ميخائيل تسفيتكوف- المدير الفني لشركة إنتل في روسيا. يعمل في مجال التقنيات الإلكترونية منذ أكثر من 15 عاماً.
السمع مجسات البطارية
- ما هي الاتجاهات الرئيسية لتطوير إنتل؟
— إنتل اليوم هي شركة تركز على البيانات.من ناحية، وصلنا إلى هذا الوضع من صناعة الإلكترونيات الدقيقة - لم تختف مصانعنا، ولا تزال Intel واحدة من الموردين الرائدين لأساس أشباه الموصلات في العالم الرقمي الحديث. من ناحية أخرى، لقد تجاوزنا بالفعل مكانة الشركة المصنعة للمعالجات الدقيقة فقط وأصبحنا منشئًا عالميًا لمكونات البنية التحتية الرقمية بأكملها. بدءًا من أشياء إنترنت الأشياء المستخدمة لجمع البيانات الأولية، إلى أقوى مراكز البيانات التي تعيش فيها هذه البيانات، حيث تتم معالجتها وتحولها من أرقام إلى معرفة. ولذلك، فإننا نحل جميع المهام الرئيسية التي تقف على هذا المسار لتطور البيانات. التجميع والتخزين والنقل - السلكي واللاسلكي على حد سواء؛ لدينا مجموعة كبيرة من التقنيات في مجال الاتصالات الخلوية 4G، LTE، 5G، والقنوات الضوئية.
على سبيل المثال ، واحدة من أكثر التقنيات الواعدة- Intel® Silicon Photonics ، التي ستوسع وتوفر قنوات عالية السرعة في المستقبل القريب. وبالطبع معالجة العناصر. لا تزال وحدة المعالجة المركزية Intel Intel القديمة الجيدة - سواء في قطاع الخادم أو في العميل ، هي أكثر أجهزة الكمبيوتر تنوعًا وأكثرها طلبًا لمجموعة واسعة من المهام. بالإضافة إلى أن المجال الأكثر أهمية هو تخزين البيانات. الآن تنتج Intel الكثير من محركات الأقراص الصلبة: من محركات أقراص SATA المعرفة من قبل المستخدم إلى محركات أقراص NVMe SSD الحديثة جدًا لمراكز البيانات ، بما في ذلك بالفعل على فيزياء 3D XPoint الجديدة بشكل أساسي. هذا لم نثر بعد مسألة القيادة الذاتية.
- هل تفعل ذلك؟
- شخصياً ، أنا - لا ، ولكن لدينا وحدة منفصلة ، Intel Autonomous Driving. تبحث Intel باهتمام شديد وتعمل بنشاط على هذا.
- هل تقوم بتطوير البنى التحتية من البداية إلى النهاية - وهذا هو جمع البيانات ، أي أجهزة الاستشعار والمعالجة؟ هل هذه الأنظمة لصناعات محددة؟
- لا ، نشر معينالبنية التحتية لإنترنت الأشياء هي عمل تكامل. نادرا ما تعمل إنتل كمتكامل. نحن مطورو التكنولوجيا. على سبيل المثال ، نصنع أجهزة إرسال واستقبال لشرائح Bluetooth واتصال Wi-Fi. تحتوي معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة على أي من رقائق Wi-Fi أو Bluetooth الخاصة بنا. بتطوير هذه البروتوكولات ، نقوم بنقل التقنيات من عالم تكنولوجيا المعلومات إلى العالم الصناعي.
الصورة: أنتون كارلينر / "Hightech"
على سبيل المثال ، كان زملائنا من Intel ITتم إجراء تجربة تجريبية مثيرة للاهتمام في أحد المصانع لنشر شبكة لاسلكية مكونة من 150 مستشعرًا تراقب المعدات والضغط ووجود شوائب للعديد من الغازات في الهواء. كان تصنيع أشباه الموصلات ، والذي يستخدم عدد كبير من المكونات الكيميائية. كما تم إثبات الكفاءة العالية للطاقة منخفضة Bluetooth (BLE) - وهي طوبولوجيا للمسافات القصيرة ، على بعد حوالي 15 مترًا من جهاز الاستقبال ، حتى في هذه الغرفة الصعبة مثل قاعة الإنتاج. وفقًا للتقديرات الداخلية لخدمة تكنولوجيا المعلومات لدينا ، تبين أن تكلفة هذه الشبكة كانت 10٪ فقط مقارنة بأجهزة استشعار سلكية كلاسيكية ، بما في ذلك الأسلاك وصيانة البنية التحتية السلكية في غرفة تعمل بالفعل.
