في ظل التطور السريع لصناعة التعرف البيومتري، أصبح الاقتران العميق لقدرات الخوارزميات وقوة الحوسبة للشرائح متغيرًا رئيسيًا يحدد القدرة التنافسية للمنتجات. تتولى سلسلتا معالجات QianCore و KunCore المخصصتين والمطورين بشكل مستقل بواسطة Homsh قدرتين أساسيتين على التوالي: التعرف في الوقت الفعلي على الحافة والمطابقة واسعة النطاق لقواعد البيانات في السحابة، مما يبني نظامًا كاملاً لشرائح التعرف على قزحية العين مدمجًا بين الحافة والسحابة.
أولاً. لماذا الشرائح المخصصة؟
على مدى العقد الماضي، اعتمدت صناعة التعرف على قزحية العين لفترة طويلة على المعالجات للأغراض العامة (سلسلة ARM Cortex-A) أو معالجات إشارة الصور (ISP) لتشغيل خوارزميات التعرف. في حين أن هذا النهج قابل للإدارة في سيناريوهات الإلكترونيات الاستهلاكية، إلا أنه يواجه اختناقات واضحة في أبعاد رئيسية متعددة.
متطلبات الوقت الفعلي الصارمة: في سيناريوهات مثل بوابات العبور في النقل بالسكك الحديدية والتخليص السريع في المطارات، يجب التحكم في زمن استجابة التعرف الفردي في غضون 500 مللي ثانية؛ غالبًا ما تتجاوز المعالجات للأغراض العامة 800 مللي ثانية في وضع الطاقة المنخفضة، مما يضر مباشرة بتجربة الوصول.
قيود استهلاك الطاقة الصارمة: تعتمد أجهزة إنترنت الأشياء الصناعية ومعدات الحدود الخارجية عادةً على الطاقة الشمسية أو البطارية. يستهلك استهلاك الطاقة عند الحمل الكامل للمعالجات للأغراض العامة (5-15 واط) الحد الأقصى المقبول بكثير، مما يحد من جدوى النشر عن بُعد.
خطوط حمراء غير قابلة للتفاوض لأمن البيانات: تتطلب السيناريوهات الحكومية والقضائية والعسكرية ألا تغادر ميزات قزحية العين الحافة أبدًا. يمتلك البرنامج الثابت المفتوح للشرائح للأغراض العامة مخاطر أمنية محتملة ولا يمكنه تلبية متطلبات مستوى الحماية المصنفة 3 وما فوق.
هذه القيود الثلاثة هي التي دفعت Homsh إلى مسار البحث والتطوير المستقل للشرائح - مما أدى إلى خطي إنتاج بتحديدات متميزة وتعاون متبادل: QianCore و KunCore.
ثانياً. بنية QianCore: فلسفة تصميم الأجهزة المدفوعة بالخوارزميات
المفهوم الأساسي لتصميم سلسلة QianCore هو "الخوارزمية أولاً، تكييف الأجهزة": أولاً، يتم تفكيك رسم بياني الحساب لخوارزمية Phaselirs™ بدقة، ثم يتم تصميم وحدات تسريع الأجهزة المستهدفة، بدلاً من نقل الخوارزمية قسراً على شريحة للأغراض العامة.
محرك تسريع قزحية العين الطوري (PIAE)
يتضمن الحساب الأساسي لخوارزمية Phaselirs™ خطوتين رئيسيتين: الترشيح الغابوري والترميز الطوري، وكلاهما عمليات مصفوفة مكثفة. تدمج QianCore محرك تسريع قزحية العين الطوري (PIAE) المخصص على الشريحة:
● من خلال المعالجة المتوازية ثلاثية المراحل، تقوم بتنفيذ المعالجة المسبقة للصور وتحديد موقع قزحية العين واستخراج الميزات بشكل متداخل، مما يزيد الإنتاجية بمقدار 2.8 مرة؛
● تقوم بتنفيذ تسريع النقطة الثابتة INT8 المصمم خصيصًا للخصائص الرقمية لـ Phaselirs™، مما يحسن نسبة كفاءة الطاقة بمقدار 4.1 مرة مع فقدان دقة أقل من 0.03٪؛
● ذاكرة التخزين المؤقت المخصصة SRAM بسعة 512 كيلوبايت تحتفظ بقوالب ميزات قزحية العين على الشريحة في جميع الأوقات، مما يلغي تمامًا عنق الزجاجة في عرض نطاق الذاكرة الخارجية DRAM.
