Mihail Tsvetkov- Intelin tekninen johtaja Venäjällä. Työskentelee elektroniikkatekniikan alalla yli 15 vuotta.
Kuulolaitteen akun anturit
- Mitkä ovat Intelin pääsuunnat?
– Nykyään Intel on tietokeskeinen yritys.Yhtäältä tulimme tähän asemaan mikroelektroniikkateollisuudesta - tehtaamme eivät ole kadonneet, Intel on edelleen yksi johtavista nykyaikaisen digitaalisen maailman puolijohdepohjan toimittajista. Toisaalta olemme jo ylittäneet pelkkien mikroprosessorien valmistajan aseman ja meistä on tullut globaali komponenttien luoja koko digitaaliselle infrastruktuurille. Alkaen IoT:stä, jota käytetään ensisijaisen datan keräämiseen, aina tehokkaimpiin datakeskuksiin, joissa tämä data elää, käsitellään ja muuttuu numeroista tiedoksi. Siksi ratkaisemme kaikki keskeiset tehtävät, jotka ovat tällä datan kehityksen polulla. Keräys, tallennus ja siirto - sekä langallisesti että langattomasti; meillä on laaja paketti teknologiaa solukkoviestinnän 4G, LTE, 5G, optisten kanavien alalla.
Esimerkiksi yksi lupaavimmista teknologioista- Intel® Silicon Photonics, joka laajentaa ja tarjoaa nopeat kanavat lähitulevaisuudessa. Ja tietenkin käsittelyelementit. Hyvä vanha Intel-CPU, joka on sekä palvelinsegmentissä että asiakassegmentissä, on edelleen monipuolisin ja suosituin tietokone monenlaisiin tehtäviin. Lisäksi tärkein alue on tietojen tallennus. Nyt Intel tuottaa paljon SSD-tiedostoja: käyttäjän määrittelemistä SATA SSD: istä ultra-moderniin NVMe SSD: hen tietokeskuksiin, mukaan lukien jo nyt täysin uudet 3D XPoint -fysiikat. Tätä emme ole vielä esittäneet itsenäistä ajamista koskevaa kysymystä.
- Teetkö sen?
- Henkilökohtaisesti minä - ei, mutta meillä on erillinen yksikkö, Intelin autonominen ajo. Intel etsii erittäin tarkasti ja aktiivisesti tätä.
- Kehitätkö infrastruktuureja alusta loppuun - tämä on sekä tiedonkeruu, eli anturit, että käsittely? Ovatko nämä järjestelmät tietyille toimialoille?
- Ei, erityinen käyttöönottoIoT-infrastruktuurit ovat integrointityö. Intel toimii harvoin integraattorina. Olemme teknologian kehittäjiä. Esimerkiksi lähetinvastaanottimet, sirut Bluetoothille ja Wi-Fi-yhteydet. Useimmissa kannettavissa tietokoneissa on kaikki Wi-Fi- tai Bluetooth-sirut. Kehitettäessä näitä protokollia siirrämme teknologian IT-maailmasta teollisuusmaailmaan.
Kuva: Anton Karliner / Haytek
Esimerkiksi Intel IT: n kollegamme olivatEräässä tehtaassa tehtiin erittäin mielenkiintoinen pilotti, jossa käytettiin 150 anturin langatonta verkkoa, joka seurasi laitteistoa, painetta ja eri kaasujen epäpuhtauksia ilmassa. Se oli puolijohdeteollisuus, joka käyttää suurta määrää kemiallisia komponentteja. Bluetooth-energian korkea hyötysuhde (BLE) todistettiin - topologia lyhyille matkoille, noin 15 metrin päässä vastaanottimesta, jopa niin vaikeassa huoneessa tuotantotiloissa. IT-palvelumme sisäisten arvioiden mukaan kävi ilmi, että verkon kustannukset olivat vain 10% verrattuna perinteisiin langallisiin antureihin, mukaan lukien johdotetun infrastruktuurin johdotus ja ylläpito jo toimivassa huoneessa.
