirat viziunea fondatoare din spatele ANELLO, și cum a influențat mediile fără GPS drumul dvs.?
ANELLO Photonics a fost fondat pentru a aborda o lacună în creștere în industrie: giroscopii optici cu fibră (FOG) de astăzi sunt foarte precisi, dar sunt mari, voluminoși și foarte scumpi. Prin urmare, acestea sunt utilizate doar pentru aplicații de înaltă performanță, cum ar fi avioane de luptă, submarine, rachete balistice intercontinentale etc. La celălalt capăt al spectrului, aveți giroscopii bazati pe sisteme microelectromecanice (MEMS) care se regăsesc în toate dispozitivele dvs. de consum, cum ar fi telefoane, căști, ceasuri etc. Acestea sunt dispozitive de înalt volum (miliarde de unități sunt produse anual), dar suferă de derivă din cauza temperaturii, vibrațiilor și efectelor EMI.
Ca atare, acestea nu pot fi utilizate pentru navigație de înaltă precizie. Pe măsură ce nevoia de autonomie a crescut în ultimii ani, a apărut o lacună în mijloc. Am văzut această oportunitate și am spus: “Ce-ar fi dacă am putea construi un giroscop optic cu fibră utilizând fotonica de siliciu?” – atunci puteți aduce o capacitate de înaltă performanță într-un factor de formă mic pentru piața de masă.
Acest lucru a condus la dezvoltarea ANELLO SiPhOG. Apoi am început să examinăm soluții de navigație care puteau fi construite cu SiPhOG și am realizat că putem livra produse eficiente din punct de vedere al costului, cu volum ridicat și performanță excepțională, care ar permite navigația în medii fără GPS. Pe măsură ce perturbarea și blocarea GPS au început să devină mai frecvente, ANELLO a fost acolo pentru a capitaliza această oportunitate și am creat produse și un drum care vizează livrarea de sisteme de navigație fără GPS, care aduc performanța FOG la piața de masă, atât în aplicații industriale, cât și de apărare.
Cum se deosebește ANELLO SiPhOG de giroscopii optici tradiționali și sistemele MEMS?
Fizica principală de funcționare a unui FOG și a SiPhOG sunt similare, adică bazate pe efectul Sagnac. Cu toate acestea, pentru SiPhOG, am luat toate componentele optice discrete care se găsesc în FOG-urile de astăzi (divizori, cuplatori, modulatori de fază, detectoare, filtre de polarizare, îmbinări de fibră etc.) și le-am integrat pe un mic cip fotonic de siliciu, care este produs la fel ca circuitele electronice integrate standard. Acest cip fotonic înlocuiește toată asamblarea și alinierea manuală, este mai fiabil și poate fi produs la scară. De asemenea, am creat un sistem electronic extrem de sensibil și cu putere redusă, care controlează cipul fotonic și măsoară semnalele optice și faza Sagnac și viteza de rotație.
Toate acestea sunt produse și asamblate utilizând aceleași tehnici de asamblare “pick and place” de înalt volum, care sunt utilizate în industria electronică astăzi. Atunci când sunt asamblate, SiPhOG-ul nostru livrează aceeași performanță de giroscop de joasă derivă ca și un FOG, dar într-o soluție mult mai mică, compactă, cu putere redusă și scalabilă, care se potrivește practic în palmă. Acesta este motivul pentru care îl numim “giroscop cu fibră pe un cip”. În contrast cu giroscopii MEMS, care adesea suferă de derivă în câteva secunde și sunt sensibili la temperatură și vibrații, ANELLO SiPhOG – deoarece se bazează pe fotoni – nu este sensibil la niciunul dintre aceste efecte. Atunci când sunt combinate într-un sistem, acest lucru permite navigație inerțială robustă și pe termen lung în medii fără GPS sau cu semnal deghizat, făcându-l o soluție ideală pentru autonomie pe uscat, aer și apă.
Care sunt riscurile perturbării și deghizării GPS în creștere, și de ce este dependența de GPS nesustenabilă?
Incidentele de perturbare și deghizare a GPS au crescut la nivel global, reprezentând amenințări majore pentru platformele autonome, operațiunile militare și infrastructura critică. De exemplu, în 2025 am văzut deja o creștere de 500% a incidentelor de deghizare la nivel global. Am văzut, de asemenea, aproximativ 700 de evenimente de perturbare și deghizare pe zi, și aproximativ 1.500 de zboruri sunt deghizate zilnic în întreaga lume. Sistemele care depind exclusiv de GPS sunt vulnerabile la erori de poziționare sau chiar la eșec în medii contestate sau cu semnal degradat de GPS – pur și simplu nu funcționează. Indiferent dacă sunteți în canioane urbane, tunele subterane sau zone de război, dependența exclusivă de GPS este un risc ridicat.
