Аналитика

MWC 2015: три интересные технологии Qualcomm

⇣ Содержание

Мы говорим «Qualcomm» — и подразумеваем мобильные процессоры и модемы, говорим «мобильные процессоры и модемы» — и с большой долей вероятности подразумеваем именно Qualcomm. Однако интересы калифорнийской компании не ограничиваются только лишь созданием систем на чипе. И пускай на MWC 2015 Qualcomm анонсировала новую платформу для мобильных устройств — Snapdragon 820, — но внимания ей уделили минимум. Представители компании сообщили только, что на рынке процессор появится к концу года и что ядра в нем будут собственной 64-битной архитектуры Cryo. Куда больше времени и внимания спикеры компании уделили трем другим новинкам.

#Дактилоскопический сенсор Snapdragon Sense ID 3D — проще и надежнее

Датчик отпечатка пальца в смартфонах уже успел себя неплохо зарекомендовать — это наиболее простой и быстрый способ разблокировать смартфон или ввести пароль, одновременно надежный и удобный. До недавнего времени в смартфонах использовалось два типа дактилоскопических сенсоров — оба емкостные, но один — активный, другой — пассивный. Первый тип можно встретить в iPhone 6, 6 Plus и Huawei Mate 7, а второй — в Samsung Galaxy S5. Активный емкостный датчик отличается от пассивного тем, что он не столь требователен к чистоте пальцев и к тому, чтобы на поверхности самого сенсора не было царапин. В результате нормально использовать датчик в iPhone получалось намного чаще, чем в Galaxy S5, где для аутентификации приходилось проводить пальцем два, а то и три раза. Тем не менее у обоих есть свои недостатки.

Qualcomm предлагает принципиально другой способ — ультразвуковой. При помощи пьезоэлектрических излучателей генерируется высокочастотная звуковая волна, которая проникает сквозь самый верхний слой кожи, частично отражается и затем фиксируется матрицей пьезоэлектрических же приемников. Поскольку звук, в отличие от электричества, распространяется не мгновенно, ультразвуковой датчик позволяет учитывать не только зафиксированную датчиками энергию, но и время, через которое был получен сигнал, — это добавляет картине дополнительное, третье измерение. На основании этих данных строится изображение поверхности пальца — псевдотрехмерный отпечаток, позволяющий учитывать мелкие детали вроде пор, которые емкостный сенсор разглядеть не в состоянии. Данный способ позволяет, с одной стороны, сделать распознавание отпечатка более стабильным, а с другой — повысить защищенность: более точный ультразвуковой сенсор сложнее обмануть. А поскольку процедура считывания занимает некоторое время, сенсор успевает фиксировать прилив или отлив крови в сосудах — по сути, определяя, что перед ним действительно живой человек. Так что любители черного юмора и криминальных драм могут не волноваться: отрезать палец и использовать его для разблокировки не получится.

Ультразвуковой способ не только более точный, но и более универсальный. Во-первых, датчик не обязательно размещать в кнопке — его можно спрятать в любой части телефона: ультразвуковой способ не требует максимально плотного прилегания пальца к поверхности. Во-вторых, материал над датчиком не обязан быть стеклом: никто не мешает использовать проводящие материалы вроде металла, которые совершенно непригодны при создании емкостных датчиков. Также подойдут пластик, сапфир или то же стекло — в общем, более-менее все, из чего можно сделать корпус смартфона.

Наконец, ультразвуковой датчик, в отличие от емкостного, не сходит с ума, если пользователь недостаточно хорошо вытер руки или намазал их каким-нибудь кремом. Все эти дополнительные слои изменяют емкость, искажая восприятие емкостных датчиков, тогда как для ультразвука они не представляют никакой преграды.

Qualcomm демонстрировала новые датчики на стенде: одного касания пальцем достаточно для того, чтобы получить вполне детализированный отпечаток. При этом в некоторых образцах датчик не было видно вообще — он был спрятан в корпусе смартфона и никак не выделялся визуально.

Sense ID 3D состоит не только из самого датчика, но и из интегральной микросхемы QBIC (Qualcomm Integrated Biometric Circuit) и дополнительной программно-аппаратной части, за которую отвечает платформа Secure MSM, имеющаяся в каждом современном чипсете Qualcomm. Благодаря использованию Secure MSM и поддержке FIdO (Fast Identitiy Online) информация о вашем отпечатке пальца никогда не покидает пределов смартфона — наружу отдаются лишь конечные данные: прошел пользователь аутентификацию или нет. Соответственно, шансы, что ваш отпечаток пальца утечет в Сеть, существенно снижаются.

Из уже существующих платформ Snapdragon Sense ID 3D поддерживают две — Snapdragon 425 и Snapdragon 810, однако в теории технология совместима со всеми чипами Qualcomm из семейств 400, 600 и 800. Само собой, ультразвуковой датчик можно будет подключать и к чипсету Snapdragon 820 — когда он наконец появится в виде готового чипа. Устройства с новым сканером должны выйти на рынок до конца этого года.