Siellä otettiin käyttöön seuraava infrastruktuuri:suuressa tehdashuoneessa oli kaksi IoT-yhdyskäytävää, lähinnä Intel PC Intel Bluetoothilla ja Wi-Fi-moduulilla, ja langattomat sensorit ripustettiin. Yhdyskäytävät yhdistettiin kaapelilla Ethernet-verkkoon ja Wi-Fi:n kautta. Häiriöt ovat mahdollisia eri langattomien standardien välillä, koska ne käyttävät samaa taajuusaluetta. BLE ja Wi-Fi toimivat molemmat 2,4 GHz:n taajuudella. Mutta toisin kuin muut protokollaperheet, esimerkiksi IEEE 802.15.4, jossa rinnakkaiselo Wi-Fi:n kanssa ei ole kovin hyvin toteutettu, Bluetooth ja Wi-Fi yhdistetään harmonisesti, ne jakavat melko tehokkaasti taajuusresursseja ja kestävät molemminpuolista vaikutusta. muu. Mikä tärkeintä, tämän järjestelmän puolitoista vuotta kestäneen testauksen tuloksena saavutettiin 99 prosentin luotettavuus viestinnän antureiden kanssa ja toiminnan vakaus oli hyvin ennustettavaa. Jos anturi ei toiminut, se ei toiminut heti, koska se oli sijoitettu väärin esimerkiksi pilarin taakse tai liian kauas. Mutta jos geometria oli sellainen, että yhteys pystyttiin muodostamaan, anturi toimi kunnolla ja yhteys oli luotettava.
Anturit ovat osoittaneet kykynsä elääparistoja 620 mAh: ssa 452 päivän ajan. Tämä on hyvä, mutta tämä ei ole raja, koska 620 mAh: n akku on kuulolaitteen akku, ja esimerkiksi AA-sormi on jo noin 2 000 mAh.
Vedenkeittimet lähteinä ei-triviaaleista tiedoista
— Onko Venäjällä T&K jollakin tavalla mukana IoT:ssä?
– IoT ei ole erillinen pallomainen asiatyhjiö, tämä on osa tietojen elinkaarta, niiden automaattinen generaattori. Ihmiskunta tuottaa dataa lataamalla valokuvia ja kirjoittamalla tekstiä, mutta tämä tiedonhankintatapa ei anna kokonaisvaltaista kuvaa maailmasta. Jotta maailmaa voitaisiin analysoida paljon yksityiskohtaisemmin, tarvitaan automaatiota. Kaiken tarpeellisen liiketoiminnan luonnollinen eteneminen on automaatio. Tiedonkeruun automatisoimiseksi otetaan käyttöön anturien infrastruktuuri.
Sanoin kerran, että paras IoT-anturi ontämä on videokamera. Videovirta on niin rikas tiedonlähde, ja mikä tärkeintä, se on intuitiivinen ihmisille. Jos tarkastellaan IoT:tä erikseen yleisestä Data-Centric-konseptista, se ei useimmissa tapauksissa ole kovin kiinnostavaa.
Kyky kytkeä vedenkeitin matkapuhelimeen- Hyvä vaihtoehto, mutta enemmän kodinkoneiden lisävaihtoehtoja kuin tavaroiden internetiä. Mutta kyky analysoida tietoja miljoonasta nukkeista voi antaa aivan uudenlaisen, ei-triviaalisen tiedon siitä, miten verkon kuormitus muuttuu, miten ihmiset juovat teetä aamuisin, että useimmat asukkaat, joilla on kaasuliesi, haluavat keittää teetä sähköisesti ja maksaa ylimääräistä rahaa.
- Teollisuudessa on selvää, kuka omistaa tiedot. Ja jos sanomme ehdollisesti vedenkeittimistä, kotitalouksien internetistä, sitten kuka omistaa nämä tiedot, kun ne kerätään henkilökohtaisista laitteista?