تم نشر البنية التحتية التالية هناك:في غرفة مصنع كبيرة، كانت هناك بوابتان لإنترنت الأشياء، وهما في الأساس جهاز كمبيوتر Intel مزود بتقنية Intel Bluetooth ووحدة Wi-Fi، وتم تعليق أجهزة الاستشعار اللاسلكية. تم توصيل البوابات عن طريق الكابل بشبكة Ethernet وعبر Wi-Fi. من الممكن حدوث تداخل بين معايير لاسلكية مختلفة لأنها تستخدم نفس نطاق التردد. يعمل كل من BLE وWi-Fi في نطاق 2.4 جيجا هرتز. ولكن على عكس مجموعات البروتوكولات الأخرى، على سبيل المثال، IEEE 802.15.4، حيث لا يتم تنفيذ التعايش مع Wi-Fi بشكل جيد، يتم الجمع بين Bluetooth وWi-Fi بشكل متناغم، ويتشاركان موارد التردد بشكل فعال للغاية ويقاومان التأثير المتبادل على كل منهما. آخر. والأهم من ذلك أنه نتيجة لاختبار هذا النظام، الذي استمر لمدة عام ونصف، تم تحقيق موثوقية الاتصال بأجهزة الاستشعار بنسبة 99 بالمائة، وكان استقرار التشغيل متوقعًا للغاية. إذا لم يعمل المستشعر، فهو لم يعمل على الفور لأنه تم وضعه بشكل غير صحيح، على سبيل المثال، خلف عمود أو بعيدًا جدًا. ولكن إذا كانت الهندسة تسمح بإنشاء اتصال، فإن المستشعر يعمل بشكل صحيح ويكون الاتصال موثوقًا به.
وقد أظهرت أجهزة الاستشعار قدرتها على العيش منبطاريات في 620 مللي أمبير لمدة 452 يوما. هذا أمر جيد ، لكن هذا ليس الحد الأقصى ، لأن البطارية 620 مللي أمبير في الساعة هي بطارية للمساعدة في السمع ، وعلى سبيل المثال ، فإن أصبع AA موجود بالفعل في مكان ما حوالي ألفي مللي أمبير.
غلايات كمصدر للمعلومات غير تافهة
- في روسيا، هل يشارك البحث والتطوير بطريقة أو بأخرى في إنترنت الأشياء؟
- إنترنت الأشياء ليس شيئًا كرويًا منفصلاًالفراغ، هذا جزء من دورة حياة البيانات، مولدها الآلي. تقوم الإنسانية بإنشاء البيانات عن طريق تحميل الصور وكتابة النصوص، ولكن هذه الطريقة للحصول على المعلومات لا تقدم صورة شاملة للعالم. ومن أجل تحليل العالم بمزيد من التفصيل، هناك حاجة إلى الأتمتة. التطور الطبيعي لأي عمل ضروري هو الأتمتة. لأتمتة جمع البيانات، يتم نشر البنية التحتية لأجهزة الاستشعار.
لقد قلت ذات مرة أن أفضل مستشعر لإنترنت الأشياء هوهذه كاميرا فيديو. يعد دفق الفيديو مصدرًا غنيًا بالمعلومات، والأهم من ذلك، أنه أمر بديهي بالنسبة للبشر. إذا نظرنا إلى إنترنت الأشياء بشكل منفصل عن المفهوم العام الذي يركز على البيانات، فهو في معظم الحالات ليس مثيرًا للاهتمام.
القدرة على تشغيل غلاية على الهاتف الخليوي- خيار جيد ، لكن أكثر من فئة الخيارات الإضافية للأجهزة المنزلية ، بدلاً من إنترنت الأشياء. لكن القدرة على تحليل المعلومات من مليون دمية يمكن أن توفر معرفة جديدة تمامًا عن كيفية تغيُّر الحمل على الشبكة ، وحول كيفية شرب الناس للشاي في الصباح ، حيث يفضل معظم سكان المنازل التي تحتوي على مواقد الغاز غلي الشاي كهربائيًا دفع أموال إضافية لذلك.