#Платформа Qualcomm Zeroth — искусственный интеллект

Qualcomm Zeroth — первое творение Qualcomm в области когнитивного компьютинга. Звучит громко, но Zeroth достаточно сложно описать конкретными словами. В общих чертах — это программа, которая способна сопоставлять образы и находить в них схожие элементы. Так, если «скормить» Zeroth большое количество изображений, на которых есть, к примеру, человеческое лицо, и каждый раз объяснять, что это именно лицо, а не что-то иное, то Zeroth научится различать лица на других изображениях, обнаруживая их с высокой степенью вероятности. И чем больше она их обнаружит, тем лучше будет делать это в дальнейшем.

«Нет людей, на улице, растения»

Когнитивные программы, как и емкостные сенсоры отпечатков пальцев, изобрела не Qualcomm, но именно Qualcomm адаптировала их для использования в мобильных устройствах. Для работы Zeroth требуется вся вычислительная мощь анонсированного на MWC 2015 флагманского процессора Snapdragon 820, в том числе и возможности графического адаптера — для гетерогенных вычислений с высокой степенью параллелизма. Ранее подобные программы можно было запускать только на настольных компьютерах или на чем-нибудь помощнее. Ну или в облаке, как это делает, скажем, Apple, предлагая пользователям общаться с Siri, которая работает на облачном движке распознавания речи Nuance Dragon.

Пока Qualcomm не говорит о каких-либо конкретных способах применения Zeroth в устройствах на базе Snapdragon 820 — калифорнийцы называют платформу «фундаментом для дальнейшего расширения функциональности». И предлагает много потенциальных вариантов этого дальнейшего расширения, которые, правда, не обязательно будут воплощены в жизнь. Рассмотрим парочку, которая была представлена на стенде.

Если программа видит знакомого человека, она добавляет к его изображению подпись с именем

Самое простое применение — распознавание сцены при фотосъемке и автоматический подбор настроек, обеспечивающих наилучшее качество снимка . В том виде, в котором Zeroth была представлена на MWC 2015, программа для создания фотоснимков уже обучена различать, присутствует ли в кадре человек, есть ли там небо, снимает ли фотограф еду (да, хипстеры!) или пейзаж. Информация о том, что «думает» о кадре программа, для наглядности выводилась на экран. В том или ином виде эта технология существует во всех современных камерах (режимы «Суперавто» и т.п.), но здесь она, во-первых, реализована силами универсальной платформы, а во-вторых, поддается дальнейшему обучению.

«Нет людей, еда»

Второй вариант — распознавание рукописного ввода. На стенде предлагалось просто написать на листке бумаги какую-нибудь фразу — и навести на него камеру планшета с Zeroth на борту. Точность распознавания пока далеко не идеальная, но вполне приличная — кривой почерк автора этого материала иногда не способны прочитать даже люди, а планшет верно распознал большую часть слов. Правда, в глаза бросается то, насколько много аспектов надо предусмотреть, чтобы программа работала гладко и стабильно. Например, справиться с отдельным словом, написанным крупным шрифтом, не смогла — ее учили, что люди обычно пишут на листе как минимум несколько строк текста.

На данном этапе Zeroth знакома с английским языком — то есть с латиницей и словарем, — но в перспективе ее собираются обучить испанскому, итальянскому, французскому и немецкому. Затем последуют кириллические языки. Опять-таки ничего принципиально нового Zeroth не предлагает: Abbyy со своим Finereader ушла намного дальше, но напомним, что Finereader — специализированное приложение, а Zeroth — универсальная платформа, которой вместо картинок показали словарь.

 Похоже, неточность распознавания программа компенсирует чувством юмора

Похоже, неточность распознавания программа компенсирует чувством юмора

Среди других потенциальных применений, которые предлагает Qualcomm, — повышение безопасности за счет объяснения Zeroth стандартных схем поведения зловредов, оптимизация беспроводных соединений, предугадывание действий пользователя, автоматическая регулировка громкости звука, распознавание речи и жестов. В общем, Zeroth — это действительно своего рода фундамент для дальнейшего развития мобильных устройств в самых разных направлениях. И пускай почти все это можно делать уже сейчас с применением облачных технологий, по-настоящему широкомасштабное применение будет доступно только тогда, когда обработка информации будет выполняться непосредственно на устройстве — именно это и предлагает Zeroth.

#LTE-U — сети LTE в нелицензируемом диапазоне

Скорость подключения к Сети во многих случаях является критичным параметром. Сети практически везде перегружены и потому не позволяют достичь показателей, хоть сколько-то близких к теоретическому максимуму. Например, в Москве развернута сеть LTE Cat.6 с агрегацией двух несущих по 20 МГц каждая, что в теории позволяет загружать данные со скоростью до 300 Мбит/с. Но где вы видели хотя бы 100 Мбит/с?!