- Mielestäni jokaisessa yksittäistapauksessa sopimus määrittää, että henkilö allekirjoittaa suoraan hänen tietojensa toimijan kanssa.
- Laitteen valmistaja?
- Ei välttämättä.Palveluntarjoaja, johon henkilö ottaa yhteyden, voi olla laitevalmistaja, Internet-yritys tai jopa erillinen startup. Joka tapauksessa henkilöllä (päätöksenteon kohteena) - tämän osoittavat viimeaikaiset lainsäädännön muutokset - on oikeus hallita tietojaan ja ilmaista päätöksensä toiminnanharjoittajaa sitovassa muodossa. Palvelun edustajan on noudatettava tätä päätöstä.
Kuva: Anton Karliner / Haytek
Tiedot on jaettu kahteen osaan: tämä on fyysinen / teknologinen organisaation tiedonkeruun ja sosiaalisen / laillisen. Sosiaalinen ja oikeudellinen osa on enemmän valtiossa ja itse itse, ja meidän, teknologiayrityksen, pitäisi yksinkertaisesti tarjota kätevä ja kustannustehokas mahdollisuus toteuttaa päätöksiä.
Tarkkailijan asettaminen seinän eteen 24 näytöllä on yksinkertaisesti julma
- Onko se lähinnä langaton tiedonkeruu?
– Nyt trendi on siirtyä langattomaanteknologioita. Telemetria itsessään on tunnettu automaatioalue puolen vuosisadan ajan. RS-485-liitäntä on sarja sarjaliitäntöjä, ja sen korvannut Ethernet ei ole uusi tarina. Mutta näiden järjestelmien laajuutta rajoittivat sellaiset tekijät kuin tarve asentaa kaapeleita. Kaapeleiden asennus on vakava tehtävä, joka vaatii suunnittelua rakennuksen rakennusvaiheessa. On erittäin vaikeaa vain tulla ja asentaa 100 langallista anturia. En sano, että se on mahdotonta, mutta se on erittäin vaikeaa. Mutta halpojen ja häiriöitä kestävien antureiden ilmaantuminen, joilla on pitkä akun käyttöikä, voi muuttaa määrän uudeksi laaduksi. Tässä tapauksessa, kun anturit saavuttavat tietyn kynnyksen ja muuttuvat langattomaksi, ne ovat sama luonnollinen ominaisuus missä tahansa tilassa kuin valaistus on nyt.
RS-485 (englanniksi: Recommended Standard 485)- fyysisen kerroksen standardi asynkronisellekäyttöliittymä. Standardi on saavuttanut suuren suosion ja siitä on tullut perusta koko teollisuusverkkojen perheelle, jota käytetään laajasti teollisuusautomaatiossa.
YVA on aiemmin merkinnyt kaikki sen standardit.etuliite "RS" (eng. Suositeltu standardi - suositeltu standardi). Monet insinöörit käyttävät tätä nimitystä edelleen, mutta EIA / TIA korvasi virallisesti RS: n EIA / TIA: lla helpottaakseen standardiensa alkuperän tunnistamista.
Mielenkiintoinen piirre - IoT: n muistutusten kehittäminenpuolijohdetekniikan kehittämislaki. Alussa, kun markkinoita ei vielä ole, palasirut tulevat pilottitilassa, ne ovat erittäin kalliita, koska kehitys maksaa paljon rahaa. Mutta hirssin kynnyksellä ja valmistettujen pelimerkkien määrän kasvulla vähennettiin yhden kappaleen hintaa. Niinpä Mooren lain mukaan teknologian vallankumouksellinen kehitys on mahdollistanut uuden henkilökohtaisen tietokoneen maailman syntymisen, jonka mikroprosessorin hinta on alle 1000 dollaria. Sama asia, joka tehtiin 80-90-luvulla, tapahtuu nyt IoT-asioiden maailmassa. Kun komponenttien ja kokonaisvaltaisen IoT-järjestelmän kustannukset voittavat massiivisen räjähtävän jakelun kynnyksen, valmistaja on kannattavaa investoida uusien järjestelmien kehittämiseen, koska hän näkee markkinat ja käyttäjät pystyvät tehokkaasti automatisoimaan kaikki elämänsä osat.