- في إنترنت الأشياء الصناعي ، من الواضح من يملك البيانات. وإذا قلنا ، بشرط ، عن الغلايات ، إنترنت الأشياء المنزلية ، فمن الذي سيمتلك هذه البيانات عندما يتم جمعها من الأجهزة الشخصية؟
- أعتقد أنه في كل حالة معينة ، سيتم تحديد ذلك بموجب عقد يوقعه الشخص مباشرةً مع مشغل بياناته.
- الشركة المصنعة للجهاز؟
- ليس من الضروري.يمكن أن يكون مزود الخدمة الذي يتصل به الشخص عبارة عن شركة مصنعة للأجهزة، أو شركة إنترنت، أو حتى شركة ناشئة منفصلة. على أية حال، سيكون للشخص (كموضوع لاتخاذ القرار) - وهذا ما تظهره التغييرات الأخيرة في التشريعات - الحق في إدارة بياناته والتعبير عن قراره بشكل ملزم للمشغل. وسيُطلب من ممثل الخدمة اتباع هذا القرار.
الصورة: أنتون كارلينر / "Hightech"
تنقسم مشكلة البيانات إلى جزأين: هذا هو التنظيم المادي / التكنولوجي للحصول على البيانات والاجتماعية / القانونية. يكمن الجزء الاجتماعي والقانوني في مجال الدولة والشخص نفسه ، وعلينا نحن شركة تكنولوجيا توفير ببساطة فرصة ملائمة وفعالة من حيث التكلفة لتنفيذ أي قرار يتخذ.
وضع مراقب أمام الحائط في 24 شاشة هو ببساطة قاسي
- هل سيكون جمع البيانات اللاسلكية في الغالب؟
- الاتجاه الآن هو التحول إلى الاتصال اللاسلكيالتقنيات. يعد القياس عن بعد في حد ذاته مجالًا معروفًا للأتمتة منذ نصف قرن. واجهة RS-485 عبارة عن عائلة من الواجهات التسلسلية، ولا تعد شبكة Ethernet، التي حلت محلها، قصة جديدة على الإطلاق. لكن حجم هذه الأنظمة كان مقيدًا بعوامل مثل الحاجة إلى مد الكابلات. يعد مد الكابلات مهمة خطيرة تتطلب التخطيط أثناء مرحلة بناء المبنى. من الصعب جدًا أن تأتي وتركب 100 جهاز استشعار سلكي. أنا لا أقول أنه مستحيل، لكنه صعب للغاية. لكن ظهور أجهزة استشعار رخيصة الثمن ومقاومة للتداخل مع دورة حياة طويلة للبطارية يمكن أن يحول الكمية إلى نوعية جديدة. في هذه الحالة، عندما تصل أجهزة الاستشعار إلى حد معين، وتصبح لاسلكية، فإنها ستكون نفس السمة الطبيعية لأي مساحة مثل الإضاءة الآن.
RS-485 (الإنجليزية: المعيار الموصى به 485)- الطبقة المادية القياسية لغير متزامنواجهة. اكتسب المعيار شعبية كبيرة وأصبح الأساس لإنشاء مجموعة كاملة من الشبكات الصناعية المستخدمة على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية.
وقد صنفت EIA سابقا جميع معاييرها.بادئة "RS" (المهندس. الموصى بها القياسية - الموصى بها القياسية). يواصل العديد من المهندسين استخدام هذا التعيين ، لكن EIA / TIA استبدلت رسميًا RS بـ EIA / TIA من أجل تسهيل تحديد أصل معاييرها.
