Mihail Tsvetkov- tehnički direktor Intela u Rusiji. Radi u području elektroničkih tehnologija više od 15 godina.
Senzori baterije slušnog aparata
- Koji su glavni pravci razvoja Intel-a?
— Danas je Intel tvrtka usmjerena na podatke.S jedne strane, do tog smo statusa došli iz mikroelektroničke industrije – naše tvornice nisu nestale, Intel je još uvijek jedan od vodećih dobavljača poluvodičkih temelja modernog digitalnog svijeta. S druge strane, već smo prerasli status proizvođača samo mikroprocesora i postali globalni kreator komponenti za cjelokupnu digitalnu infrastrukturu. Počevši od IoT stvari koje se koriste za prikupljanje primarnih podataka, do najmoćnijih podatkovnih centara u kojima ti podaci žive, obrađuju se i pretvaraju iz brojeva u znanje. Stoga rješavamo sve ključne zadatke koji stoje na tom putu evolucije podataka. Prikupljanje, pohranjivanje i prijenos - žičano i bežično; imamo veliki paket tehnologija u području mobilnih komunikacija 4G, LTE, 5G, optičkih kanala.
Na primjer, jedna od tehnologija koja najviše obećava- Intel® Silicon Photonics, koji će u bliskoj budućnosti proširiti i učiniti dostupnim velike brzine. I, naravno, obrada elemenata. Dobri stari Intel CPU - kako u segmentu poslužitelja tako iu klijentskom, i dalje ostaje najsvestraniji i najtraženiji za širok raspon zadataka. Plus najvažnije područje je pohrana podataka. Sada Intel proizvodi mnogo SSD-ova: od korisnički definiranih SATA SSD-ova do ultra-modernih NVMe SSD-a za podatkovne centre, uključujući i već postojeće na 3D XPoint fizici. To još nismo pokrenuli pitanje autonomne vožnje.
- Ti to radiš?
- Osobno, ja - ne, ali imamo zasebnu jedinicu, Intel Autonomous Driving. Intel vrlo pažljivo i aktivno radi na tome.
- Razvijate li infrastrukturu od početka do kraja - to je prikupljanje podataka, tj. Senzori i obrada? Jesu li ti sustavi za određene industrije?
- Ne, specifično raspoređivanjeInfrastruktura interneta stvari je rad na integraciji. Intel rijetko djeluje kao integrator. Mi smo razvojni inženjeri tehnologije. Naprimjer, napravimo primopredajnike, čipove za Bluetooth i Wi-Fi povezivost. Većina prijenosnih računala ima bilo koji od naših Wi-Fi ili Bluetooth čipova. Razvijajući ove protokole, prenosimo tehnologije iz IT svijeta u industrijski svijet.
Foto: Anton Karliner / "Hightech"
Na primjer, naši kolege iz Intel IT-a bili suNa jednoj od tvornica proveden je vrlo zanimljiv pilot-projekt za uvođenje bežične mreže od 150 senzora koji su pratili opremu, tlak, prisutnost nečistoća raznih plinova u zraku. To je proizvodnja poluvodiča, koja koristi veliki broj kemijskih komponenti. I dokazana je visoka učinkovitost Bluetooth niske energije (BLE) - topologija za kratke udaljenosti, oko 15 m od prijemnika, čak iu tako teškom prostoru kao što je proizvodna hala. Prema internim procjenama naše IT službe, pokazalo se da je cijena ove mreže samo 10% u usporedbi s klasičnim žičanim senzorima, uključujući ožičenje i održavanje žičane infrastrukture u već operiranoj sobi.