Dacă pierdeți GPS, nu știți unde sunteți și nu știți unde mergeți. Acest lucru ridică probleme majore de siguranță pentru sistemele de navigație care depind de GPS. În timp ce sistemele bazate pe FOG sunt disponibile cu siguranță, acestea sunt adesea prea scumpe și mari pentru a fi implementate pe piața de masă. Cu toate acestea, acum, cu sisteme inerțiale de înaltă performanță de la ANELLO – bazate pe SiPhOG – putem oferi un strat robust de soluții de navigație rezistente pentru funcționarea atunci când GPS eșuează sau este indisponibil.
Cum oferă sistemul ANELLO o “adevăr de bază” alternativ în medii cu GPS limitat?
Sistemele de navigație inerțială ANELLO utilizează giroscopul nostru optic unic SiPhOG, combinat cu un CPU, algoritmi de fuziune de senzori bazate pe inteligență artificială, accelerometre și alte senzori pentru a livra o soluție de poziționare de navigație în timp real. Deoarece SiPhOG-ul nostru are o precizie atât de ridicată, produsele noastre nu depind de nimic din exterior și acest lucru oferă un adevărat “adevăr de bază”. Ce putem face atunci este să livrăm navigație robustă și neîntreruptă, fără GPS, atunci când și unde semnalul GPS este indisponibil. În plus, monitorizăm în timp real poziția noastră, o comparăm cu poziția GPS și, dacă soluția noastră detectează deghizarea sau perturbarea GPS, se va trece fără întrerupere la navigația de înregistrare a morții ANELLO, asigurând urmărirea poziției continue, fiabilă și precisă.
În esență, tehnologia giroscopului optic ANELLO oferă oricărui sistem în mișcare o soluție de “adevăr de bază” de încredere, în mod fiabil și ori de câte ori semnalele satelitare sunt compromise. Acest lucru nu este valabil doar pentru vehicule autonome, ci și pentru vehiculele cu pilot care nu au GPS. Gândiți-vă la locuri din sau din jurul zonelor de conflict devastate de război, unde se produc perturbări și deghizări ale GPS. Cum pot răspunde salvatorii medicali pentru a salva oameni atunci când nu au GPS sau nu știu unde să meargă?
Care este cazul de utilizare actual care împinge limitele, și unde este oportunitatea pentru o scară pe termen scurt?
Suntem martorii unei cereri ridicate în cazuri de utilizare industriale, cum ar fi construcții, agricultură de precizie, robotică și, desigur, aplicații de apărare, atât pe uscat, cât și în aer. În livezi, mine și medii off-road, unde GPS este limitat sau intermitent – sau chiar eșuează – soluțiile INS și IMU ale ANELLO mențin sistemele autonome funcționând cu precizie de nivel centimetric. În apărare, platforme precum USV – Vehicule de suprafață fără pilot sau drone care se bazează pe GPS pentru navigație, beneficiază de integrarea ANELLO cu autopiloții prevalenți sau alți senzori relevanți, ceea ce permite navigația fără GPS pentru perioade prelungite de timp în medii dificile.
În perspectivă, cazuri extreme, cum ar fi hipersonicele, solicită o precizie și mai mare, din cauza vitezelor la care se deplasează – și încă mai doresc putere redusă și dimensiuni mici. Pe măsură ce ne uităm la drone autonome pentru aplicații viitoare, cum ar fi dronele de livrare sau dronele de consum, și/sau dispozitive purtabile și dispozitive portabile, industria va dori factori de formă și mai mici și putere mai redusă. Acesta este unul dintre avantajele oferite de fotonica de siliciu integrată. Putem continua să integrăm, să reducem dimensiunile, să reducem puterea și să livrăm în continuare performanțe ridicate. Pe măsură ce cazurile de utilizare a autonomiei cresc, capacitatea de a livra SiPhOG-uri în volum și la scară va fi crucială. Acesta este un beneficiu cheie al ceea ce am dezvoltat la ANELLO.
Cum sprijină sistemele inerțiale, cum ar fi ANELLO, siguranța în contexte precum implementarea robotaxi a lui Tesla?
Pe măsură ce vehiculele autonome devin mainstream, siguranța în regiunile fără GPS devine critică. Sistemele de navigație inerțială ANELLO livrează performanță operațională sigură, menținând localizarea precisă atunci când semnalele satelitare cad sau sunt compromise. În caz de eșec al GPS și deghizare, soluțiile noastre ANELLO, alimentate de SiPhOG, asigură că vehiculul rămâne conștient spațial și știe ce este real și ce este compromis. Acest lucru permite manevrarea sigură sau navigația controlată, care este cheia pentru aprobarea regulamentară și implementarea în lumea reală a robotaxi, camioanelor autonome și sistemelor de mobilitate de ultimă generație. Soluțiile noastre au fost proiectate cu ASIL (Nivel de integritate a siguranței automobilului) în minte, astfel încât putem fi gata să implementăm pe măsură ce aceste piețe cresc și evoluează. Credem că ANELLO va fi în centrul autonomiei în viitor.