ميزة مثيرة للاهتمام - تطوير تقنيات عمليات يتذكرقانون تطوير هندسة أشباه الموصلات. في البداية ، عندما لا يكون هناك سوق حتى الآن ، تظهر شرائح القطع في وضع تجريبي ، فهي مكلفة للغاية ، لأن التطوير يكلف الكثير من المال. لكن مع ظهور الدخن وزيادة عدد الرقائق المصنعة ، ينخفض سعر الوحدة. لذا ، وفقًا لقانون مور ، فإن التطور الثوري للتكنولوجيا قد أتاح ظهور عالم جديد من أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، بسعر معالج أقل من 1000 دولار. يحدث الشيء نفسه الذي حدث في الثمانينات والتسعينات من القرن الماضي في عالم الأشياء إنترنت الأشياء. عندما تتغلب تكلفة المكونات ونظام IoT الشمولي على عتبة التوزيع الهائل للمتفجرات ، فإن الصانع سيكون مربحًا للاستثمار في تطوير أنظمة جديدة ، لأنه سيشاهد السوق ، وسيتمكن المستخدمون من أتمتة جميع جوانب حياتهم تلقائيًا.
- متى سيحدث هذا؟
- وهذا يحدث بالفعل.الآن ينمو قطاع المراقبة بالفيديو بسرعة كبيرة، ليس فقط في مجال الأمن، ولكن أيضًا في شكل الذكاء الاصطناعي - مراقبة فيديو ذكية جيدة مع التعرف على الموقف، وحساب عدد الأشخاص في قوائم الانتظار، وحركة المرور. على سبيل المثال، حلت المراقبة بالفيديو في الصناعة محل مراقبة الجودة على خطوط الإنتاج عمليًا. أي أنه لم يعد من الضروري الآن إجبار الشخص على النظر بشكل مستمر إلى قطع العمل التي تطير أمامه على الناقل لتحديد العيوب. هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام تحدث في هذا المجال، والسؤال الصحيح الذي يطرح نفسه على الفور هو: ما العمل مع هذا الطوفان من المعلومات؟ الأدوات الكلاسيكية الحالية لمعالجة البيانات لم تعد عديمة الفائدة. مرة أخرى، من المستحيل أن يجلس مراقب أمام جدار مكون من 24 شاشة ويطلب منه التركيز باستمرار واستخراج المعلومات من هذه التدفقات. انها مجرد قاسية.
الذكاء الاصطناعي أيضًا ليس موضوعًا جديدًا، بشكل دوريلقد تم تناول موضوع "الذكاء على السيليكون" منذ الخمسينيات. حتى أنني لحقت بموجة عام 2000 عندما كتبت دراستي حول تنفيذ الشبكات العصبية على FPGAs. لكن في تلك اللحظة لم تكن المنصة جاهزة للنمو السريع، أو لتحقيق قفزة نوعية. ولا تزال هناك كميات كبيرة من البيانات والمعدات الإنتاجية. بحث كولموجوروف أيضًا في قضايا الذكاء الاصطناعي. وقال إنه لا يرى أي عوائق رياضية أمام خلق كائنات حية كاملة مبنية بالكامل على آليات معالجة المعلومات الرقمية.
أندريه نيكولاييفيتش كولموجوروف- عالم رياضيات سوفياتي، أحد أعظم علماء الرياضيات في القرن العشرين.
Kolmogorov - واحدة من مؤسسي الحديثنظرية الاحتمالات ، حصل على نتائج أساسية في الطوبولوجيا ، والهندسة ، والمنطق الرياضي ، والميكانيكا الكلاسيكية ، ونظرية الاضطراب ، ونظرية تعقيد الخوارزمية ، والتحليل الوظيفي.
الصورة: أنتون كارلينر / "Hightech"
ولكن أداء جهاز كمبيوتر من 60s كانلا يكفي للعمل شبكة عصبية مفيدة عمليا. وفقط في النصف الثاني من 2010 ، وصل أداء أجهزة الكمبيوتر متعددة الأغراض إلى الحد الأدنى المطلوب لإطلاق شبكات عصبية متعددة الطبقات بملايين المعلمات. والأهم من ذلك ، أن شبكة الإنترنت قد جمعت معلومات كافية لتظهر مجموعات البيانات الكبيرة والعامة والموسومة بشكل دلالي ، مثل ImageNet. وهنا ، من فضلك ، قفزة ثورية - شبكة AlexNet على ImageNet لم تُظهر دقة التعرف على الأشياء في الصور الفوتوغرافية ، مقارنةً بشخصية الشخص. ونحن معتادون على العيش مع الأخطاء البشرية.
