W obliczu szybkiego rozwoju branży rozpoznawania biometrycznego, głębokie powiązanie możliwości algorytmicznych z mocą obliczeniową chipów staje się kluczowym czynnikiem determinującym konkurencyjność produktów. Procesory dedykowane z serii QianCore i KunCore, niezależnie opracowane przez Homsh, realizują odpowiednio dwie kluczowe funkcje: rozpoznawanie w czasie rzeczywistym na brzegu sieci (edge) i dopasowywanie w dużej bazie danych w chmurze, tworząc kompletny, zintegrowany system chipów do rozpoznawania tęczówki oka na brzegu sieci i w chmurze.
I. Dlaczego dedykowane chipy?
W ciągu ostatniej dekady branża rozpoznawania tęczówki oka opierała się głównie na procesorach ogólnego przeznaczenia (seria ARM Cortex-A) lub procesorach sygnału obrazu (ISP) do uruchamiania algorytmów rozpoznawania. Chociaż takie podejście jest wykonalne w scenariuszach elektroniki użytkowej, napotyka ono oczywiste wąskie gardła w wielu kluczowych wymiarach.
Rygorystyczne wymagania dotyczące czasu rzeczywistego: W scenariuszach takich jak obrotnice w transporcie szynowym i odprawa na lotniskach, opóźnienie pojedynczego rozpoznania musi być ograniczone do 500 ms; procesory ogólnego przeznaczenia często przekraczają 800 ms w trybie niskiego poboru mocy, co bezpośrednio wpływa na komfort użytkowania.
Ścisłe ograniczenia dotyczące zużycia energii: Terminalne urządzenia przemysłowe IoT i sprzęt graniczny na zewnątrz zazwyczaj polegają na zasilaniu słonecznym lub bateryjnym. Zużycie energii przez procesory ogólnego przeznaczenia przy pełnym obciążeniu (5–15 W) znacznie przekracza dopuszczalny górny limit, ograniczając możliwość wdrożenia zdalnego.
Nienegocjowalne czerwone linie bezpieczeństwa danych: Scenariusze rządowe, sądowe i wojskowe wymagają, aby cechy tęczówki nigdy nie opuszczały brzegu sieci. Otwarty firmware procesorów ogólnego przeznaczenia stwarza potencjalne ryzyko bezpieczeństwa i nie spełnia wymagań Klasyfikacji Ochrony Poziomu 3 i wyższych.
To właśnie te trzy ograniczenia skłoniły Homsh do podjęcia ścieżki niezależnych badań i rozwoju chipów – w wyniku czego powstały dwie linie produktów o odmiennym pozycjonowaniu i wzajemnej współpracy: QianCore i KunCore.
II. Architektura QianCore: Filozofia projektowania sprzętu napędzanego algorytmem
Główną koncepcją projektową serii QianCore jest „najpierw algorytm, adaptacja sprzętu”: najpierw dokładnie rozkłada się graf obliczeniowy algorytmu Phaselirs™, a następnie projektuje ukierunkowane jednostki akceleracji sprzętowej, zamiast na siłę przenosić algorytm na procesor ogólnego przeznaczenia.
Silnik akceleracji tęczówki fazowej (PIAE)
Kluczowe obliczenia algorytmu Phaselirs™ obejmują dwa główne etapy: filtrowanie Gabora i kodowanie fazowe, z których oba są intensywnymi operacjami macierzowymi. QianCore integruje na chipie dedykowany silnik akceleracji tęczówki fazowej (PIAE):
●Dzięki trójstopniowej potokowej równoległości wykonuje wstępne przetwarzanie obrazu, lokalizację tęczówki i ekstrakcję cech w sposób nakładający się, zwiększając przepustowość o 2,8x;
●Implementuje akcelerację stałoprzecinkową INT8 dostosowaną do charakterystyki numerycznej Phaselirs™, poprawiając stosunek efektywności energetycznej o 4,1x przy utracie dokładności mniejszej niż 0,03%;
●Wbudowana dedykowana pamięć podręczna SRAM o pojemności 512 KB przechowuje szablony cech tęczówki na chipie przez cały czas, całkowicie eliminując wąskie gardło przepustowości zewnętrznej pamięci DRAM.
Sprzętowe środowisko zaufanego wykonania (TEE-H)
W przeciwieństwie do izolacji na poziomie oprogramowania ARM TrustZone, QianCore implementuje sprzętowe środowisko zaufanego wykonania (TEE-H): generowanie i dopasowywanie wektorów cech tęczówki odbywa się w całości w fizycznie izolowanej domenie bezpieczeństwa przez cały proces. Obsługuje szyfrowane przechowywanie krajowych algorytmów szyfrujących SM4, zgodnie z wymaganiami GB/T 39786-2021; technologia Physical Unclonable Function (PUF) generuje unikalny klucz chipa, fundamentalnie zapobiegając atakom polegającym na klonowaniu firmware i ekstrakcji kluczy.
Adaptacyjna kontrola jakości obrazu (AQCC)
W rzeczywistych środowiskach akwizycji, fluktuacje oświetlenia, rozmycie ruchu i zasłonięcia są trzema głównymi czynnikami wpływającymi na dokładność rozpoznawania. Moduł AQCC zintegrowany w QianCore ocenia jakość zebranych klatek w czasie rzeczywistym przed głównym potokiem przetwarzania i automatycznie podejmuje decyzje o wyzwoleniu doświetlenia, ponownego przechwycenia lub dopasowania z obniżoną jakością, zwiększając efektywną liczbę klatek na sekundę do ponad 92%.