بيئة التنفيذ الموثوقة على مستوى الأجهزة (TEE-H)
على عكس العزل على مستوى البرامج في ARM TrustZone، تنفذ QianCore بيئة تنفيذ موثوقة على مستوى الأجهزة (TEE-H): يتم إكمال إنشاء ومطابقة متجهات ميزات قزحية العين بالكامل في مجال أمان معزول ماديًا طوال العملية. تدعم التخزين المشفر بتشفير SM4 الوطني، بما يتوافق مع متطلبات GB/T 39786-2021؛ تولد تقنية الوظيفة الفيزيائية غير القابلة للنسخ (PUF) مفتاح شريحة فريد، مما يمنع بشكل أساسي هجمات استنساخ البرامج الثابتة واستخراج المفاتيح.
التحكم التكيفي في جودة الصورة (AQCC)
في بيئات الالتقاط الفعلية، يعد تقلب الإضاءة، وضبابية الحركة، والانسداد العوامل الرئيسية الثلاثة التي تؤثر على دقة التعرف. تقوم وحدة AQCC المدمجة في QianCore بتقييم جودة الإطارات المجمعة في الوقت الفعلي قبل خط أنابيب المعالجة الرئيسي، وتتخذ قرارات تلقائية لتشغيل الإضاءة الإضافية، أو إعادة الالتقاط، أو المطابقة المخفضة، مما يزيد معدل الإطارات الفعال إلى أكثر من 92٪.
ثالثاً. مجموعة منتجات الشرائح المزدوجة، تغطي سيناريوهات الحافة والسحابة الكاملة
QianCore Q80 (جانب الحافة)
في الوقت الفعلي · غير متصل · لا تسرب للبيانات من الحافة
QianCore Q80 هي المعالج المخصص الرائد من Homsh المصمم لسيناريوهات النشر على الحافة. مصمم لأطراف التحكم في الوصول، وبوابات العبور، والأجهزة المحمولة، والوحدات النمطية، وغيرها من العوامل الشكلية، يقوم بتشغيل عملية الاستدلال الكاملة لخوارزمية Phaselirs™ بالكامل على جانب الحافة. لا تغادر بيانات ميزات قزحية العين الجهاز طوال العملية، مما يلبي متطلبات سيادة البيانات الأكثر صرامة.
● زمن استجابة التعرف الفردي ≤ 380 مللي ثانية (متوسط الصناعة: 600-900 مللي ثانية)
● استهلاك الطاقة في وضع الاستعداد <0.8 واط (متوسط الصناعة: 2.5-5 واط)
● معدل القبول الخاطئ (FAR) <0.0001٪
● درجة حرارة التشغيل: -40 درجة مئوية ~ +75 درجة مئوية
● تسرب البيانات من جانب الحافة: معطل (معالجة كاملة على جانب الحافة)
KunCore K30 (جانب السحابة)
مطابقة قاعدة بيانات واسعة النطاق 1:N · استرجاع بمستوى مئات الملايين · تزامن عالي
KunCore K30 هي شريحة تسريع مطابقة مخصصة طورتها Homsh لسيناريوهات السحابة والخوادم. تتمثل مهمتها الأساسية في دعم استرجاع قزحية العين 1:N واسع النطاق للغاية في أنظمة تحديد الهوية البيومترية الآلية (ABIS) على مستوى الحكومة والمستوى الوطني. بعد أن تكمل QianCore Q80 استخراج الميزات على جانب الحافة، يتم تحميل المتجه المشفّر للميزات إلى الواجهة الخلفية، حيث تكمل KunCore K30 المطابقة عالية التزامن مع قاعدة بيانات بمئات الملايين في السحابة.