"سيتم قريباً تغيير اسم لجنة 3GPP إلى لجنة 5GPP"
- تتعامل Intel أيضًا مع 5G. في أي مرحلة هو العمل الآن؟
- الآن يتم إضفاء الطابع الرسمي على المواصفات. ستظهر عمليات النشر الأولى بالقرب من النصف الثاني من عام 2019 ، في جميع أنحاء العالم ، وعلى نطاق واسع في عام 2020. 5G ما هو جيد؟ إنه يحل ثلاث مهام رئيسية في آن واحد - جمع فعال للبيانات ذات الصلة ، ونقلها ومعالجتها. تعد 5G حلاً لمشكلة نقل البيانات على نطاق واسع ، وتدفقات الفيديو القوية والكمون المنخفض. لأن إنترنت الأشياء ليس فقط القياس عن بُعد ، ولكنه أيضًا إشارات إلى المشغلات. الكمون المنخفض عند إدارة الأشياء الميكانيكية ، والحوسبة في الوقت الحقيقي. هناك ، يتم قياس الفواصل الزمنية بالميللي ثانية ، ولا يتم توفير مثل هذه التأخيرات الجامدة في الأنظمة الحالية. ويضمن واحدة من مجموعات فرعية من 5G وقت نشر فريق. والنقطة الثالثة هي النمو الهائل للأجهزة المتصلة. في LTE ، سعة المحطة الأساسية صغيرة نسبيًا. إن توصيل عشرات الآلاف من المستخدمين يتجاوز قدرات تقنيات 4G الحديثة. والمجال الثالث حيث تتطور شركة 5G بنشاط هو زيادة سعة قاعدة المشتركين. لكي يتمكن المشغلون من توصيل شبكات استشعار منخفضة الاستهلاك ومنخفضة الإرسال بثمن بخس.
- ما الذي تتطور في هذا السياق؟
— نحن نعمل على تطوير أجهزة المودم.إنتل هي شركة مصنعة لأجهزة مودم 4G و3G والآن 5G. يستعد مودم XMM 8160 5G الذي تم تقديمه حديثًا للاستخدام في جميع أنحاء العالم. وتجري أعمال التقييس ضمن لجنة 3GPP التي تعمل على تطوير المواصفات الخلوية. هناك نكتة مفادها أن لجنة 3GPP سيتم تغيير اسمها قريبًا إلى لجنة 5GPP. تتكون اللجنة من زملائنا من نيجني نوفغورود، ونحن نشارك بنشاط في تطوير هذا المعيار. لكن أفضل مساهمة هي إنشاء منتج.
الراكض الإلكترونات ، qubits وناقص من ألف كلفن
- إذا تابعت موضوع البيانات وزيادة هذه البيانات ، فهل ترى أي حدود لتطوير تخزين البيانات؟
- حتى الآن ، الحد غير مرئي. الآن من الواقعي التحدث عن تخزين بيتابايت في خادم 1U. هذا هو عملنا غدًا ، إن لم يكن اليوم بالفعل. وأتحدث أكثر على المستوى العالمي ، أخشى أن أقدم توقعات متشائمة ، لأننا على مدار 50 عامًا فعلنا فقط أننا نجحنا في دحض المشككين والتقدم أكثر فأكثر. ولكن في الوقت نفسه ، مع الآفاق المستقبلية ، تتطور Intel في مجال الحوسبة الكمومية ، وقد وصلت الآن إلى 49 كيلوبايت بالتزامن مع المؤسسات الأكاديمية.
- في روسيا؟
- لا ، في أوروبا ، جنبا إلى جنب مع هولندامركز أبحاث QuTech. يتم حل المشاكل غير التافهة للغاية المتمثلة في الحفاظ على البتات في حالة مستقرة عند درجات حرارة تختلف عن الصفر المطلق بجزء بسيط فقط من الدرجة. نحن نبحث أيضًا عن بنى جديدة ، على سبيل المثال ، الحوسبة العصبية الشكلية. الآن ، لا تقلد نماذج الشبكات العصبية الاصطناعية على المعالجات سوى عمل الخلايا العصبية في العالم الحي ، بل هي جسديا مضاعفة المصفوفات على المضاعفات الرقمية. على عكسهم ، يحاكي جهاز القياس الكمي العصبي شكل فيزياء الخلية العصبية. وقدمت إنتل رقاقة رقمية أخرى ، ولكن بالفعل غير متزامن لتنفيذ مثل هذه النماذج.
