Dr. Mario Paniccia, CEO al ANELLO Photonics – Seria de interviuri

Dr. Mario Paniccia este un CEO experimentat 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 siliconului și navigației inerțiale, el a petrecut peste două decenii la Intel (INTC ), unde a devenit Intel Fellow și a condus programul de fotonica siliconului al companiei, transformându-l într-o tehnologie comercială globală. El deține un doctorat în fizică a 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 intermediul giroscopului său optic SiPhOG, un senzor compact și de înaltă precizie construit utilizând fotonica siliconului. În contrast cu giroscopurile optice tradiționale, soluția Anello este complet integrată pe un cip fotonic, oferind o precizie excepțională cu dimensiuni, greutate, putere și cost reduse. Proiectat pentru medii în care semnalul GPS este deniat, 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 siliconului și autonomie?

Îmi vine dintr-o fascinație de-o viață pentru modul în care fotonica siliconului poate rezolva probleme critice din lumea reală și perturba industrii. Când am început fotonica siliconului la Intel, a fost o idee nebună să construim dispozitive optice din silicon. Am dovedit că toată lumea greșește și am dezvoltat nu numai tehnologia fotonicii siliconului, 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 siliconului integrată pentru a perturba piața navigației.

Prin crearea primului giroscop optic cu fotonica siliconului 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 redefinește ceea ce este posibil prin aducerea de senzori giroscopici optici de înaltă precizie, cu derivă scăzută, cu îmbunătățiri radicale în ceea ce privește dimensiunea, greutatea și puterea, pe piața autonomă. Acest lucru deschide aplicații și cazuri de utilizare complet noi în toate industriile, de la construcții, agricultură, transport, robotică, vehicule aeriene fără pilot, vehicule de suprafață fără pilot, vehicule autonome și, desigur, în industria apărării.

Ce v-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: giroscopurile optice cu fibră (FOG) de astăzi sunt foarte precise, dar sunt mari, voluminoase și foarte scumpe. Prin urmare, ele 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 MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) care se regăsesc în toate dispozitivele dvs. de consum, cum ar fi telefoane, căști, ceasuri etc. Acestea sunt dispozitive de volum ridicat (miliarde de unități fabricate anual), dar suferă de derivă din cauza temperaturii, vibrațiilor și efectelor EMI.

Ca atare, ele 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 siliconului?” – atunci puteți aduce capacitate de înaltă performanță într-un factor de formă compact pe 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 oferi produse la costuri eficiente, la volum ridicat, cu performanțe excepționale care ar permite navigația în medii fără GPS. Pe măsură ce perturbarea și denegarea semnalului GPS au început să devină mai frecvente, ANELLO a fost acolo pentru a capitaliza această oportunitate și am creat produse și un drum de urmat axat pe furnizarea de sisteme de navigație fără GPS care aduc performanța FOG pe piața de masă, atât în aplicații industriale, cât și de apărare.

Cum diferă ANELLO SiPhOG de giroscopurile optice tradiționale și sistemele MEMS?

Principiile fizice de funcționare ale unui FOG și SiPhOG sunt similare, adică bazate pe efectul Sagnac. Cu toate acestea, pentru SiPhOG, am luat toate componentele optice discrete care se găsesc în FOG-uri astăzi (divizori, cupluri, modulatoare de fază, detectoare, filtre de polarizare, îmbinări de fibră etc.) și le-am integrat pe un cip fotonic siliconic mic, 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 nou, 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 de înaltă volum “pick and place” utilizate în industria electronică astăzi. Atunci când este asamblat, SiPhOG-ul nostru livrează aceeași performanță de giroscop cu derivă scăzută ca un FOG, dar într-o soluție mult mai compactă, cu putere redusă și scalabilă, care, în esență, se potrivește în palmă. Acesta este motivul pentru care îl numim “giroscop optic pe cip”. În contrast cu giroscopurile MEMS, care adesea derivă în câteva secunde și sunt sensibile la temperatură și vibrații, ANELLO SiPhOG – deoarece se bazează pe fotoni – nu este sensibil la niciunul dintre aceste efecte. Atunci când este combinat într-un sistem, acest lucru permite navigație inerțială robustă pe termen lung în medii fără GPS sau cu semnal compromis, făcându-l o soluție ideală pentru aplicații autonome pe uscat, aer și apă.

Care sunt riscurile pe care le prezintă perturbarea și simularea semnalului GPS în creștere, și de ce este nesustenabilă dependența de GPS?

Incidentele de perturbare și simulare a semnalului GPS au crescut la nivel global, reprezentând amenințări majore pentru platformele autonome, operațiunile militare și infrastructura critică. De exemplu, în 2025, am văzut o creștere de 500% a incidentelor de simulare la nivel global. Am văzut, de asemenea, aproximativ 700 de evenimente de perturbare și simulare pe zi, și aproximativ 1.500 de zboruri sunt simulate zilnic în întreaga lume. Sistemele care depind exclusiv de GPS sunt vulnerabile la erori de poziționare și pot suferi eșecuri complete în medii contestate sau cu semnal GPS degradat – pur și simplu nu funcționează. Indiferent dacă este vorba de canioane urbane, tunele subterane sau zone de război, dependența exclusivă de GPS reprezintă un risc ridicat.