III. Portfolio produktów z podwójnym chipem, obejmujące pełne scenariusze brzegu sieci i chmury
QianCore Q80 (strona brzegu sieci)
Czas rzeczywisty · Offline · Zero wycieku danych z brzegu sieci
QianCore Q80 to flagowy procesor dedykowany Homsh, przeznaczony do scenariuszy wdrożenia na brzegu sieci. Zaprojektowany do terminali kontroli dostępu, obrotnic, urządzeń przenośnych, modułów i innych form czynników, uruchamia cały proces wnioskowania algorytmu Phaselirs™ całkowicie po stronie brzegu sieci. Dane cech tęczówki nigdy nie opuszczają urządzenia przez cały proces, spełniając najbardziej rygorystyczne wymagania dotyczące suwerenności danych.
●Opóźnienie pojedynczego rozpoznania ≤380 ms (średnia branżowa: 600–900 ms)
●Pobór mocy w trybie czuwania <0,8 W (średnia branżowa: 2,5–5 W) ●Współczynnik fałszywej akceptacji (FAR) <0,0001%
●Temperatura pracy: -40°C ~ +75°C ●Wyciek danych z brzegu sieci: Wyłączony (pełne przetwarzanie na brzegu sieci)
KunCore K30 (strona chmury)
Dopasowywanie w dużej bazie danych 1:N · Wyszukiwanie na poziomie setek milionów · Wysoka współbieżność
KunCore K30 to dedykowany chip akcelerujący dopasowywanie, opracowany przez Homsh do scenariuszy chmurowych i serwerowych. Jego głównym zadaniem jest wspieranie ultra-dużych wyszukiwań tęczówki 1:N w zautomatyzowanych systemach identyfikacji biometrycznej (ABIS) na poziomie rządowym i krajowym. Po tym, jak QianCore Q80 zakończy ekstrakcję cech na brzegu sieci, zaszyfrowany wektor cech jest przesyłany do zaplecza, gdzie KunCore K30 wykonuje dopasowywanie o wysokiej współbieżności w chmurze z bazą danych obejmującą setki milionów rekordów.
● Ogromna współbieżność: obsługuje dopasowywanie 1:N w czasie rzeczywistym w bazie danych personelu od dziesięciu milionów do stu milionów wpisów
● Klaster o wysokiej niezawodności: skalowanie poziome wielu kart z dostępnością usług na poziomie 99,99%
● Zgodność krajowa: algorytmy krajowych szyfrów w pełnym łańcuchu, certyfikowane przez Państwową Administrację Kryptografii
● Formy wdrożenia: chmura rządowa / chmura prywatna / centrum danych on-premise
IV. Integracja brzegu sieci i chmury: Architektura współpracy QianCore i KunCore
QianCore i KunCore to nie dwa odizolowane produkty, ale dwa węzły kompletnej architektury obliczeniowej do rozpoznawania tęczówki oka, zintegrowanej na brzegu sieci i w chmurze:
[ Terminal akwizycji (kamera / NIR) ] → [ QianCore Q80 (wnioskowanie na brzegu sieci · Zero wycieku danych z brzegu sieci) ] → Szyfrowane przesyłanie cech → [ KunCore K30 (wyszukiwanie 1:N na poziomie setek milionów) ] → Dystrybucja wyników dopasowania
Wartość strategiczna tej architektury polega na: zabezpieczeniu granicy bezpieczeństwa na brzegu sieci, przy jednoczesnym wykorzystaniu nieograniczonej skalowalności obliczeniowej w chmurze – gwarantuje to nie tylko suwerenność danych, ale także osiąga nieograniczoną zdolność rozszerzania poziomego.
V. Znaczenie przemysłowe: Od zależności do niezależności i kontroli
W przeszłości krajowi producenci rozpoznawania tęczówki oka byli w dużym stopniu zależni od zagranicznych dostawców (takich jak serie TI OMAP i NXP i.MX) na poziomie chipów. W obliczu zaostrzających się kontroli eksportowych stabilność łańcucha dostaw stanowiła znaczące ukryte zagrożenie.
Masowa produkcja QianCore Q80 i KunCore K30 oznacza, że Homsh zakończył pełny, niezależny układ od algorytmu → modułu → chipu i osiągnął niezależne i kontrolowane możliwości zarówno na brzegu sieci, jak i w chmurze jednocześnie:
● Bezpieczeństwo łańcucha dostaw: kluczowa jednostka obliczeniowa nie polega na pojedynczym zagranicznym dostawcy, zapewniając niezawodne, długoterminowe gwarancje dla klientów infrastruktury krytycznej.
● Elastyczność dostosowywania: współczynnik akceleracji algorytmu, poziom bezpieczeństwa i protokół interfejsu można elastycznie dostosować do potrzeb klienta, skracając cykl dostosowywania z średniej branżowej 6 miesięcy do 6 tygodni.
● Współpraca ekosystemowa: głębokie powiązanie z platformą oprogramowania OVAI, synchronizowane aktualizacje OTA sprzętu i iteracje wersji algorytmów chronią długoterminowe inwestycje klientów.
QianCore Q80 zabezpiecza brzeg sieci, podczas gdy KunCore K30 zasila chmurę. Jako dwie integralne strony tego samego systemu, te dwa chipy wspólnie tworzą rdzeń strategii Homsh „niezależne algorytmy × niezależne chipy”, co stanowi kluczowy krok w budowaniu jego przewagi technologicznej w erze współpracy brzegu sieci i chmury.