- الحوسبة الكمية ، على سبيل المثال ، في IBM ، تعتمد على الموصلية الفائقة ، هل لديك تقنية مماثلة؟
- نحن نستكشف تأثيرات مختلفة. الآن هناك حوالي ستة طرق ، على أساسها يحاولون تصنيع حاسوب فائق الكم. تستخدم Intel تدورًا مؤقتًا مستقرًا حتى عند درجة حرارة 1 كلفن ، وهو دافئ جدًا مقارنة بالموصلية الفائقة.
الصورة: أنتون كارلينر / "Hightech"
- مستقرة بضع ميلي ثانية؟
- نعم ، بضع ميلي ثانية. يقول المنظرون أن الكمبيوتر الكمومي سيكون قادرًا على إظهار النتائج القابلة للتطبيق عمليًا على عدد من البايتات من ألف أو أكثر. ولكن 49 ذراعا صغيرة جدا؟ على سبيل المثال ، عندما ظهرت أول شريحة ذاكرة ثنائية القطب في العالم ، تم إنشاؤها بواسطة شركة إنتل عام 1969 ، كانت سعة ذاكرتها 64 بت فقط. لكنها أطلقت تطوراً سريعاً ، وبعد مرور عام حرفيًا ، تم إنشاء شريحة CMOD DRAM تبلغ 1024 بت. بدأت هذه العملية ، تلقى التكنولوجيا بداية في الحياة. في الحوسبة الكمومية ، يجري الآن الكثير من العمل بالتوازي في الجزء النظري. يتم البحث عن المهام التي يتم حلها من حيث المبدأ بشكل أسرع من هندسة الكمبيوتر التقليدية.
بدون موارد الحوسبة ، لا أحد يجري التجارب السريرية.
- تشارك Intel في الرعاية الصحية الرقمية. لقد أطلقت بعض المنتجات ، ساعات Basis Peak ، والتي تم سحبها في عام 2016.
- لم يكن الأمر يتعلق بالرعاية الصحية بقدر ماصناعة اللياقة البدنية. إن الرعاية الصحية بكل متطلباتها وتحدياتها هي مجال منفصل، ونحن نعمل معه بشكل فعال، وتحديداً فيما يتعلق بتطوير البنية التحتية وتقنيات معالجة البيانات. لقد كان الطب دائما مجالا مكثفا للغاية للمعرفة والبيانات للنشاط البشري، والآن، عندما يصبح من الممكن أتمتة جمع المعلومات ومعالجتها، فإن الطب التحليلي القائم على البيانات يتطور بنشاط.
يجب أن نشيد الأطباء ، لقد كانوا جداعملت بشكل جيد مع الإحصاءات. الآن قدمنا منظمة العفو الدولية لتحليل الصور. لا يمكن للشبكة العصبية بناء تشخيص ، ولكنها يمكن أن تكون بمثابة أداة استشارية للطبيب. يوفر جمع المعلومات والإحصائيات حول المستشفيات والأنظمة الصحية داخل البلد وحول العالم ، قدرًا كبيرًا من المعلومات للتحليل. التجارب السريرية للعقاقير الجديدة هي جزء كبير وصعب من البحوث الطبية. هناك يستحيل توقع أن تتكرر النتيجة في 100٪ من الحالات. تكون النتائج ذات طبيعة إحصائية دائمًا ، وتحتاج دائمًا إلى البحث عن الارتباطات ، وفهم مكان العلاقة الحقيقية ، ومكان الحالة الخاصة. وهنا ، من دون موارد حسابية ، أعتقد أن لا أحد يجري بالفعل تجارب سريرية.
- لقد ذكرت العديد من العقبات المختلفة التي تحتاج إلى معالجة في مجال البيانات. ما هو أصعب شيء يتطور الآن في هذا الاتجاه؟ ما هو مفقود؟
- كثير من الناس يحبون أن يشكو أنهمهناك شيء مفقود. أحاول الآن أن أفكر فيما يجب تقديم شكوى ، وهو لا يعمل. هناك قدر كبير من العمل في جميع الاتجاهات ، والأهم من ذلك ، ما هو مفقود هو الوقت.