● تزامن هائل: يدعم المطابقة 1:N في الوقت الفعلي مع قاعدة بيانات موظفين تتراوح من عشرة ملايين إلى مائة مليون إدخال
● مجموعة موثوقة للغاية: توسيع أفقي متعدد البطاقات مع توفر خدمة بنسبة 99.99٪
● الامتثال المحلي: خوارزميات تشفير وطنية كاملة الارتباط، معتمدة من إدارة التشفير الحكومية
● أشكال النشر: سحابة حكومية / سحابة خاصة / مركز بيانات في الموقع
رابعاً. تكامل الحافة والسحابة: بنية تعاونية لـ QianCore و KunCore
QianCore و KunCore ليسا منتجين منفصلين، بل هما عقدتان في بنية حوسبة متكاملة للحافة والسحابة للتعرف على قزحية العين:
[ محطة التجميع (كاميرا / الأشعة تحت الحمراء القريبة) ] → [ QianCore Q80 (استدلال الحافة · لا تسرب للبيانات من الحافة) ] → تحميل الميزات المشفرة → [ KunCore K30 (استرجاع 1:N بمئات الملايين) ] → توزيع نتائج المطابقة
تكمن القيمة الاستراتيجية لهذه البنية في: تأمين حدود الأمان على جانب الحافة، مع الاستفادة من قابلية التوسع الحسابي غير المحدودة في السحابة - فهي لا تضمن سيادة البيانات فحسب، بل تحقق أيضًا قدرة توسع أفقي غير محدودة.
خامساً. الأهمية الصناعية: من الاعتماد إلى الاستقلال والتحكم
في الماضي، كان مصنعو التعرف على قزحية العين المحليون يعتمدون بشكل كبير على الموردين الخارجيين (مثل سلاسل TI OMAP و NXP i.MX) على مستوى الشرائح. على خلفية تشديد ضوابط التصدير، واجه استقرار سلسلة التوريد مخاطر خفية كبيرة.
يشير الإنتاج الضخم لـ QianCore Q80 و KunCore K30 إلى أن Homsh قد أكملت تخطيطًا مستقلاً كامل المكدس من الخوارزمية → الوحدة → الشريحة، وحققت قدرات مستقلة وقابلة للتحكم في كل من أبعاد الحافة والسحابة في وقت واحد:
● أمن سلسلة التوريد: لا تعتمد وحدة الحوسبة الأساسية على مورد خارجي واحد، مما يوفر ضمانات موثوقة طويلة الأجل لعملاء البنية التحتية الحيوية.
● مرونة التخصيص: يمكن تعديل نسبة تسريع الخوارزمية ومستوى الأمان وبروتوكول الواجهة بمرونة وفقًا لاحتياجات العملاء، مما يقلل دورة التخصيص من متوسط الصناعة البالغ 6 أشهر إلى 6 أسابيع.
● تعاون النظام البيئي: مقترن بعمق بمنصة برامج OVAI، يتم الترويج لترقيات الأجهزة عبر الهواء وتكرارات إصدارات الخوارزميات بشكل متزامن لحماية استثمارات العملاء طويلة الأجل.
تؤمن QianCore Q80 الحافة، بينما تشغل KunCore K30 السحابة. كجانبين متكاملين من نفس النظام، تشكل هاتان الشريحتان معًا الناقل الأساسي لاستراتيجية Homsh المتمثلة في "الخوارزميات المستقلة × الشرائح المستقلة"، مما يمثل خطوة حاسمة في بناء خندقها التكنولوجي في عصر التعاون بين الحافة والسحابة.