- Milloin tämä tapahtuu?
- Tätä tapahtuu jo.Nyt videovalvontasegmentti kasvaa erittäin nopeasti, ei vain turvallisuuden alalla, vaan myös tekoälyn muodossa - hyvä älykäs videovalvonta tilanteentunnistuksella, laskee jonoissa olevien ihmisten lukumäärä, liikenne. Esimerkiksi teollisuuden videovalvonta on käytännössä korvannut tuotantolinjojen laadunvalvonnan. Eli nyt ei enää tarvitse pakottaa henkilöä jatkuvasti katsomaan hänen edessään kuljettimella lentäviä työkappaleita vikojen määrittämiseksi. Tällä alueella tapahtuu paljon mielenkiintoista, ja heti herää oikea kysymys: mitä tehdä tälle tietotulvalle? Nykyiset klassiset tietojenkäsittelytyökalut eivät ole enää hyödyttömiä. Jälleen on mahdotonta istua tarkkailijaa 24 näytön seinän edessä ja vaatia häntä jatkuvasti keskittymään ja poimimaan tietoa näistä virroista. Se on vain julmaa.
Tekoäly ei myöskään ole uusi aihe, ajoittain"Piiin liittyvää älykkyyttä" on käsitelty 50-luvulta lähtien. Jopa minä sain kiinni vuoden 2000 aallon, kun kirjoitin kurssityöni hermoverkkojen toteuttamisesta FPGA:illa. Mutta sillä hetkellä alusta ei ollut valmis nopeaan kasvuun, laadulliseen harppaukseen. Tietoa ja tuotantolaitteita oli edelleen suuria määriä. Kolmogorov tutki myös tekoälykysymyksiä. Hän sanoi, ettei hän nähnyt matemaattisia esteitä täysin digitaalisille tiedonkäsittelymekanismeille rakennettujen täysimittaisten elävien olentojen luomiselle.
Andrei Nikolaevich Kolmogorov- Neuvostoliiton matemaatikko, yksi 1900-luvun suurimmista matemaatikoista.
Kolmogorov - yksi modernin perustajistatodennäköisyys teoria, hän sai perustiedot tuloksia topologia, geometria, matemaattinen logiikka, klassinen mekaniikka, teorian turbulenssi, teorian monimutkaisuus algoritmeja ja toiminnallinen analyysi.
Kuva: Anton Karliner / Haytek
Mutta 60-luvun tietokoneiden suorituskyky oliei riitä työskentelemään käytännössä hyödyllistä hermoverkkoa. Ja vain vuoden 2010 jälkipuoliskolla yleiskäyttöisten tietokoneiden suorituskyky saavutti kynnyksen, jota tarvitaan monikerroksisten hermoverkkojen suorittamiseen miljoonilla parametreilla. Ja mikä tärkeintä, Internet on kertynyt tarpeeksi tietoa suurille, julkisille, semanttisesti merkittyille tietosarjoille, kuten ImageNetille, näkyviin. Ja tässä, vallankumouksellinen harppaus - ImageNetissä oleva AlexNet-verkosto ei osoittanut objektin tunnistamisen tarkkuutta valokuvissa, jotka ovat verrattavissa henkilön omaan valokuvaan. Ja olemme tottuneet elämään inhimillisten virheiden kanssa.
”Pian 3GPP-komitea nimetään uudelleen 5GPP-valiokunnaksi”
- Intel käsittelee myös 5G: tä. Missä vaiheessa työ on nyt?