Qualcomm предлагает решать эту проблему, используя LTE на нелицензируемых частотах. В ближайшей перспективе — на частоте 5 ГГц, на которой, например, работает Wi-Fi. По сути это простое и изящное решение: просто выбираем наименее загруженный канал в этом диапазоне и добавляем его как дополнительную полосу к уже имеющимся в лицензируемом спектре, получая тем самым увеличенную пропускную способность сети. Та же самая агрегация несущих, только в другом диапазоне. Данную технологию придумала не Qualcomm — это плод коллективных усилий сразу нескольких крупных компаний, что-то вроде первого шага на пути к сетям 5G. А на MWC 2015 Qualcomm анонсировала, что новые чипсеты для фемтосот FSM99xx и FTR8950 будут поддерживать LTE-U. Само собой, одних только точек доступа для работы этой технологии недостаточно — клиентские устройства тоже должны поддерживать LTE-U. Так что вместе с FSM99xx и FTR8950 Qualcomm представила WTR3950 — первый трансивер, способный работать с LTE-U. Он производится в рамках 28-нм техпроцесса и поддерживает агрегацию полос шириной до 40 МГц из 5-ГГц диапазона.

Но вернемся к самой технологии LTE-U: если бы все было так просто, как это звучит в определении, данную идею гарантированно реализовали бы раньше. Но делу может мешать очень многое — начиная с интерференции радиоволн и заканчивая государственным регулированием использования нелицензируемых диапазонов.

По заявлениям Qualcomm, LTE-U отлично сосуществует в одном диапазоне с Wi-Fi. Во-первых, фемтосоты LTE-U выбирают наименее загруженный канал, чтобы избежать интерференции с другими сигналами — в 5-ГГц диапазоне доступно несколько каналов по 20 МГц. Во-вторых, если чистого канала нет, в дело вступает пространственно-временное разделение сигналов. По сути, ноды LTE анализируют эфир и стараются передавать данные так, чтобы избежать коллизий с другими беспроводными сетями, чередуя периоды активности и «молчания».

В Qualcomm изучали поведение LTE-U и Wi-Fi даже в условиях высокой загрузки диапазона — и пришли к выводу, что LTE-U сказывается на работе Wi-Fi-точки в меньшей степени, чем включение второй Wi-Fi-точки доступа. Правда, условия проведения данного эксперимента далеки от реальных. При этом и пропускная способность сети некоего сферического оператора в вакууме при использовании LTE и LTE-U оказывается выше, чем в случае если этот сферический оператор пытался бы объединять LTE и Wi-Fi.

А вот проблема с государственным регулированием остается. В России устройства, работающие в диапазоне 5 ГГц, разрешено использовать только в пределах зданий — и то если мощность передатчика не превышает 100 мВт: в противном случае надо получать лицензию. Так что либо по мере развития технологий наше государство пересмотрит свои взгляды на лицензии, как уже сделало однажды в 2013 году, либо LTE-U нам пока не светит — разве только в том же виде, что и Wi-Fi 5 ГГц. А поскольку никаких движений в направлении пересмотра законодательства правительство пока не делает и вряд ли будет делать, то LTE-U для нас остается отличной идеей — и только.

#Заключение

Подводя итог, нам остается рассказать только о том, когда рассмотренные технологии будут доступны на рынке. Дактилоскопический сенсор, как мы уже говорили, должен появиться в конечных устройствах до конца года, Zeroth, вероятно, научат каким-нибудь интересным трюкам и интегрируют в конечные устройства в течение ближайших двух-трех лет, а LTE-U, скорее всего, стартует одновременно с началом развертывания сетей 5G — хотя операторы Verizon и NTT DoCoMo уже начали тестировать эту технологию, массового ее применения стоит ожидать году эдак в 2020-м.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Atos представила пакет сервисов Nimbix Supercomputing Suite для высокопроизводительных вычислений в облаке 2 ч.
Starlink получил разрешения на работу в Нигерии и Мозамбике 18 ч.
Отток айтишников из России в первом полугодии оценили в 40 тыс., но половина вернётся обратно 19 ч.
В Китае представили пятиместный электромобиль за $5900 с дальностью пробега до 300 км 22 ч.
Китайский завод BMW Group освоит замкнутый цикл переработки аккумуляторов электромобилей 23 ч.
Вьетнамское предприятие Intel научилось самостоятельно готовить процессорные подложки 24 ч.
По мере снятия пандемийных ограничений в Китае отмечается падение спроса на смартфоны 24 ч.
NASA наметило вторую репетицию запуска лунной ракеты Artemis I на 19 июня 28-05 11:54
В игровом сегменте выручка NVIDIA зависела от российского рынка на 4 % 28-05 07:12
Тираж смартфонов Apple серии iPhone 14 уступит объёмам выпуска предшественников в прошлом году 28-05 06:33