Tamo je postavljena sljedeća infrastruktura:u velikoj tvorničkoj prostoriji bila su dva IoT pristupnika, u biti Intel PC s Intel Bluetooth i Wi-Fi modulom, a bežični senzori su bili obješeni. Gatewayi su bili povezani kabelom na Ethernet mrežu i putem Wi-Fi-ja. Smetnje su moguće između različitih bežičnih standarda jer koriste isti frekvencijski raspon. BLE i Wi-Fi rade u pojasu od 2,4 GHz. Ali za razliku od drugih obitelji protokola, na primjer, IEEE 802.15.4, gdje koegzistencija s Wi-Fi nije baš dobro implementirana, Bluetooth i Wi-Fi su skladno kombinirani, prilično učinkovito dijele frekvencijske resurse i otporni su na međusobni utjecaj na svaki drugo. Što je najvažnije, kao rezultat testiranja ovog sustava, koje je trajalo godinu i pol dana, postignuta je 99-postotna pouzdanost komunikacije sa senzorima, a stabilnost rada bila je vrlo predvidljiva. Ako senzor nije radio, onda nije radio odmah jer je bio pogrešno postavljen, na primjer, iza stupa ili predaleko. Ali ako je geometrija takva da se veza može uspostaviti, senzor je ispravno funkcionirao i veza je bila pouzdana.
Senzori su pokazali svoju sposobnost življenjabaterije u 620 mAh tijekom 452 dana. To je dobro, ali to nije granica, jer baterija od 620 mAh je baterija za slušni aparat, i, na primjer, AA prst je već negdje oko 2 tisuće mAh.
Kettlesi kao izvori netrivijalnih informacija
— U Rusiji, je li istraživanje i razvoj nekako uključeno u IoT?
— IoT nije zasebna sferna stvarvakuum, ovo je dio životnog ciklusa podataka, njihov automatizirani generator. Čovječanstvo generira podatke postavljanjem fotografija i upisivanjem teksta, ali ovaj način dobivanja informacija ne daje cjelovitu sliku svijeta. Da bi se svijet analizirao puno detaljnije, potrebna je automatizacija. Prirodni napredak svakog potrebnog posla je automatizacija. Za automatizaciju prikupljanja podataka, implementirana je infrastruktura senzora.
Jednom sam rekao da je najbolji IoT senzorovo je video kamera. Videostream je tako bogat izvor informacija i, što je najvažnije, ljudima je intuitivan. Ako IoT razmatramo odvojeno od općeg Data-Centric koncepta, onda u većini slučajeva nije jako zanimljiv.
Mogućnost uključivanja čajnika na mobitel- Dobar izbor, ali više iz kategorije dodatnih opcija kućanskih aparata, nego Internet stvari. No, sposobnost analize podataka iz milijun lutaka može dati potpuno novo ne-trivijalno znanje o tome kako se opterećenje na mreži mijenja, o tome kako ljudi piju čaj ujutro, da većina stanovnika kuća s pećima na plin radije kuha čaj električno platiti dodatni novac za to.
- U industrijskom IoT-u jasno je tko je vlasnik podataka. A ako kažemo, uvjetno, o čajnicima, kućanstvu interneta stvari, tko će onda imati te podatke kada se prikupljaju s osobnih uređaja?
- Mislim da će u svakom pojedinom slučaju ugovorom biti određeno da osoba potpiše izravno s operatorom svojih podataka.
- Proizvođač uređaja?
- Nije potrebno.Pružatelj usluga s kojim se osoba povezuje može biti proizvođač uređaja, internetska tvrtka ili čak zaseban startup. U svakom slučaju, osoba (kao subjekt odlučivanja) – pokazuju to nedavne izmjene zakonodavstva – imat će pravo upravljati svojim podacima i svoju odluku izraziti u obliku koji obvezuje operatera. Predstavnik servisa će se morati pridržavati ove odluke.
Foto: Anton Karliner / "Hightech"
Izdavanje podataka podijeljeno je u dva dijela: to je fizička / tehnološka organizacija prikupljanja podataka i socijalna / pravna. Društveni i pravni dio više leži u području države i same osobe, a mi, tehnološka tvrtka, trebamo jednostavno pružiti prikladnu i isplativu priliku za provedbu svake donesene odluke.
Stavljanje promatrača ispred zida u 24 ekrana jednostavno je okrutno
- Hoće li to biti uglavnom bežično prikupljanje podataka?