- Nyt erittely on virallistettu. Ensimmäinen käyttöönotto näkyy lähempänä vuoden 2019 jälkipuoliskoa ympäri maailmaa ja laajalle levinnyt vuonna 2020. 5G mikä on hyvää? Se ratkaisee kolme keskeistä tehtävää kerralla - asiaankuuluvien tietojen tehokas keruu, siirto ja käsittely. 5G on ratkaisu massatiedonsiirtoon, tehokkaisiin videovirtoihin ja matalaan viiveeseen. Koska IoT ei ole vain telemetria, vaan myös toimilaitteiden signaaleja. Matalien latenssien hallinta mekaanisten esineiden hallinnassa reaaliaikaisissa laskelmissa. Aikavälejä mitataan millisekunteina, eikä tällaisia jäykkiä viiveitä ole olemassa olemassa olevissa järjestelmissä. Yksi 5G: n alaryhmistä on tiimin taattu jakeluaika. Kolmas kohta on liitettyjen laitteiden räjähdysmäinen kasvu. LTE: ssä tukiaseman kapasiteetti on suhteellisen pieni. Kymmenet tuhannet käyttäjät yhdistävät nykyaikaisen 4G-teknologian ominaisuudet. Ja kolmas alue, jossa 5G kehittyy aktiivisesti, on tilaajapohjaisen kapasiteetin kasvu. Jotta operaattorit pystyisivät helposti yhdistämään vähän kuluttavia ja matalia lähetettäviä anturiverkkoja.
- Mitä kehitätte tässä yhteydessä?
– Kehitämme modeemeja.Intel valmistaa hyviä 4G-, 3G- ja nyt 5G-modeemeja. Äskettäin esitelty XMM 8160 5G -modeemi valmistautuu maailmanlaajuiseen käyttöön. Standardointityö on käynnissä 3GPP-komiteassa, joka kehittää matkapuhelinspesifikaatioita. On vitsi, että 3GPP-komitea nimetään pian uudelleen 5GPP-komiteaksi. Komitea koostuu kollegoistamme Nižni Novgorodista, osallistumme aktiivisesti tämän standardin kehittämiseen. Mutta paras panos on tuotteen luominen.
Näkevät elektronit, qubitit ja miinus tuhat kelvins
- Jos jatkat tietojen aihetta ja niiden kasvua, näettekö tietojen tallennuksen kehitykselle mitään rajoituksia?
- Tähän mennessä raja ei ole näkyvissä. Nyt on realistista puhua 1U-palvelimen petabyte-tallennuksesta. Tämä on käytännössä meidän huomenna, jos ei jo tänään. Ja puhuen maailmanlaajuisemmin, pelkään tehdä pessimistisiä ennusteita, koska koko 50-vuotisen historian aikana olemme tehneet vain sen, että hylkäsimme skeptikot ja siirtyimme edelleen ja edelleen. Mutta samaan aikaan, tulevaisuudennäkymät, Intel kehittyy kvanttitietojenkäsittelyn alalla, nyt se on saavuttanut 49 qubitsia yhdessä akateemisten oppilaitosten kanssa.
- Venäjällä?
- Ei, Euroopassa, yhdessä Alankomaiden kanssaQuTechin tutkimuskeskus. Siinä ratkaistaan hyvin epätavallisia tehtäviä, joilla qubitit pysyvät vakaana lämpötiloissa, jotka poikkeavat absoluuttisesta nollasta vain murto-osalla. Tutkimme myös uusia arkkitehtuureja, kuten neuromorfista tietojenkäsittelyä. Keinotekoisten hermoverkkojen mallit prosessoreissa jäljittelevät vain elävän maailman hermosolujen työtä, fyysisesti se on matriisien kertominen digitaalisilla kertojilla. Toisin kuin ne, neuromorfinen kvantisoija emuloi neuronin fysiikkaa. Ja Intel teki toisen digitaalisen, mutta jo asynkronisen sirun tällaisten mallien toteuttamiseksi.