Dacă pierdeți semnalul GPS, nu știți unde sunteți și, prin urmare, nu știți încotro mergeți. Acest lucru prezintă probleme majore de siguranță pentru sistemele de navigație care depind de GPS. În timp ce sistemele bazate pe FOG sunt disponibile, ele sunt adesea prea scumpe și voluminoase pentru a fi implementate pe piața de masă. Cu toate acestea, acum, cu sistemele inerțiale de înaltă performanță de la ANELLO – bazate pe SiPhOG – putem oferi un strat robust de soluții de navigație reziliente pentru funcționarea atunci când GPS-ul eșuează sau este indisponibil.

Cum oferă sistemul ANELLO o “adevăr de bază” alternativ în medii cu GPS compromis?

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 în exterior și oferă “adevăr de bază” real. Ceea ce putem face apoi este livra 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 simulare sau perturbare a GPS-ului, se va trece fără întrerupere la navigația de deducție 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 și robustă, ori de câte ori semnalele satelitare sunt compromise. Acest lucru nu se aplică doar vehiculelor autonome, ci și vehiculelor cu pilot, care nu au GPS. Gândiți-vă la locuri din jurul zonelor de conflict, unde se produc perturbări și simulări ale semnalului GPS. Cum pot naviga echipele de intervenție medicală 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 apropiată?

În prezent, vedem o cerere ridicată în cazuri de utilizare industriale, cum ar fi construcții, agricultură de precizie, robotică și, desigur, aplicații de apărare. În livezi, mine și medii off-road, unde GPS-ul este limitat sau intermittent – sau eșuează complet, soluțiile INS și IMU ANELLO mențin sistemele autonome funcționând cu precizie la nivel de centimetru. 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, permițând navigație fără GPS pentru perioade prelungite de timp în medii provocatoare.

Privind spre viitor, cazuri extreme, cum ar fi hipersonicele, solicită o precizie și mai mare, din cauza vitezelor la care călătoresc – și, totuși, doresc putere redusă și dimensiuni mici. Pe măsură ce ne uităm la drone autonome pentru aplicații viitoare, cum ar fi drone de livrare sau dispozitive portabile, industria va dori factori de formă și mai mici și putere mai redusă. Acesta este unul dintre avantajele oferite de fotonica siliconului integrată. Putem continua să integrăm, să reducem dimensiunile, să reducem puterea și, totuși, să oferim performanțe ridicate. Pe măsură ce cazurile de utilizare autonome 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-ului și simulare, soluțiile noastre ANELLO, bazate pe SiPhOG, asigură că vehiculul rămâne conștient de spațiu 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 pregătiți să ne 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 reziliența în scenarii 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 fapt, soluțiile noastre pot identifica în mod dinamic anomaliile, cum ar fi simularea, perturbarea sau deriva indusă de șoc. Sistemul se corectează și trece automat între modurile de senzor fără intervenție umană, determinând întotdeauna ce este corect și ce este incorect. Motorul de fuziune de senzori AI al ANELLO este testat și optimizat în mod constant de echipa noastră în diverse aplicații industriale și de apărare pe teren și pe uscat, aer și apă. Acest lucru permite o implementare mai rapidă și o implementare reală a cazurilor de utilizare pentru clienții noștri. Rezultatul este nu numai o fiabilitate și o performanță fără precedent pentru aceste aplicații autonome provocatoare, ci și o implementare mai rapidă pentru clienții noștri pentru a rezolva rapid problemele lor.

Ce reprezintă următorii 5-10 ani pentru fotonica siliconului în autonomie, inteligență artificială și robotică?

În următorul deceniu, fotonica siliconului integrată va deveni fundamentală pentru viitorul autonomiei, în special în medii fără GPS sau contestate. Pe măsură ce cererea de sisteme de navigație reziliente crește în sectoarele roboticii, apărării, aerospațiale și industriale, senzorii fotonică, cum ar fi ANELLO SiPhOG, vor conduce schimbarea de la soluții voluminoase, cu putere ridicată și costuri ridicate la soluții mai mici, cu volum ridicat, compacte și integrate pentru piața de masă. La fel ca și în industria electronică, vom continua să integrăm funcții tot mai multe pe cipul nostru de fotonica siliconului, oferind funcționalitate mai mare și costuri mai mici.

În plus, vom continua să integrăm electronica cu funcții tot mai multe și un footprint mai mic și, într-o zi, totul va fi pe un cip mic, mai mic decât unghia ta. 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 oricine 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 voi în orice moment.

Ce vă entuziasmează cel mai mult, și cum pot inginerii sau guvernele colabora cu ANELLO?

Sunt încântat de viteza cu care tehnologia noastră este adoptată – de la agricultură la robotică și 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 noștri cu privire la modul în care rezolvăm rapid problemele lor ne face să simțim că ajutăm societatea. Inginerii noștri lucrează și comunică direct cu clienții noștri. Suntem alături de clienții noștri, suntem pe vasele lor, testăm în timp real cu ei, zburăm pe platformele lor de drone și suntem una lângă alta, analizând datele și ajustând algoritmii noștri pentru a ne asigura că soluțiile noastre funcționează pe platformele lor.

Acest lucru ne permite să vedem în timp real cum soluțiile noastre împuternicesc clienții noștri și abordează provocările lor. Vedem tot mai mulți clienți care vin la noi și spun: “Am fost sfătuiți să folosim ANELLO”. Acest lucru, în cele din urmă, face ca toată munca grea și efortul să merite. Și facem acest lucru 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 acest lucru, 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 oferim soluții care să furnizeze 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 împreună.

Mulțumim pentru acest interviu minunat, cititorii care doresc să afle mai multe despre ANELLO Photonics ar trebui să viziteze Anello Photonics.