— Sada je trend prelazak na bežični pristuptehnologije. Sama telemetrija je dobro poznato područje automatizacije već pola stoljeća. RS-485 sučelje je obitelj serijskih sučelja, a Ethernet koji ga je zamijenio nije nikakva nova priča. No, opseg ovih sustava bio je ograničen čimbenicima kao što je potreba za polaganjem kabela. Polaganje kabela je ozbiljan zadatak koji zahtijeva planiranje u fazi izgradnje zgrade. Vrlo je teško samo doći i instalirati 100 žičnih senzora. Ne kažem da je nemoguće, ali je izuzetno teško. Ali pojava jeftinih senzora otpornih na smetnje s dugim vijekom trajanja baterije može kvantitetu pretvoriti u novu kvalitetu. U ovom slučaju, kada senzori dosegnu određeni prag, postajući bežični, bit će isti prirodni atribut svakog prostora kao što je sada rasvjeta.
RS-485 (engleski: preporučeni standard 485)- standard fizičkog sloja za asinkronisučelje. Standard je stekao veliku popularnost i postao je temelj za stvaranje cijele obitelji industrijskih mreža koja se široko koristi u industrijskoj automatizaciji.
EIA je prethodno označila sve njezine standarde.prefiks "RS" (preporučeni standard - preporučeni standard). Mnogi inženjeri i dalje koriste ovu oznaku, međutim, EIA / TIA službeno je zamijenila RS EIA / TIA kako bi se olakšala identifikacija porijekla njihovih standarda.
Zanimljiva značajka - razvoj prisjećanja IoT-azakon razvoja poluvodičkog inženjerstva. U početku, kada još nema tržišta, komadni čipovi izlaze u pilot načinu rada, oni su izuzetno skupi, jer razvoj košta puno novca. No, s dolaskom proso i povećanjem broja proizvedenih čipsa, cijena po jedinici se smanjuje. Prema Mooreovom zakonu, revolucionarni razvoj tehnologije omogućio je da se pojavi novi svijet osobnih računala s mikroprocesorskom cijenom manjom od 1000 dolara. Ista stvar koja je učinjena 80-90-ih sada se događa u svijetu stvari stvari. Kada troškovi komponenti i holistički IoT sustav nadvladaju prag masovne eksplozivne distribucije, tada će proizvođač biti isplativo ulagati u razvoj novih sustava, jer će vidjeti tržište, a korisnici će moći učinkovito automatizirati sve aspekte svog života.
- Kada će se to dogoditi?
- Ovo se već događa.Sada segment videonadzora raste vrlo brzo, ne samo u području sigurnosti, već iu obliku AI - dobrog inteligentnog videonadzora s prepoznavanjem situacije, brojanjem ljudi u redovima, prometom. Na primjer, videonadzor u industriji praktički je zamijenio kontrolu kvalitete na proizvodnim linijama. Odnosno, sada više nije potrebno prisiljavati osobu da neprestano gleda u izratke koji lete ispred njega na transportnoj traci kako bi utvrdio nedostatke. Puno se zanimljivih stvari događa na ovim prostorima i odmah se postavlja pravo pitanje: što učiniti s ovom poplavom informacija? Postojeći klasični alati za obradu podataka više nisu beskorisni. Opet, nemoguće je posjesti promatrača ispred zida od 24 ekrana i zahtijevati od njega da se neprestano koncentrira i izvlači informacije iz tih tokova. To je jednostavno okrutno.
AI također nije nova tema, povremeno"inteligencijom na siliciju" se bavi od 50-ih. Čak sam i ja uhvatio val 2000. kada sam pisao svoj tečaj o implementaciji neuronskih mreža na FPGA. Ali u tom trenutku platforma nije bila spremna za brzi rast, za kvalitativni skok. Postojale su još velike količine podataka i proizvodne opreme. Kolmogorov je također istraživao pitanja umjetne inteligencije. Rekao je da ne vidi nikakve matematičke prepreke za stvaranje punopravnih živih bića koja su u potpunosti izgrađena na mehanizmima digitalne obrade informacija.