- Esimerkiksi IBM: n kvanttitietokone perustuu suprajohtavuuteen, onko sinulla samanlainen tekniikka?
- Tutkimme erilaisia vaikutuksia. Nyt on noin kuusi lähestymistapaa, joiden perusteella he yrittävät tehdä kvantti-supertietokoneen. Intel käyttää spin qubitia, joka on vakaa jopa 1 Kelvinin lämpötilassa, mikä on melko lämmin verrattuna suprajohtavuuteen.
Kuva: Anton Karliner / Haytek
- Vakaa muutama millisekunti?
- Kyllä, muutama millisekunti. Teoreetit sanovat, että kvanttitietokone pystyy näyttämään käytännöllisesti katsoen soveltuvia tuloksia tuhatta tai enemmän. Mutta on 49 kyynärää niin pieni? Esimerkiksi kun maailman ensimmäinen bipolaarinen muistisiru, jonka Intel loi vuonna 1969, näytti, sen muistikapasiteetti oli vain 64 bittiä. Mutta se käynnisti nopean kehityksen, ja kirjaimellisesti vuosi myöhemmin luotiin 1024 bitin CMOS-DRAM-siru. Prosessi käynnistettiin, teknologia sai alkunsa elämässä. Kvanttilaskennassa teoreettisessa osassa tehdään nyt paljon työtä rinnakkain. Tehtäviä haetaan, jotka ratkaistaan periaatteessa nopeammin kuin perinteisessä tietokonearkkitehtuurissa.
Ilman tietojenkäsittelyresursseja kukaan ei tee kliinisiä tutkimuksia.
- Intel on mukana digitaalisessa terveydenhuollossa. Voit jopa käynnistää joitakin tuotteita, Basis Peak-kellot, jotka poistettiin vuonna 2016.
– Se ei ollut niinkään terveydenhuolto kuinkuntoiluala. Terveydenhuolto vaatimuksineen ja tehtävineen on erillinen alue, jonka parissa työskentelemme aktiivisesti erityisesti infrastruktuurin ja tietojenkäsittelyteknologioiden kehittämisessä. Lääketiede on aina ollut erittäin tieto- ja dataintensiivinen ihmisen toiminnan ala, ja nyt, kun tiedon keruu ja käsittely on mahdollista automatisoida, analyyttinen, tietoihin perustuva lääketiede kehittyy aktiivisesti.
Meidän on kunnioitettava lääkäreitä, he ovat olleet hyvintoiminut hyvin tilastojen kanssa. Nyt olemme ottaneet käyttöön AI: n kuvan analysointia varten. Neuraaliverkko ei pysty rakentamaan diagnoosia, mutta se voi toimia lääkärin neuvontatyökaluna. Tiedot ja tilastot sairaaloista, terveydenhuoltojärjestelmistä maassa ja ympäri maailmaa tarjoavat valtavan määrän tietoja analysointia varten. Uusien lääkkeiden kliiniset tutkimukset ovat suuri ja vaikea osa lääketieteellistä tutkimusta. On mahdotonta odottaa, että 100 prosentissa tapauksista tulos toistetaan. Tulokset ovat aina luonteeltaan tilastollisia, sinun täytyy aina etsiä korrelaatioita, ymmärtää, missä todellinen suhde ja missä tapauksessa erityistapaus. Ja täällä, ilman laskennallisia resursseja, mielestäni kukaan ei jo suorita kliinisiä tutkimuksia.
- Mainitsitte paljon erilaisia esteitä, joita on käsiteltävä tietokentällä. Mikä on vaikein asia, joka nyt kehittyy tähän suuntaan? Mitä puuttuu?
- Monet ihmiset rakastavat valittaa, että hejotain puuttuu. Yritän nyt ajatella, mistä valittaa, ja se ei toimi. Kaikissa suunnissa on valtava määrä työtä, ja mikä tärkeintä, puuttuu aika.