Cum îmbunătățește motorul de fuziune de senzori AI al ANELLO rezistența în scenariile fără GPS pe termen lung?
În toate produsele și soluțiile noastre, motorul nostru de fuziune de senzori AI procesează și urmărește în timp real poziția inerțială și poziția GPS la fiecare ~10 ms. Din cauza acestui lucru, soluțiile noastre pot identifica în mod dinamic anomalii, cum ar fi deghizarea, perturbarea sau diferențele de derivă induse de șoc. Sistemul se auto-corectează și comută între modurile de senzor fără nicio intervenție umană – determinând întotdeauna ce este corect și ce este incorect. Motorul de fuziune de senzori AI al ANELLO este testat în mod continuu și optimizat de echipa noastră în diverse aplicații industriale și de apărare pe teren și în toate mediile. Acest lucru permite o implementare mai rapidă și o utilizare reală a cazurilor pentru clienții noștri. Rezultatul este nu numai o fiabilitate și o performanță fără precedent pentru aceste aplicații autonome dificile, ci și o implementare mai rapidă pentru clienții noștri pentru a rezolva rapid problemele lor.
Ce rezervă următorii 5-10 ani pentru fotonica de siliciu în autonomie, inteligență artificială și robotică?
În următorul deceniu, fotonica de siliciu integrată va deveni fundamentală pentru viitorul autonomiei, în special în medii fără GPS sau contestate. Pe măsură ce crește cererea de sisteme de navigație rezistente în robotică, apărare, aerospațial și sectoare industriale, senzorii fotonică, cum ar fi ANELLO SiPhOG, vor conduce schimbarea de la soluții mari, voluminoase, cu putere ridicată și costuri ridicate la soluții mai mici, cu volum mai mare, compacte și ușor de integrat pentru piața de masă. La fel ca și în industria electronică, vom continua să integrăm tot mai multe funcții pe cipul nostru de siliciu fotonic, oferind mai multă funcționalitate și costuri mai mici.
În plus, vom continua să integrăm electronica cu funcții suplimentare și o amprentă mai mică și, într-o zi, totul va fi pe un cip mic, mai mic decât unghia dvs. Acest cip complet integrat va aduce același nivel de performanță pe piața de consum. Gândiți-vă la asta, ANELLO nu va fi doar în fiecare vehicul autonom, ci și în fiecare ceas inteligent, în fiecare telefon inteligent – în orice și orice care se mișcă sau are o poziție importantă. Indiferent dacă aveți GPS sau nu, nu mai trebuie să vă faceți griji că vă pierdeți sau nu știți unde sunteți, pentru că știți că ANELLO este cu dvs. în orice moment.
Ce vă entuziasmează cel mai mult, și cum pot inginerii sau guvernele să interacționeze cu ANELLO?
Sunt încântat de viteza cu care tehnologia noastră este adoptată – de la agricultură la robotică, la apărare. Am lucrat din greu pentru a ne asigura că sistemele noastre sunt ușor de instalat, prietenoase cu utilizatorul și funcționează fără probleme. Unele dintre aceste sisteme pot fi retrofite într-un vehicul în mai puțin de 15 minute. Feedback-ul clienților cu privire la modul în care rezolvăm rapid problemele lor ne face să simțim că ajutăm societatea. Inginerii noștri lucrează și discută direct cu clienții noștri. Suntem cu clienții noștri, suntem pe bărcile lor, testăm în timp real cu ei, suntem lângă ei pe platformele de drone și analizăm împreună datele și ajustăm algoritmii noștri pentru a ne asigura că soluțiile noastre funcționează pe platformele lor.
Acest lucru ne permite să vedem în timp real modul în care soluțiile noastre împuternicesc clienții noștri și abordează provocările lor. Vedem tot mai mult clienți care vin la noi și spun: “Am auzit că avem nevoie de ANELLO”. Acest lucru face ca toată munca grea și efortul să merite. Și o facem în multiple industrii. Inginerii iubesc această interacțiune directă cu clienții, care ne permite să rezolvăm probleme din lumea reală. Am preluat o provocare îndrăzneață de a crea ceva care nu a fost făcut niciodată înainte. Am făcut-o, dar, ca inginer în inimă, suntem doar la început, și multe dezvoltări interesante se află în fața noastră. Vom continua să schimbăm domeniul navigației și să livrăm soluții care oferă capacități de navigație fără GPS lumii. Invităm partenerii noștri – ingineri, integratori de sisteme, agenții guvernamentale etc. – să colaboreze cu noi, să obțină kiturile noastre de evaluare, să testeze produsele noastre, să le testeze pe platformele lor și să ne lase să îi ajutăm. Conectați-vă cu noi – Împreună, putem construi viitorul navigației.
Mulțumim pentru acest interviu minunat; cititorii care doresc să afle mai multe ar trebui să viziteze Anello Photonics.