Andrey Nikolaevich Kolmogorov- sovjetski matematičar, jedan od najvećih matematičara 20. stoljeća.
Kolmogorov - jedan od utemeljitelja modernogTeorija vjerojatnosti, on je dobio temeljne rezultate u topologiji, geometriji, matematičkoj logici, klasičnoj mehanici, teoriji turbulencije, teoriji složenosti algoritama i funkcionalnoj analizi.
Foto: Anton Karliner / "Hightech"
No, performanse računala 60-ih su bilenije dovoljno raditi praktično korisnu neuronsku mrežu. I tek u drugoj polovici 2010., performanse računala opće namjene dosegli su prag potreban za pokretanje višeslojnih neuronskih mreža s milijunima parametara. I što je najvažnije, internet je prikupio dovoljno informacija za velike, javne, semantički označene skupove podataka, kao što je ImageNet. I ovdje, molim vas, revolucionarni skok - AlexNet mreža na ImageNet-u nije pokazala točnost prepoznavanja predmeta na fotografijama, usporedivu s onom od osobe. I navikli smo živjeti s ljudskim pogreškama.
"Uskoro će 3GPP odbor biti preimenovan u 5GPP odbor"
- Intel se također bavi 5G-om. U kojoj fazi je sada posao?
- Sada je specifikacija formalizirana. Prva rasporeda bit će bliža drugoj polovici 2019. godine, širom svijeta i široko rasprostranjena 2020. godine. 5G što je dobro? Rješava tri ključna zadatka odjednom - učinkovito prikupljanje relevantnih podataka, njihov prijenos i obradu. 5G je rješenje problema masovnog prijenosa podataka, moćnih video tokova i niske latencije. Zato što IoT nije samo telemetrija, nego i signali aktuatorima. Mala latencija pri upravljanju mehaničkim objektima, računalom u stvarnom vremenu. Tamo se vremenski intervali mjere u milisekundama, a takva kruta kašnjenja nisu predviđena u postojećim sustavima. Jedna od podskupina 5G je zajamčeno vrijeme propagiranja tima. I treća točka je eksplozivni rast povezanih uređaja. U LTE-u, kapacitet bazne stanice je relativno mali. Povezivanje desetaka tisuća korisnika premašuje mogućnosti modernih 4G-tehnologija. I treće područje u kojem se 5G aktivno razvija je povećanje kapaciteta pretplatničke baze. Kako bi operateri mogli jeftino povezati nisko potrošne i niskoodnosne senzorske mreže.
- Što razvijate u tom kontekstu?
— Razvijamo modeme.Intel je proizvođač dobrih 4G, 3G, a sada i 5G modema. Novopredstavljeni XMM 8160 5G modem priprema se za upotrebu širom svijeta. Rad na standardizaciji je u tijeku unutar odbora 3GPP koji razvija mobilne specifikacije. Postoji šala da će se 3GPP odbor uskoro preimenovati u 5GPP odbor. Povjerenstvo se sastoji od naših kolega iz Nižnjeg Novgoroda, mi aktivno sudjelujemo u razvoju ovog standarda. Ali najbolji doprinos je stvaranje proizvoda.
Galopirajući elektroni, kubiti i minus tisuću kelvina
- Ako nastavite temu podataka i njihovog povećanja, vidite li ograničenja u razvoju pohrane podataka?
- Do sada granica nije vidljiva. Sada je realno govoriti o pohranjivanju petabajta u 1U poslužitelju. To je praktično naše sutra, ako ne već danas. Govoreći globalno, bojim se napraviti pesimistične prognoze, jer smo tijekom 50-godišnje povijesti samo učinili da smo opovrgnuli skeptike i krenuli dalje i dalje. No, u isto vrijeme, budući da je budućnost u pitanju, Intel se razvija u području kvantnog računalstva, a sada su postigli 49 qubita u suradnji s akademskim institucijama.
- U Rusiji?
- Ne, u Europi, zajedno s NizozemskomQuTech Centar za istraživanje. Tamo se rješavaju vrlo netrivialni problemi zadržavanja kubita u stabilnom stanju na temperaturama koje se razlikuju od apsolutne nule za samo djelić stupnja. Također istražujemo nove arhitekture, primjerice neuromorfno računalstvo. Sada, modeli umjetnih neuronskih mreža na procesorima samo oponašaju rad neurona živog svijeta, fizički to je umnožavanje matrica na digitalnim množiteljima. Za razliku od njih, neuromorfni kvantizator oponaša fiziku neurona. I Intel je napravio još jedan digitalni, ali već asinkroni čip za implementaciju takvih modela.
- Kvantno računanje, na primjer, u IBM-u, temelji se na supravodljivosti, imate li sličnu tehnologiju?
- Istražujemo različite učinke. Sada postoji oko šest pristupa, na temelju kojih pokušavaju napraviti kvantni superračunalo. Intel koristi spin qubit koji je stabilan čak i pri temperaturi od 1 Kelvina, što je prilično toplo u usporedbi s superprovodnošću.
Foto: Anton Karliner / "Hightech"
- Stabilan nekoliko milisekundi?
- Da, nekoliko milisekundi. Teoretičari kažu da će kvantno računalo moći pokazati praktično primjenjive rezultate na qubit broju od tisuću ili više. Ali je li 49 lakata tako malo? Na primjer, kada se pojavio prvi svjetski bipolarni memorijski čip, kojeg je 1969. stvorio Intel, njegov je kapacitet memorije bio samo 64 bita. No, pokrenuo je brzu evoluciju, a doslovno godinu dana kasnije stvoren je CMOD DRAM čip od 1024 bita. Proces je pokrenut, tehnologija je dobila početak u životu. U kvantnom računalstvu sada se u teoretskom dijelu paralelno radi mnogo posla. Traže se zadaci koji se u načelu rješavaju brže nego na tradicionalnoj arhitekturi računala.
Bez računalnih resursa nitko ne provodi klinička ispitivanja.
- Intel je uključen u digitalnu zdravstvenu zaštitu. Pokrenuli ste čak i neke proizvode, Basis Peak satove, koji su povučeni 2016. godine.
— Nije to bilo toliko zdravstvo kolikofitness industrija. Zdravstvo je, sa svim zahtjevima i izazovima, zasebno područje, s njim aktivno radimo, konkretno u smislu razvoja infrastrukture i tehnologija obrade podataka. Medicina je oduvijek bila polje ljudskog djelovanja koje je zahtijevalo mnogo znanja i podataka, a sada, kada je postalo moguće automatizirati prikupljanje i obradu informacija, analitička medicina koja se temelji na podacima aktivno se razvija.
Moramo odati počast liječnicima, oni su vrlodobro je funkcionirao sa statistikom. Sada smo uveli AI za analizu slike. Neuralna mreža ne može izgraditi dijagnozu, ali može poslužiti kao savjetodavno sredstvo liječniku. Prikupljanje informacija i statistika o bolnicama, o zdravstvenim sustavima u zemlji i svijetu, pruža veliku količinu informacija za analizu. Klinička ispitivanja novih lijekova su veliki i teški dio medicinskog istraživanja. Tamo je nemoguće očekivati da će se u 100% slučajeva rezultat ponoviti. Rezultati su uvijek statističke prirode, uvijek morate tražiti korelacije, razumjeti gdje se nalazi pravi odnos i gdje je poseban slučaj. I ovdje, bez računalnih resursa, mislim da nitko već ne provodi klinička ispitivanja.
- Spomenuli ste mnogo različitih prepreka koje treba riješiti u području podataka. Što je najteže što se sada razvija u tom smjeru? Što nedostaje?
- Mnogi se vole žaliti da sunešto nedostaje. Sada pokušavam smisliti na što se žaliti, a to ne uspijeva. Postoji ogroman posao u svim smjerovima, i što je najvažnije, nedostaje vrijeme.